[發明專利]一種風機葉片多物理量同步觀測方法及其系統

在審

• 申請號: 202011400404.1
• 申請日: 2020-12-03
• 公開（公告）號: CN112698108A
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發明（設計）人: 張博;夏暉;孫通;張石;許藝緯;霍煥杰;王宇;陳懷飛;向念文;邊凱;張竹
• 申請（專利權）人: 龍源（北京）風電工程技術有限公司
• 主分類號: G01R29/08
• 分類號: G01R29/08
• 代理公司: 北京方韜法業專利代理事務所(普通合伙) 11303
• 代理人: 劉青霞

1.一種風機葉片多物理量同步觀測方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)通過雷電流采集系統采集雷電通道輻射產生的電壓判斷是否有雷擊產生，若是，觸發電場變化采集系統，進入步驟2)，若否，則不觸發電場變化采集系統和圖像采集系統；

2)電場變化采集系統觸發后輸出TTL電平并記錄觸發時間信息和電場變化信息，同時觸發圖像采集系統，采集圖像數據并傳輸至上位機，上位機對圖像數據分析判斷是否為有效數據；

有效數據的判斷方法為：逐幀計算圖像灰度的最大值，當存在連續兩幅圖像之間的最大灰度差值超過設置的閾值時，認為此次雷電是處于相機視野內的有效數據，上位機對圖像數據進行保存，否則不保存圖像數據；

上位機完成一次觸發得到的圖像數據后，圖像采集系統進入待觸發狀態；

3)觸發電場變化采集系統的同時，觸發雷電磁場變化測量系統，采集并記錄雷擊產生的磁場變化和時間，并傳輸給上位機；

4)通過推算電場、電流、磁場的各采樣點GPS時間信息，對風機雷擊電場、磁場和電流物理量數據進行同步。

2.根據權利要求1所述的風機葉片多物理量同步觀測方法，其特征在于，雷電流采集、雷電場變化、雷電磁場變化的采集均采用50ns偏差的高精度GPS授時裝置記錄觸發時間信息；對獲取的風機葉片雷擊電流、電場變化以及磁場變化數據進行插值運算，保證相鄰數據點的時間間隔相同，記為t0，則可以根據任一采樣點與觸發點之間間隔的點數推算其GPS時間。

3.根據權利要求2所述的風機葉片多物理量同步觀測方法，其特征在于，通過推算的各采樣點GPS時間信息，以電場數據觸發時刻為基準，找到電流、磁場數據中時間最接近的采樣點，實現同步。

4.根據權利要求3所述的風機葉片多物理量同步觀測方法，其特征在于，以電場數據觸發時刻為基準，對帶觸發標志的圖像為電場觸發時刻對齊，實現同步。

5.根據權利要求1至4任一所述的風機葉片多物理量同步觀測方法，其特征在于，所述雷電流采集系統、電場變化采集系統、雷電磁場變化系統的傳感器內均設有差異化增益通道；

和/或，所述雷電流采集系統包括不同量程的電流傳感器。

6.根據權利要求5所述的風機葉片多物理量同步觀測方法，其特征在于，所述雷電流采集系統還包含積分電路模塊、采集模塊、GPS授時模塊、存儲模塊和通訊模塊。

7.根據權利要求1至6任一所述的風機葉片多物理量同步觀測方法，其特征在于，所述雷電磁場變化采集系統包含低頻環形正交磁天線、采集模塊、GPS授時模塊、存儲模塊和通訊模塊。

8.根據權利要求1至7任一所述的風機葉片多物理量同步觀測方法，其特征在于，所述電場變化采集系統包含平板天線、快積分電路、慢積分電路、采集模塊、PS授時模塊、存儲模塊和通訊模塊。

9.根據權利要求1至8任一所述的風機葉片多物理量同步觀測方法，其特征在于，所述圖像采集系統包含觸發模塊、高速相機和工控機。

10.一種風機葉片多物理量同步觀測系統，其特征在于，包括處理器，所述處理器內設有用于實現權利要求1至9任一所述的風機葉片多物理量同步觀測方法的程序。