[發明專利]一種基于車載裝置的風電機組葉片不平衡故障監測方法

在審

• 申請號: 202210112470.1
• 申請日: 2022-01-29
• 公開（公告）號: CN114439703A
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 吳嬌;雷紅濤;余免免;張韜;張苑;任毅
• 申請（專利權）人: 西安翔迅科技有限責任公司
• 主分類號: F03D17/00
• 分類號: F03D17/00
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 趙逸宸

1.一種基于車載裝置的風電機組葉片不平衡故障監測方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1，通過車載的圖像采集裝置(1)，隨車輛行駛至風電機組的葉片側面，采集風電機組的葉片圖像數據和塔柱圖像；

S2，對所述葉片圖像數據進行標定，標定出葉片區域；

S3，對所述葉片區域進行特征提取，得到各葉片的葉尖坐標；

S4，通過步驟S3得到的各葉片的葉尖坐標，計算各葉片葉尖到塔柱側壁之間的凈空像素距離；

S5，根據各葉片葉尖到塔柱側壁之間的凈空像素距離、塔柱的實際直徑、所述塔柱圖像中塔柱的像素直徑，通過物理比例公式，計算得到各葉片葉尖到塔柱側壁之間的凈空實際距離；

S6，繪制所有葉片凈空實際距離隨時間的變化曲線，監測風電機組葉片的整體平衡情況；

S7，分別計算各葉片在轉動N周內的凈空實際距離平均值，繪制各葉片在轉動N周內的凈空實際距離隨時間的變化曲線，根據各葉片在轉動N周內的凈空實際距離隨時間的變化曲線與其凈空實際距離平均值，監測各葉片平衡狀態的規律性和變化特征，其中，N大于等于2；

S8，將任一葉片在轉動N周內的凈空實際距離平均值做為第一基準，分別計算各葉片凈空實際距離與第一基準的差值，得到各葉片的第一凈空差值；將所有葉片凈空實際距離的平均值作為對應葉片的第二基準，分別計算各葉片凈空實際距離與其第二基準的差值，得到各葉片的第二凈空差值；根據各葉片的第一凈空差值和第二凈空差值，監測分析各葉片的平衡狀態。

2.如權利要求1所述一種基于車載裝置的風電機組葉片不平衡故障監測方法，其特征在于：步驟S2中，對所述葉片圖像數據進行標定具體為，畫出矩形框，使葉片全部位于矩形框內，且葉尖位于矩形框下邊緣的中心處。

3.如權利要求2所述一種基于車載裝置的風電機組葉片不平衡故障監測方法，其特征在于：步驟S3具體為，將所述葉片圖像數據輸入至Yolov5目標監測算法模型中，結合步驟S2得到的葉片區域，進行特征提取。

4.如權利要求3所述一種基于車載裝置的風電機組葉片不平衡故障監測方法，其特征在于：步驟S3中，所述Yolov5目標監測算法模型具體是通過如下方法獲取的，將所述葉片圖像數據分為訓練集、測試集和驗證集，先將訓練集輸入至Yolov5目標監測算法模型對Yolov5目標監測算法模型進行訓練，再依次將測試集和驗證集輸入至訓練后的Yolov5目標監測算法模型進行測試和驗證。

5.如權利要求1至4任一所述一種基于車載裝置的風電機組葉片不平衡故障監測方法，其特征在于：

步驟S1之前還包括步驟S0，建立數據庫，數據庫中包括相對應的葉片型號、葉片槳距角、葉片凈空值與凈空均值的差值、葉片凈空值與凈空基準值的差值；

還包括步驟S9，判斷葉片的平衡狀態是否滿足預設要求，若否，則修正葉片平衡狀態，在數據庫中，根據葉片型號和第一凈空差值，查找最接近的對應葉片槳距角，并根據該葉片槳距角調整葉片的平衡狀態，重復執行步驟S1至步驟S9，直至葉片的平衡狀態滿足預設要求；其中，第一凈空差值對應數據庫中葉片凈空值與凈空基準值的差值。

6.如權利要求5所述一種基于車載裝置的風電機組葉片不平衡故障監測方法，其特征在于：還包括步驟S10，更新數據庫，將經步驟S9調整后的葉片槳距角、相應第一凈空差值和第二凈空差值更新至數據庫中。

7.如權利要求6所述一種基于車載裝置的風電機組葉片不平衡故障監測方法，其特征在于：步驟S2至步驟S8均是在車載的上位機(2)上完成的，且上位機(2)與所述圖像采集裝置(1)在同一車輛上；

步驟S9中，所述根據該葉片槳距角調整葉片平衡狀態，具體是由上位機(2)根據該葉片槳距角向風電機組的控制臺(3)發送調整命令，經控制臺(3)調整葉片平衡狀態。