[发明专利]一种风力发电机组叶片桨距角的测量方法、装置及系统

说明书

本发明公开了一种风力发电机组叶片桨距角的测量方法、装置及系统，通过比较两张图像中位置标记的像素位移量，根据像素位移量与实际距离的关系计算得到目标位移，根据目标位移和变桨轴承的直径关系计算得到位移角度，将位移角度与初始桨距角相加即可得到风力发电机组叶片桨距角。方法简，准确性高。

技术领域

本发明属于风电机组桨距角测量技术领域，具体涉及一种风力发电机组叶片桨距角的测量方法、装置及系统。

背景技术

变桨系统作为大型风电机组控制系统的核心部分之一，其对机组安全、稳定、高效的运行具有十分重要的作用。叶片的桨距角是指叶片顶端翼型弦线与旋转平面的夹角。变桨系统在风机达到额定功率时，依据风速的变化发出控制指令调节变桨电机的转速，从而调节桨叶的桨距角，以保证风机的正常运行。此外，在风机的启动、停机和紧急停机时，变桨系统也会通过调节桨叶的桨距角来满足启停要求。总之，安全稳定地控制风机的桨距角，对于风电机组的正常运行起着极其重要的作用。

安全稳定地控制桨距角的一个重要的前提条件，就是能够准确地监测桨距角，目前国内外大部分相关机构普遍采用旋转编码器对桨距角进行监测，旋转编码器是一种集光机电技术于一体的速度位移传感器，旋转编码器轴带动光栅盘旋转时，经发光元件发出的光会被光栅盘狭缝切割成断续的光线，接收元件接收断续的光线，并利用相关电路对该断续的光线进行处理，得到对应的脉冲或代码信号，进而基于如此得到的脉冲或代码信号实现对桨距角的监测。然而，利用旋转编码器对桨距角进行测量属于间接测量，测量结果的准确性完全取决于旋转编码器的测量性能，在很多情况下，这种测量方式无法确保监测到的桨距角的准确性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种风力发电机组叶片桨距角的测量方法、装置及系统，以解决现有技术中，依靠旋转编码器对桨距角进行测量，无法确保监测到的桨距角的准确性的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种风力发电机组叶片桨距角的测量方法，包括如下步骤：

获取带有标识的初始图像和带有标识的目标图像，所述初始图像对应初始桨距角；

根据所述初始图像中标识对应的像素位置以及目标图像中标识对应的像素位置，确定像素偏移量；

依据像素偏移量以及像素点与真实距离的比例关系，计算出位置标记的目标位移RD；

计算出目标位移RD对应的位移角度α；

位移角度α与初始桨距角的和即为风力发电机组叶片桨距角。

进一步的，所述目标圆周为变桨轴承的内圈目标圆周上设置位置标记，所述位置标记表面设置有标识；且所述初始图像中的标识以及目标图像中的标识能够被计算机识别。

进一步的，变桨轴承的内圈开始转动前，获取带有标识的初始图像。

进一步的，变桨轴承的内圈转动时或转动停止后，获取带有标识的目标图像。

进一步的，所述像素点与真实距离的比例关系获取方式如下：

在变桨轴承上取两点作为标注特定距离的标记，通过图像识别得到两个标记之间的像素点，用两个标记之间的特定距离除以两个标记之间的像素点，得到像素点与真实距离的比例关系a。

进一步的，确定像素偏移量的方法具体如下：

将初始图像和目标图像二值化，分别识别初始图像标识和目标图像标识的轮廓和形状，分别确定初始图像标识和目标图像标识的中心点，两个中心点之间的像素差即为像素偏移量。

本发明提供的另一个技术方案是：

一种用于所述测量方法的装置，包括：

图像获取装置，用于获取带有标识的初始图像和带有标识的目标图像；