一种基于无人机的风力发电机组缺陷检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及风电设备技术领域，特别是一种基于无人机的风力发电机组缺陷检测装置。

背景技术：

2.随着全球气候变暖及能源的匮乏，风力发电技术作为三大清洁能源之一，越来越受到各国的重视。我国风电行业的兴起和逐渐成熟，对风电装置本身的质量要求也越来越高，尤其是叶片检测越来越受到各个叶片制造企业的关注。
3.作为主流的现代大型水平轴式风电机组，其结构非常复杂，一般由叶片、动力传动链、发电机和塔架等部件组成。常见风电设备机械故障的类型主要包括叶片故障、动力传动机构故障、发电机故障、偏航装置故障和塔架故障，这些关键部件的故障将造成风力发电机组的停机甚至失效。国内外已对风电叶片检测方法和仪器做了大量研究，但大都不成熟。实用的叶片检测方法仪器都需要在停机状态下利用望远镜和绳索蜘蛛人进行目测检测，可检测项目少、效率低、可靠性低，不能及时发现叶片等结构的机械故障，严重阻碍风电事业的可持续发展。
4.目前市面上也存在一些基于无人机拍照或摄像的风电叶片缺陷检测方法和装置，但这风电叶片检测几乎都是在风电机组停机、且风电叶片停转的情况下进行检测。风电机组停机和启动均需要大量的时间达到完全停止和完全工作状态，每次检测都会造成大量的能源损失。而且，风电叶片的的一些缺陷只会在叶片转动时能够发觉，当叶片停止时，这些缺陷被遮挡或暂时消除，影响风电叶片缺陷检测的准确性。

