[發明專利]一種基于圖像識別的塔筒位移監測方法

在審

• 申請號: 202011317783.8
• 申請日: 2020-11-23
• 公開（公告）號: CN112484649A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 孫建柱
• 申請（專利權）人: 北京漢風測控技術有限公司
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02;G01B11/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種基于圖像識別算法的風電機組塔筒位移監測方法，通過簡易成像設備對運行中的機組進行視頻/照片成像，基于圖像識別算法識別成像中的塔筒邊界，從而計算全塔筒任意高度位置的位移幅值。本發明能夠以成本低、實現手段簡單易行的方式，實現對在運行機組的塔筒位移超限快速診斷，及時發現運行安全隱患。

技術領域

本發明涉及風電領域，具體地，涉及一種風電機組塔筒位移監測方法。

背景技術

我國風電經歷高速增長后，“三北”等高風速區的風電場建設資源日趨稀少，風電開發商逐步轉向我國中東部、南方等風速較低的區域，為了捕獲更多的風能，高塔筒機組、柔塔機組被大量安裝和應用，監測塔筒位移幅度是保障此類機組運行安全的重要舉措。

目前，我國普遍采用的塔筒位移監測方法有激光測距、紅外成像、多點位移測量等。這些監測手段依賴于高成本的數據采集監測設備,并且需要長時間監測，并且設備安裝過程也需要專業技術人員操作。如果需要監測多個位置點的位移，則相應的需要同時安裝多臺監測設備，進一步增加了監測成本和工程實現難度。除此之外，目前采用的方法多為單維監測，即由一個方向位移即判定塔筒位移監測。因此，目前我國普遍采用的塔筒位移監測方法，不能快速響應運行現場的塔筒位移監測需求，進而不能及時有效的消除現場運行安全隱患。

除此之外，目前我國許多風電機組已采用柔性塔筒技術，塔筒形變為柔性形變，非剛性特性，所以在由單一方向計算出的塔筒位移幅值不能代表塔筒的真實形變情況。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種風電機組塔筒位移監測方法，可低成本、快速高效的響應現場的塔筒位移監測需求，同時給出全面準確的判定結論。為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

利用定焦距拍攝設備，對運行機組進行成像。成像視頻\圖片中包括機艙和塔筒的完整外輪廓線。成像視頻\圖片包括兩組，分別在與機組機艙傳動鏈正交的位置進行成像。

利用圖像邊緣識別手段，對上述采集到的視頻/圖片進行處理，識別出機艙和塔筒的邊緣。

基于已識別出的塔筒邊緣，利用多邊緣極值求取塔筒直徑。

基于已識別出的塔筒邊緣，利用多邊緣極值求取塔筒位移幅值。

基于已知塔筒直徑，求取塔筒位移幅值。

本發明與現有技術相比，具備獨特優點

1.本發明提出的一種基于圖像識別算法的塔筒位移監測方法，其圖像由一般定焦距成像設備采集即可，例如手機，不需要額外增加其它任何硬件設備，成本低廉，信號采集手段簡單易實現，信號采集及數據傳輸設備無需調試，無需專業技術人員操作。

2.本發明采用的圖像識別算法，對圖像數據量要求低，對時長的要求低于1分鐘。

3.本發明提出的一種基于圖像識別算法的塔筒位移監測方法，一次圖像采集后，即可計算全塔筒段任意指點位置的位移幅值，不需要再次采集數據，也不因指定位置點的增加而增加數據采集設備。

4. 本發明提出的一種基于圖像識別算法的塔筒位移監測方法，基于正交合成計算塔筒位移幅值，計算結果更準確，消除了數據隨意性的影響。

附圖說明

圖1是運行機組圖像采集位置示意圖。

圖2是發明實施例中運行機組圖像采集位置。

圖3是發明實施例中1號位置的塔筒位移示意圖。

圖4是發明實施例中2號位置的塔筒位移示意圖。

圖5是發明實例中機組塔筒位移幅值計算流程圖。

具體實施方式