[发明专利]一种风力发电机机舱双路摄像头防抖系统

说明书

本发明公开了一种风力发电机机舱双路摄像头防抖系统，属于风力发电装置技术领域。对于现在的发明和技术无法解决风机复杂多变、不可预测的抖动的问题：由于相机和移动机器人视觉系统的抖动情况相对较为简单，现有的针对相机和移动机器人视觉系统的防抖装置只能满足解决这种简单的抖动问题。本发明采用多传感器融合技术和多路电机协同控制，能够实时检测传回发生抖动的方向和距离，通过计算得到补偿校正的最优路径，而且本发明并没有采用传统的PID控制算法，而是采用无模型自适应控制算法实现对多路电机的协同控制，以实现实时检测、精确控制、迅速校正、视频防抖的目的。

技术领域

本发明公开了一种风力发电机机舱双路摄像头防抖系统，属于风力发电装置技术领域。

背景技术

风力发电是一种新兴的清洁能源，目前在我国特别是在中西部地区已经大力发展。但与此同时，风机故障不能及时发现的问题也随之而来。为解决此问题，一种方案就是安装视频监控装置，监视风力发电机机舱内的具体运行情况，实现风力发电机的工况监测，但是，由于风力发电机安装在野外且具有一定的安装高度，风机机舱会产生一定倾角的摆动，且由于各种恶劣环境和天气的影响，这种摆动会呈现出复杂的工况，因此，直接安装摄像机得到的视频画面必然是模糊不清，剧烈抖动的。目前，国内应用于风力发电机机舱的视频监控防抖系统还很少。

针对视频抖动的问题，目前已经有一些应用于相机和移动机器人视觉系统的防抖技术，主要有以佳能、松下为代表的光学防抖技术，以奥林巴斯、尼康为代表的电子防抖技术，以及柯尼卡美能达独家的机身防抖技术。光学防抖就是利用安装在镜头内的陀螺仪侦测到微小的移动，并且将位移信号传递给微处理器进行计算，得出需要的补偿量进行位移补偿，这样就克服了由于相机抖动而产生的影像画面模糊。感光器防抖和光学防抖利用相同的原理，只是感光器防抖是把防抖装置设计在感光器上，利用微处理器的计算抵消感光器的移动量。电子防抖则应用了图像分析的方法，根据抖动，利用边缘的图像进行补偿。这些技术只适用于相机，对于微小的抖动可以起到较好的防抖效果，但并不能用于风力发电机机舱的视频监控系统。经文献检索，专利公告号为101612735，专利号为200910072585，名称为移动机器人视觉系统防抖装置与防抖补偿控制方法。该发明包括视觉系统防抖装置和防抖控制系统。视觉系统防抖装置由防抖机构、传感器系统、防抖控制系统构成；防抖控制系统用来实现视觉系统的防抖。该方法的防抖步骤为：抖动参数测量、判断移动机器人视觉系统是否有抖动、计算补偿量、规划补偿轨迹和基于PD反馈和逆动力学计算的抖动补偿控制。相对光学防抖技术和电子防抖技术，该发明可以解决移动机器人由于路面不平或移动时引起的振动导致视觉装置抖动成像不清晰的问题，但是由于风力发电机安装环境的特殊性，抖动幅度较大，抖动情况复杂、无规则且无法预测，而且高空中的抖动会因风速、风向的改变而改变，抖动的频率范围较大，因此，现有发明不能满足风力发电机机舱视频监控和依据红外图像进行故障分析的要求。

综上，现有技术以及专利中提及的防抖技术均不能解决风力发电机机舱视频监控系统复杂、无规则的抖动情况。综合现有的相关防抖发明，根据风力发电机的工作环境和工作情况，本发明从机械设计到控制算法都采用新的设计思路，以达到适用于风力发电机机舱实际工况，实现风力发电机机舱视频监控的目的。