[发明专利]一种除冰风电叶片加热系统检测装置及方法

说明书

一种除冰风电叶片加热系统检测装置及方法，打开除冰风电叶片加热系统使其处于工作状态后，控制无人飞行器可见光成像仪和红外热像仪同步拍摄风电叶片同一区域的可见光图像和红外热像图，利用可见光图像确定所拍摄图像在风电叶片加热元件位置分布图上所对应的区域，并将红外热像图与该区域叠加，在红外热像图上标定出加热元件位置，对比各加热元件所处位置所对应的温度数据，当部分加热元件所处位置温度小于其它加热元件对应温度的百分比超过设定阈值后，判定该部分加热元件故障。该方法受环境温度影响更小，检测结果更为准确。可以实现远程检测除冰风电叶片加热系统，有助于节省人力、提高效率，并且安全性更高。

技术领域

本发明涉及一种风电叶片的检测方法，具体地说是一种除冰风电叶片加热系统检测装置及方法。

背景技术

风力发电是一种清洁能源，近年来受到全球的广泛关注。风电叶片是风力发电机组的重要组成部件之一，其表面情况对风力发电机组的运行有重要影响。在寒冷冬季，风电叶片在实际运行过程中表面容易结冰，不仅降低了翼型的气动效率，而且影响机组的可利用效率。风电叶片防/除冰技术已经成为风电机组设计中考虑的重要因素，其中不同的加热防/除冰的方法已在多篇专利中描述，如专利号CN:200920000677.X利用电阻器产生热量进行防/除冰；为了能够及时采取防/除冰措施，监测和判断叶片表面的温度情况方法及检测风电叶片结冰状况的方法也在多篇专利中提出。无论加热装置安放于叶片内部或表面，加热系统的良好状态才能确保叶片防/除冰功能的正常。诸如严寒酷暑的冷热循环，雷电袭击，紫外线照射，尘埃碎片侵蚀，叶片震动等多种不可避免的动态因素均会引起加热系统的失效，如何有效检测叶片加热系统的状况，保证叶片防/除冰功能，对于叶片在低温及寒冷条件下的正常运转有重要影响。

装机的风电叶片在塔筒的顶端，一般叶片缺陷损伤的定期检查主要是依靠检查人员站在地面目测，用高倍望远镜查看及听声音判断叶片的运行情况，但这些方法都不适用于叶片表面温度的测量。通过吊篮或攀爬利用人工检测叶片表面或内部的加热装置费事费力，且无法全面检测叶片表面温度，这就给除冰叶片的正常运行留下了较大隐患。现有无人机检测装置通常用于检测目标表面破碎等状况，无法针对性的对叶片内部加热装置的故障情况进行检测。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可用于检测除冰风电叶片加热系统运行故障的检测方法及装置。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种除冰风电叶片加热系统检测方法，包括以下步骤：

（1）、打开除冰风电叶片加热系统，使其加热元件处于工作状态。

（2）、控制无人飞行器飞行至风电叶片前方，并调整无人飞行器与风电叶片的距离以及无人飞行器上可见光成像仪和红外热像仪的拍摄方向。

（3）、当可见光成像仪和红外热像仪与风电叶片之间的距离和角度调整至合适位置时，控制可见光成像仪和红外热像仪同步拍摄风电叶片同一区域的可见光图像和红外热像图。

（4）、将拍摄的可见光图像和红外热像图传递至地面设备进行处理分析，利用拍摄的可见光图像确定所拍摄图像在预先存储的风电叶片加热元件位置分布图上所对应的区域。

（5）、将拍摄的红外热像图与风电叶片加热元件位置分布图上确定的区域叠加，然后在红外热像图上标定出加热元件位置。

（6）、对比红外热像图上各加热元件所处位置所对应的温度数据，当部分加热元件所处位置温度小于其它加热元件对应温度的百分比超过所设定的阈值后，判定该部分加热元件故障。

在控制拍摄可见光图像和红外热像图的同时，采集可见光成像仪和红外热像仪的倾斜角度信息，利用采集的倾斜角度信息对拍摄的可见光图像和红外热像图进行畸形矫正。