[发明专利]确定风力发电机组的塔架净空的方法和装置

说明书

本发明提供一种确定风力发电机组的塔架净空的方法和装置，该方法包括：获取风力发电机组在运行过程中的图像，图像包括风力发电机组的叶片的尖端以及塔筒；从获取的图像中确定风力发电机组的叶片的尖端的位置；从获取的图像中识别塔筒的边缘；根据确定的叶片的尖端的位置和识别的塔筒的边缘，计算叶片的尖端到塔筒的边缘的距离以获得塔架净空。采用本发明示例性实施例的确定风力发电机组的塔架净空的方法和装置，能够实时确定风力发电机组的塔架净空，以有效避免叶片扫塔情况的发生。

技术领域

本发明总体说来涉及风电技术领域，更具体地讲，涉及一种确定风力发电机组的塔架净空的方法和装置。

背景技术

风力发电机组的塔架净空是指叶轮在旋转过程中叶片的尖端到塔筒表面的距离。对于风力发电机组而言，如果一旦发生叶片扫塔，则需要更换叶片，而单只叶片的成本较高，这会增加维修成本。同时在更换叶片期间需机组停机，而机组停机期间还会导致发电量的损失，因此一旦发生叶片扫塔会为风电场带来较大的经济损失。

而目前风力发电机组的塔架净空无法通过测量工具测量，导致无法实时地获取风力发电机组的塔架净空。

发明内容

本发明的示例性实施例的目的在于提供一种确定风力发电机组的塔架净空的方法和装置，以解决现有技术中无法对风力发电机组的塔架净空进行测量的技术问题。

在一个总体方面，提供一种确定风力发电机组的塔架净空的方法，所述方法包括：获取风力发电机组在运行过程中的图像，所述图像包括所述风力发电机组的叶片的尖端以及塔筒；从获取的图像中确定风力发电机组的叶片的尖端的位置；从获取的图像中识别塔筒的边缘；根据确定的叶片的尖端的位置和识别的塔筒的边缘，计算叶片的尖端到塔筒的边缘的距离以获得塔架净空。

可选地，所述方法可还包括：从获取的图像中提取用于检测叶片的尖端的第一敏感区域和用于识别塔筒的边缘的第二敏感区域，其中，可从第一敏感区域中确定风力发电机组的叶片的尖端的位置，可从第二敏感区域中识别塔筒的边缘。

可选地，从第一敏感区域中确定风力发电机组的叶片的尖端的位置的步骤可包括，使用一预定窗口遍历第一敏感区域，当所述预定窗口处于第一敏感区域上的任一位置时，可通过以下方式从所述预定窗口内包含的图像中检测叶片的尖端的位置：以所述任一位置为起点，在第一敏感区域上沿任意方向滑动所述预定窗口；针对沿每个方向的滑动，确定滑动前与滑动后所述预定窗口内的像素点的灰度变化程度，并判断所述灰度变化程度是否满足设定条件；如果针对沿所有方向的滑动，滑动前与滑动后所述预定窗口内的像素点的灰度变化程度均满足设定条件，则确定所述预定窗口在所述任一位置时包含的图像中存在叶尖特征点；从所述预定窗口在所述任一位置时包含的图像中检测叶尖特征点，并将检测到的叶尖特征点对应的坐标确定为叶片的尖端的位置。

可选地，从所述预定窗口在所述任一位置时包含的图像中检测叶尖特征点的步骤可包括：将所述预定窗口在所述任一位置时包含的图像中灰度的梯度值和/或梯度方向的变化速率最高的像素点确定为叶尖特征点。

可选地，从第一敏感区域中确定风力发电机组的叶片的尖端的位置的步骤可包括：从第一敏感区域中检测出多个候选叶尖特征点；根据预设条件从所述多个候选叶尖特征点中确定最终的叶尖特征点。

可选地，用于捕获风力发电机组在运行过程中的图像的图像捕获器可被设置在风力发电机组的机舱底部，或者所述图像捕获器可被设置在位于风力发电机组侧面且与风力发电机组之间的距离为预定距离的指定区域内，其中，根据预设条件从所述多个候选叶尖特征点中确定最终的叶尖特征点的步骤可包括：当所述图像捕获器被设置在机舱底部时，将所述多个候选叶尖特征点中的Y轴坐标值最大的点确定为最终的叶尖特征点；当所述图像捕获器被设置在所述指定区域内时，将所述多个候选叶尖特征点中的Y轴坐标值最小的点确定为最终的叶尖特征点。