[实用新型]一种基于无人机的风机叶片净空检测装置

说明书

本实用新型涉及风机叶片净空检测领域，特别涉及一种基于无人机的风机叶片净空检测装置，所述装置包括净空检测探头(1)、无人机(2)、激光雷达和机载电脑(3)；其中，所述净空检测探头(1)和所述机载电脑(3)安装在无人机(2)上；所述激光雷达安装在所述净空检测探头(1)内，用于探测风机叶片的位置信息；所述无人机(2)，基于所述风机叶片的位置信息，用于带动所述净空检测探头(1)围绕所述风机叶片运动，并停留在指定位置，所述净空检测探头(1)采集所述风机叶片的姿态数据、点云数据和图像数据并传输至机载电脑(3)。

技术领域

本实用新型涉及风机叶片净空检测领域，特别涉及一种基于无人机的风机叶片净空检测装置。

背景技术

风机是依靠输入的机械能，提高气体压力并排送气体的机械，它是一种从动的流体机械。主要用于发电，风力带动发电机电枢旋转时，由于发电机的磁极铁芯存在剩磁，所以电枢线圈便在磁场中切割磁力线，根据电磁感应原理，由磁感应产生电流并经炭刷输出电流。

叶尖塔筒净空是指风力发电机轮毂转动时叶片扫过塔筒，叶尖部位距离塔筒的最小几何距离。叶片迎风受力旋转所形成的旋转曲面形状往往会随风力载荷的变化而变化，为了避免叶片与塔筒间的运动干涉，在设计时需要通过仿真计算出各种工况下的叶尖塔筒净空距离，确保风机的运行安全。

现有风机叶片净空检测装置是安装在地表上，在地面距离风机的塔筒外壁安全净空值处定一个点，接着在风机的机舱上安装一个激光测距仪，该激光测距仪设计有多个激光头，一个激光头的光束打在叶片下叶尖触发安全净空的临界位置，其余激光头的光束打在叶片下叶尖附近区域，激光测距仪测得的距离是其与叶片下叶尖之间的距离，风机的控制系统监测到上述变化，会做出判断，报警停机，叶片停止旋转，以保证风机运行安全，需要在多个激光头的作用下，使得叶片进入非安全净空区域就能监测到下叶尖附近区域的多个点，该多个点形成一个面，即叶片扫过监测位置时能够监测到一个面，通过监测到的该个面能够避免由非叶片行为引起的净空误报。

但是，安装在地表的风机叶片净空检测装置是需要在地面上测量，并且需要多个激光头。每次测量一个风机，都需要通过计算确定净空检测的装置距离风机的方位，还会受到地表情况复杂的影响，导致精度下降；还有就是不具有复用性，一台太阳能风机就需要在配置一个检测装置，增加了风机叶片检测的成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，克服现有风机叶片净空检测装置检测精度低和不具有复用性的问题，从而提供一种基于无人机的风机叶片净空检测装置。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案所提供的基于无人机的风机叶片净空检测装置，包括：净空检测探头1，所述装置还包括：无人机2、激光雷达和机载电脑3；其中，

所述净空检测探头1和所述机载电脑3安装在无人机2上；

所述激光雷达安装在所述净空检测探头1内，用于探测风机叶片的位置信息；

所述无人机2，基于所述风机叶片的位置信息，用于带动所述净空检测探头1围绕所述风机叶片运动，并停留在指定位置，所述净空检测探头1采集所述风机叶片的姿态数据、点云数据和图像数据并传输至机载电脑3。

作为上述装置的一种改进，所述净空检测探头1通过安装支架与所述无人机2固定连接；所述安装支架包括：支架底座5-1、滑动支架5-2和支架框5-3；其中，

所述支架底座5-1上方设置有第一导轨槽；所述支架框5-3的两个横梁下方设置有第二导轨槽；

所述滑动支架5-2设置在支架底座5-1和支架框5-3之间，其上部嵌合在第一导轨槽中，并通过螺丝与所述支架底座5-1连接；其下部嵌合在所述两个横梁的第二导轨槽中，并通过螺丝与所述支架框5-3固定连接；

所述净空检测探头1安装在支架底座5-1下方；所述无人机2安装在所述支架框5-3上方。