技术实现要素：

5.鉴于此，本实用新型提供一种基于无人机的风力发电机组缺陷检测装置，设置有长机和僚机，分别对风电叶片的前后两面进行拍照，提高检测效率，并且在风电机组不停机情况下进行风电叶片缺陷检测，进一步提高检测效率，防止检测时的能源损耗。
6.为了达到上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：
7.本实用新型提供一种基于无人机的风力发电机组缺陷检测装置，用于对工作中的风电叶片进行表面缺陷检测，包括移动、长机和僚机，所述长机与所述僚机均设置有高速照相机，所述长机与所述僚机分别对称飞行在所述风电叶片旋转平面两侧，所述移动分别与所述长机和所述僚机通信，所述长机与所述僚机相互通信。
8.在上述的基于无人机的风力发电机组缺陷检测装置中，作为优选方案，所述基于无人机的风力发电机组缺陷检测装置还包括有长机遥控器和僚机遥控器，所述长机遥控器和所述僚机遥控器分别用于遥控所述长机和所述僚机进行飞行。
9.在上述的基于无人机的风力发电机组缺陷检测装置中，作为优选方案，所述长机与所述僚机均分别设置有第二通讯模块，所述长机遥控器和所述僚机遥控器均分别设置有第一通讯模块，所述长机的第二通讯模块分别与所述长机遥控器的第一通讯模块和移动基
站进行通信，所述僚机的第二通讯模块分别与所述僚机遥控器的第一通讯模块和移动进行通信。
10.在上述的基于无人机的风力发电机组缺陷检测装置中，作为优选方案，所述长机和所述僚机均分别设置有控制器，所述长机的控制器分别与所述长机的所述高速照相机和所述第二通讯模块电性连接，所述僚机的控制器分别与所述僚机的所述高速照相机和所述第二通讯模块电性连接。
11.在上述的基于无人机的风力发电机组缺陷检测装置中，作为优选方案，所述长机和所述僚机中均分别设置有与各自控制器电性连接的gps定位模块，所述gps定位模块用于定位所述长机/僚机的位置信息。
12.在上述的基于无人机的风力发电机组缺陷检测装置中，作为优选方案，所述长机和所述僚机中均分别设置有与各自控制器电性连接的高度定位模块，所述高度定位模块用于定位所述长机/僚机的高度信息。
13.在上述的基于无人机的风力发电机组缺陷检测装置中，作为优选方案，所述长机和所述僚机中均分别设置有与各自控制器电性连接的第三通讯模块，所述长机与所述僚机通过所述第三通讯模块相互通信。
14.在上述的基于无人机的风力发电机组缺陷检测装置中，作为优选方案，所述长机与所述僚机的高速照相机相对设置，且所述长机与所述僚机同步飞行。
15.在上述的基于无人机的风力发电机组缺陷检测装置中，作为优选方案，所述长机与所述僚机的飞行轨迹自下而上形成多个飞行梯度，每个飞行梯度的飞行轨迹均为弧形，在每个飞行梯度的中间位置为拍照区间。
16.在上述的基于无人机的风力发电机组缺陷检测装置中，作为优选方案，所述长机与所述僚机的所述高速照相机同时对所述风电叶片进行拍照。
17.本实用新型提供一种基于无人机的风力发电机组缺陷检测装置，具有如下有益效果：
18.本实用新型提供一种基于无人机的风力发电机组缺陷检测装置，设置有长机和僚机，分别同步飞行在风电叶片的前后两侧，对风电叶片的前后两面同时进行拍照，提高检测效率达到两倍以上；此外，本实用新型的装置可以在风电机组不停机情况下进行风电叶片缺陷检测，进一步提高检测效率，防止检测时的能源损耗。
附图说明
19.图1为本实用新型实施例所提供的基于无人机的风力发电机组缺陷检测装置的结构原理示意图；
20.图2为本实用新型实施例所提供的基于无人机的风力发电机组缺陷检测装置的控制原理框图；
21.图3为本实用新型实施例所提供的基于无人机的风力发电机组缺陷检测装置无人机的移动轨迹示意图。
22.附图标记说明：
23.1、风电叶片；2、长机；3、僚机；4、移动；5、第一起始点；6、第一结束点；7、第二起始点；8、第二结束点；9、第n起始点；10、第n结束点；11、拍照区间。
具体实施方式
24.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
25.以下结合具体情况说明本实用新型的示例性实施例：
26.请参考图1，图1为本实用新型实施例所提供的基于无人机的风力发电机组缺陷检测装置的结构原理示意图；本实施例提供一种基于无人机的风力发电机组缺陷检测装置，用于对工作中的风电叶片1进行表面缺陷检测，包括移动4、长机2和僚机3，所述长机2与所述僚机3均设置有高速照相机，所述长机2与所述僚机3分别对称飞行在所述风电叶片1旋转平面两侧，所述移动4分别与所述长机2和所述僚机3通信，所述长机2与所述僚机3相互通信。
27.在上述的基于无人机的风力发电机组缺陷检测装置中，作为优选方案，所述基于无人机的风力发电机组缺陷检测装置还包括有长机遥控器和僚机遥控器，所述长机遥控器和所述僚机遥控器分别用于遥控所述长机2和所述僚机3进行飞行。
28.移动4可以通过小汽车载运，长机2和僚机3在不工作时也放置在小汽车上，同时小汽车上还配置有主控单元，主控单元一般为移动计算机，与移动4进行通信，主要用于编辑无人机的自动飞行轨迹和存放无人机所拍摄的风电叶片1照片。
29.请参考图2，图2为本实用新型实施例所提供的基于无人机的风力发电机组缺陷检测装置的控制原理框图；在上述的基于无人机的风力发电机组缺陷检测装置中，作为优选方案，所述长机2与所述僚机3均分别设置有第二通讯模块，所述长机遥控器和所述僚机遥控器均分别设置有第一通讯模块，所述长机2的第二通讯模块分别与所述长机遥控器的第一通讯模块和移动4进行通信，所述僚机3的第二通讯模块分别与所述僚机遥控器的第一通讯模块和移动4进行通信。
30.在上述的基于无人机的风力发电机组缺陷检测装置中，作为优选方案，所述长机2和所述僚机3均分别设置有控制器，所述长机2的控制器分别与所述长机2的所述高速照相机和所述第二通讯模块电性连接，所述僚机3的控制器分别与所述僚机3的所述高速照相机和所述第二通讯模块电性连接。
31.在上述的基于无人机的风力发电机组缺陷检测装置中，作为优选方案，所述长机2和所述僚机3中均分别设置有与各自控制器电性连接的gps定位模块，所述gps定位模块用于定位所述长机2/僚机3的位置信息。
32.在上述的基于无人机的风力发电机组缺陷检测装置中，作为优选方案，所述长机2和所述僚机3中均分别设置有与各自控制器电性连接的高度定位模块，所述高度定位模块用于定位所述长机2/僚机3的高度信息。
33.在上述的基于无人机的风力发电机组缺陷检测装置中，作为优选方案，所述长机2和所述僚机3中均分别设置有与各自控制器电性连接的第三通讯模块，所述长机2与所述僚机3通过所述第三通讯模块相互通信。
34.在上述的基于无人机的风力发电机组缺陷检测装置中，作为优选方案，所述长机2
与所述僚机3的高速照相机相对设置，且所述长机2与所述僚机3同步飞行。
35.请参考图3，图3为本实用新型实施例所提供的基于无人机的风力发电机组缺陷检测装置无人机的移动轨迹示意图；在上述的基于无人机的风力发电机组缺陷检测装置中，作为优选方案，所述长机2与所述僚机3的飞行轨迹自下而上形成多个飞行梯度，每个飞行梯度的飞行轨迹均为弧形，在每个飞行梯度的中间位置为拍照区间11。
36.在上述的基于无人机的风力发电机组缺陷检测装置中，作为优选方案，所述长机2与所述僚机3的所述高速照相机同时对所述风电叶片1进行拍照。
37.本实用新型长机2和僚机3的飞行轨迹可如下设定：
38.操控长机遥控器和僚机遥控器，使长机2和僚机3飞行至相同高度且高速照相机相对。设定长机2飞行轨迹，僚机3的飞行数据与长机2相反，由于长机2与僚机3对称，二者的飞行轨迹为同步。
39.长机2的飞行轨迹如下：每个飞行梯度均包括有起始点和结束点，起始点和结束点之间的飞行轨迹为弧形，该弧形与该高度的风电叶片1曲率保持一致，例如最下层的飞行梯度的第一起始点5和第一结束点6，次下层的飞行梯度的第二起始点7和第二结束点8，以此类推，第n层飞行梯度的第n起始点9和第n结束点10。
40.风电叶片1一般有三个，当其中一个风电叶片1扫过最下端时，当该风电叶片1靠近第一起始点5时，长机2开始加速至该高度风电叶片1的圆周线速度，控制加速度，使长机2与风电叶片1扫过最下端时二者达到同步或接近同步，此时开始拍照。拍照处定为一个拍照区间11，在该拍照区间11，长机2与风电叶片1速度大体保持一致。无人机在每一层飞行梯度来回飞行三次，或对三个风电叶片1完成拍照以后，行进至下一飞行梯度，依次类推，完成对风电机组的三个风电叶片1进行拍照检测。僚机3与长机2同步即可。
41.最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
42.以上对本实用新型所提供的具体实施方式进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

