[發明專利]用于風力發電機組的渦激振動的監測方法和設備

有效

• 申請號: 201711364848.2
• 申請日: 2017-12-18
• 公開（公告）號: CN109931229B
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 楊博宇
• 申請（專利權）人: 北京金風科創風電設備有限公司
• 主分類號: F03D17/00
• 分類號: F03D17/00
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 曾世驍;王兆賡

1.一種用于風力發電機組的渦激振動的監測方法，其特征在于，所述監測方法包括以下步驟：

獲取風力發電機的塔筒的圖像數據；

從圖像數據識別設置在塔筒預定位置處的標記的圖像，并對識別的標記的圖像進行追蹤以獲取標記的位移數據；

根據標記的位移數據對渦激振動進行監測，

其中，所述從圖像數據識別設置在塔筒預定位置處的標記的圖像，并對識別的標記的圖像進行追蹤以獲取標記的位移數據的步驟包括：

通過對采集的圖像數據進行模板匹配處理來識別標記的敏感區圖像；

通過對識別的敏感區圖像進行邊緣檢測處理來獲取標記的邊緣輪廓數據；

基于標記的邊緣輪廓數據來計算標記的位移數據，

其中，所述基于標記的邊緣輪廓數據來計算標記的位移數據的步驟包括：

讀取一定時間長度內的每一幀圖像數據；

將標記的邊緣輪廓數據放入坐標系中，讀取邊緣輪廓的像素點的像素值，在像素值非零讀取下一行像素點的像素值，由此得到標記的邊緣坐標；

對標記的邊緣坐標求取坐標平均值并記錄坐標平均值的縱坐標數據，對記錄的每一幀圖像數據的所述縱坐標數據進行差值計算得出標記的邊緣坐標的位移數據。

2.如權利要求1所述的監測方法，其特征在于，所述通過對采集的圖像數據進行模板匹配處理來識別標記的敏感區圖像的步驟包括：

將標記的模板分別疊放在所述每一幀圖像數據上進行模板匹配；

通過相關系數匹配法判斷模板匹配程度，并根據模板匹配程度來識別敏感區圖像。

3.如權利要求1所述的監測方法，其特征在于，所述通過對識別的敏感區圖像進行邊緣檢測處理來獲取標記的邊緣輪廓數據的步驟包括：

對識別的敏感區圖像進行濾波處理；

求取濾波處理后的敏感區圖像的梯度，并根據求取的梯度進行非極大值抑制來對敏感區圖像進行邊緣增強；

通過閾值算法對邊緣增強后的敏感區圖像進行邊緣檢測以獲取標記的邊緣輪廓數據。

4.如權利要求1-3中的任意一個所述的監測方法，其特征在于，所述圖像數據包括對呈90度夾角的兩處標記進行拍攝獲取的兩組圖像數據，所述圖像數據通過呈90度夾角放置的兩個圖像采集器采集獲取。

5.如權利要求4所述的監測方法，其特征在于，所述基于標記的邊緣輪廓數據來計算標記的位移數據的步驟還包括：將得出的兩個左側或右側邊緣坐標的位移數據進行合位移計算求取標記的位移數據。

6.如權利要求1所述的監測方法，其特征在于，所述監測方法還包括：

根據標記的位移數據和采集圖像數據時的風速數據確定發生渦激振動的風速條件。

7.如權利要求1所述的監測方法，其特征在于，所述監測方法還包括：根據標記的位移數據和采集圖像數據時的風速數據判斷增設有抑制裝置的風力發電機是否發生渦激振動，并對抑制裝置進行性能評估。