一种用于风机雷击测试的无人机制造技术

本发明专利技术实施例提供了一种用于风机雷击测试的无人机，包括：接闪装置，接闪装置设置于机身尾部；数据采集装置，数据采集装置设置在机身内部，用于接收待测试叶片信息；图像识别装置，图像识别装置设置于机身头部，用于对待测试叶片识别；飞行控制系统，飞行控制系统设置于机身内部，与接闪装置、数据采集装置、图像识别装置连接，用于对待测试叶片信息和待测试叶片的识别结果进行比对，并根据比对结果控制接闪装置安装在待测试叶片上，因此只需要在测试的时候在待测试叶片上安装接闪装置，不用在每片叶片上安装接闪器，降低了成本，且做过测试后可以将接闪器回收，查看有无损坏，保证下次检测的准确性。

An Unmanned Aerial Vehicle for Lightning Stroke Testing of Fans

The embodiment of the invention provides an unmanned aerial vehicle for wind turbine lightning stroke test, including: a flashing device, which is set at the tail of the fuselage; a data acquisition device, which is set inside the fuselage to receive the information of the blade to be tested; an image recognition device, which is set at the head of the fuselage for identifying the test blade; and a flight control system. The flight control system is set in the fuselage and connected with the flashing device, data acquisition device and image recognition device. It is used to compare the information of the tested blade and the recognition result of the tested blade. According to the comparison result, the flashing device is controlled to be installed on the tested blade. Therefore, it is only necessary to install the flashing device on the tested blade when testing, instead of on each blade. Installation of the flash connector on chip reduces the cost, and after testing, the flash can be recycled to check whether there is any damage, to ensure the accuracy of the next test.