技术特征：

1.一种基于无人机的风力发电机组缺陷检测装置，其特征在于，用于对工作中的风电叶片进行表面缺陷检测，包括移动、长机和僚机，所述长机与所述僚机均设置有高速照相机，所述长机与所述僚机分别对称飞行在所述风电叶片旋转平面两侧，所述移动分别与所述长机和所述僚机通信，所述长机与所述僚机相互通信。2.根据权利要求1所述的基于无人机的风力发电机组缺陷检测装置，其特征在于，所述基于无人机的风力发电机组缺陷检测装置还包括有长机遥控器和僚机遥控器，所述长机遥控器和所述僚机遥控器分别用于遥控所述长机和所述僚机进行飞行。3.根据权利要求2所述的基于无人机的风力发电机组缺陷检测装置，其特征在于，所述长机与所述僚机均分别设置有第二通讯模块，所述长机遥控器和所述僚机遥控器均分别设置有第一通讯模块，所述长机的第二通讯模块分别与所述长机遥控器的第一通讯模块和移动进行通信，所述僚机的第二通讯模块分别与所述僚机遥控器的第一通讯模块和移动进行通信。4.根据权利要求3所述的基于无人机的风力发电机组缺陷检测装置，其特征在于，所述长机和所述僚机均分别设置有控制器，所述长机的控制器分别与所述长机的所述高速照相机和所述第二通讯模块电性连接，所述僚机的控制器分别与所述僚机的所述高速照相机和所述第二通讯模块电性连接。5.根据权利要求4所述的基于无人机的风力发电机组缺陷检测装置，其特征在于，所述长机和所述僚机中均分别设置有与各自控制器电性连接的gps定位模块，所述gps定位模块用于定位所述长机/僚机的位置信息。6.根据权利要求4所述的基于无人机的风力发电机组缺陷检测装置，其特征在于，所述长机和所述僚机中均分别设置有与各自控制器电性连接的高度定位模块，所述高度定位模块用于定位所述长机/僚机的高度信息。7.根据权利要求4所述的基于无人机的风力发电机组缺陷检测装置，其特征在于，所述长机和所述僚机中均分别设置有与各自控制器电性连接的第三通讯模块，所述长机与所述僚机通过所述第三通讯模块相互通信。8.根据权利要求1所述的基于无人机的风力发电机组缺陷检测装置，其特征在于，所述长机与所述僚机的高速照相机相对设置，且所述长机与所述僚机同步飞行。9.根据权利要求8所述的基于无人机的风力发电机组缺陷检测装置，其特征在于，所述长机与所述僚机的飞行轨迹自下而上形成多个飞行梯度，每个飞行梯度的飞行轨迹均为弧形，在每个飞行梯度的中间位置为拍照区间。10.根据权利要求9所述的基于无人机的风力发电机组缺陷检测装置，其特征在于，所述长机与所述僚机的所述高速照相机同时对所述风电叶片进行拍照。

技术总结

本实用新型涉及风电设备技术领域，特别是一种基于无人机的风力发电机组缺陷检测装置，用于对工作中的风电叶片进行表面缺陷检测，包括移动、长机和僚机，所述长机与所述僚机均设置有高速照相机，所述长机与所述僚机分别对称飞行在所述风电叶片旋转平面两侧，所述移动分别与所述长机和所述僚机通信，所述长机与所述僚机相互通信。本实用新型提供一种基于无人机的风力发电机组缺陷检测装置，设置有长机和僚机，分别对风电叶片的前后两面进行拍照，提高检测效率，并且在风电机组不停机情况下进行风电叶片缺陷检测，进一步提高检测效率，防止检测时的能源损耗。防止检测时的能源损耗。防止检测时的能源损耗。