[发明专利]连续与脉冲激光相结合的风电叶片冰雪清除方法及系统

权利要求书

1.一种连续与脉冲激光相结合的风电叶片冰雪清除系统，其特征在于，包括：冰雪形态识别单元(1)、激光发生单元(2)、双激光控制单元(3)及激光瞄准与扫描单元(4)；

所述冰雪形态识别单元(1)用于对对风力机叶片(9)表面的冰雪附着部位进行定位、拍照与图像存储，于对冰雪形态进行判别；

所述激光发生单元(2)包含连续激光发生器(2-1)与脉冲激光发生器(2-2)，其中连续激光发生器(2-1)用于提供连续激光光束对叶片上湿雪附着或冰层部位进行照射；脉冲激光发生器(2-2)用于提供瞬态周期性峰值的激光光束；

所述双激光控制单元(3)通过接收所述冰雪形态识别单元(1)输出的判别结果，决定激光发生单元(2)中各激光器的启停状态；

所述激光瞄准与扫描单元(4)用于通过度转动实现激光光束对覆冰层受体的瞄准与扫描动作。

2.根据权利要求1所述的一种连续与脉冲激光相结合的风电叶片冰雪清除系统，其特征在于，所述冰雪形态识别单元(1)包括高倍电子望远镜(1-1)、望远镜支架平台(1-2)和便携式计算机(1-3)；所述高倍电子望远镜(1-1)安装于可调节的望远镜支架平台(1-2)上，高倍电子望远镜(1-1)与便携式计算机脑(1-3)电连接；所述便携式计算机(1-3)具有除冰控制单元(8)，除冰控制单元(8)内的图像采集模块(8A)控制望远镜支架平台(1-2)转动，调整望远镜对风力机叶片(9)表面的冰雪附着部位进行定位、拍照与图像存储。

3.根据权利要求2所述的一种连续与脉冲激光相结合的风电叶片冰雪清除系统，其特征在于，所述除冰控制单元(8)具有图像识别模块(8B)用于根据采集到的图片导入至叶片结冰附雪图像数据库，采用机器学习方法对当前图片中的冰雪附着形态进行比对分析，判别结果分为：湿雪附着、冰/晶体覆盖和冰雪混合。

4.根据权利要求2所述的一种连续与脉冲激光相结合的风电叶片冰雪清除系统，其特征在于，所述双激光控制单元(3)包含启停控制元件(3-1)、能谱控制元件(3-2)；所述启停控制元件(3-1)用于通过接收冰雪形态识别单元(1)输出的判别结果，决定激光发生单元(2)中各激光器的启停状态；

所述能谱控制元件(3-2)与激光发生单元(2)电连接，除冰控制单元中的能谱设置模块(8C)用于调整不同激光发生器的能量输出关键参数。

5.根据权利要求2所述的一种连续与脉冲激光相结合的风电叶片冰雪清除系统，其特征在于，所述激光瞄准与扫描单元(4)包含激光发生器转动机构(4-1)、光路腔(4-2)、光学反射镜(4-3)、聚焦镜(4-4)；所述光学反射镜(4-3)和聚焦镜(4-4)安装于光路腔(4-2)中；光路腔(4-2)安装在激光发生单元(2)中两种激光发生器的出口位置；除冰控制单元中的光束瞄准模块(8D)，用于对激光发生器转动机构(4-1)进行控制，通过转动实现激光光束对覆冰层受体的瞄准动作；

所述聚焦镜(4-4)用于可根据叶片覆冰面积大小进行不用规格的选装，进而获得不同直径的作业光斑。

6.根据权利要求2所述的一种连续与脉冲激光相结合的风电叶片冰雪清除系统，其特征在于，还包括散热单元(5)，所述散热单元(5)采用便携式空气冷系统，用于对激光发生单元(2)进行温度控制；

还包括能量供应单元(6)，所述能量供应单元(6)从风力机塔筒(10)底部的变电柜取电，为冰雪形态识别单元(1)、激光发生单元(2)、双激光控制单元(3)、激光瞄准与扫描单元(4)、散热单元(5)提供电能；

还包括工程收纳箱(7)；所述工程收纳箱(7)用于装载所涉及的各种集成设备以及连接线缆。