【技术实现步骤摘要】
一种用于风机雷击测试的无人机
本专利技术涉及风机雷击测试
，尤其涉及一种用于风机雷击测试的无人机、雷击测试系统和雷击测试方法。
技术介绍
随着能源问题日益彰显，风力发电技术得到了大力研究和发展。风力发电机组一般需要安装在野外空旷的区域，非常容易受到雷电袭击，因此，越来越多的风电企业开始针对抗雷击技术进行研究。在实现本专利技术过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题：在现有的抗雷击测试系统中，一般会在每个待测试叶片内设置接闪器，从而完成测试。然而，每个叶片均设置接闪器，且接闪器的更换、维护难度大，耗费太多的人力同时又增加了成本。此外，现有的单叶轮风机的发电效率过低，急需提供一种多叶轮的风机结构，以根据风速做叶轮的选择和调整，同时也不会因为增加了叶轮数量而导致雷击测试成本的快速增加。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种用于风机雷击测试的无人机、雷击测试系统及雷击测试方法，用以解决现有技术每个叶片均设置接闪器导致雷击测试成本过高的问题，同时通过改进风机的叶轮结构，在提高风机的发电效率的同时，不会因为叶轮数量的增加再提高雷击测试的成本。本专利技术的第一方面提供了一种用于风机雷击测试的无人机，包括旋桨和机身，还包括：接闪装置，其设置于无人机的机身第一位置处，所述接闪装置包括接闪器和接闪器安装装置，所述接闪器的一端与所述接闪器安装装置的一端连接，所述接闪器安装装置的另一端是与安装在待测试叶片上的底座装置相匹配的接口；数据采集装置，其设置在所述机身内部，所述数据采集装置包括电阻单元、电压测试单元和数据接收单元，所述电阻单元的一端与待测试叶片内部的雷电引下线连接，所述电阻单元的另一端与接地保护单元连接，所述电压测试单元与所述电阻单元并联连接，且所述电压测试单元与所述数据接收单元电连接，所述数据接收单元用于将采集的雷击数据传送给远程计算机或无人机的控制系统；摄像头，所述摄像头设置于机身第二位置处，用于对待测试叶片上的底座装置进行识别，所述底座装置与所述接闪器安装装置的接口相匹配；控制系统，所述控制系统设置于机身内部，与所述数据采集装置和摄像头电连接，用于根据摄像头拍摄的画面控制所述无人机的飞行状态，使得接闪装置最终被安装在所述待测试叶片的底座装置上。另一实施例中，所述接闪器安装装置的接口为一个凸起，所述凸起用于与所述底座装置上的凹槽过盈连接、卡接或磁性连接。另一实施例中，所述接闪器安装装置的接口为凸起的电磁铁，其与所述底座装置的磁性凹槽相匹配，所述控制系统还用于控制所述电磁铁线圈中电流的通断。另一实施例中，所述底座装置与所述待测试叶片的连接为铆接或螺栓连接或磁性连接。另一实施例中，所述雷电引下线从所述待测试叶片的叶根处伸出。另一实施例中，所述接闪装置和所述底座装置为金属材料制成。本专利技术的第二方面还提供了一种双叶轮风机的雷击测试系统，所述系统包括双叶轮风机和上述第一方面所述的用于风机雷击测试的无人机；其中，所述双叶轮风机包括:一级叶轮、二级叶轮和叶轮转速合并机构；所述叶轮转速合并机构具有第一输入轴、第二输入轴、第一输出轴和第二输出轴，所述一级叶轮与所述第一输入轴驱动连接，所述二级叶轮与所述第二输入轴驱动连接，所述第一输出轴通过第一离合器与第一发电机的输入轴驱动连接，所述第二输出轴通过第二离合器与所述第二发电机的输入轴驱动连接；所述一级叶轮与所述二级叶轮同轴连接，所述一级叶轮的叶片长度大于所述二级叶轮的叶片长度，且工作时的旋转方向相反，所述一级叶轮位于所述二级叶轮的前方；所述叶轮转速合并机构包括同轴设置的太阳轮、齿圈和行星架，所述行星架上设有多个行星轮，所述齿圈设有内齿和外齿，所述行星轮啮合在所述齿圈的内齿和所述太阳轮之间，所述第一输入轴设有驱动齿轮，所述驱动齿轮与所述齿圈的外齿啮合，所述第二输入轴与所述太阳轮的转轴连接，所述行星架的转轴通过中间轴与输出轴驱动连接，所述输出轴的一端形成所述第一输出轴，另一端形成所述第二输出轴；所述一级叶轮、二级叶轮均包含所述待测试叶片。在另一实施例中，所述双叶轮风机根据风速调整发电状态：当风速小于第一阈值时，对一级叶轮和二级叶轮的叶片进行变桨，使一级叶轮停止发电状态，二级叶轮处于旋转发电状态，第一离合器处于啮合状态，第二离合器出去分离状态；当风速不小于第一阈值且不大于第二阈值时，对一级叶轮和二级叶轮的叶片进行变桨，使一级叶轮和二级叶轮均处于旋转发电状态，第一离合器处于啮合状态，第二离合器处于分离状态；当风速大于第二阈值时，一级叶轮和二级叶轮均处于旋转发电状态，第一离合器和第二离合器均处于啮合状态。本专利技术的第三方面还提供了一种第二方面所述的双叶轮风机的雷击测试系统进行雷击测试的方法，所述方法包括：将无人机上的接闪装置安装到待测试叶片的底座装置上；通过接闪装置将雷击电流导入雷电引下线；通过数据采集装置采集所述待测试叶片内部的雷电引下线中的雷击数据，并将所述雷击数据转化为测试数据；将所述测试数据传送给远程计算机。上述技术方案具有如下有益效果：无人机可以在需要对叶片测试时，飞行控制系统控制无人机将接闪器安装至待测试的叶片上，测试结束后还可以控制无人机将接闪器回收，用于其他叶片的测试，不用在每个叶片上安装接闪器，降低了成本，且做过测试后可以将接闪器回收，查看有无损坏，保证下次检测的准确性。上述无人机特别是对专利技术人研发的双风轮的风机结构效果明显，因为叶轮数量的增加直接导致叶片数量和接闪器数量的增加，本专利技术的上述无人机可以极大的节约雷击测试的成本，提高雷击测试的效率。【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1是本专利技术第一实施例所提供的用于风机雷击测试的无人机示意图；图2为本实施例二提供的双风轮风力发电机的结构示意图；图3为本实施例二提供的叶轮转速合并机构的原理图；图4为本专利技术实施例三所提供的无机人雷击测试方法流程图。【具体实施方式】为了更好的理解本专利技术的技术方案，下面结合附图对本专利技术实施例进行详细描述。应当明确，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本专利技术。在本专利技术实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。实施例一如附图1所示，本专利技术实施例给出一种用于风机雷击测试的无人机100，其特征在于，包括：接闪装置101，接闪装置101优选的可拆卸的设置于机身尾部远离旋桨的位置；数据采集装置102，数据采集装置102设置在机身内部，用于接收待测试叶片的雷击信息；图像识别装置103，图像识别装置103设置于机身头部，用于对物体进行识别，以引导无人机飞行，该图像识别装置103优选为小型摄像头；控制系统104，控制系统104设置于机身内部，数据采集装置102、图像识别装置103连接，用于根据摄像头拍摄的画面控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于风机雷击测试的无人机，包括旋桨和机身，其特征在于，还包括：接闪装置，其可拆卸的设置于无人机机身的第一位置处，所述接闪装置包括接闪器和接闪器安装装置，所述接闪器的一端与所述接闪器安装装置的一端连接，所述接闪器安装装置的另一端是与安装在待测试叶片上的底座装置相匹配的接口；数据采集装置，其设置在所述机身内部，所述数据采集装置包括电阻单元、电压测试单元和数据接收单元，所述电阻单元的一端与待测试叶片内部的雷电引下线连接，所述电阻单元的另一端与接地保护单元连接，所述电压测试单元与所述电阻单元并联连接，且所述电压测试单元与所述数据接收单元电连接，所述数据接收单元用于将采集的雷击数据传送给远程计算机或无人机的控制系统；摄像头，所述摄像头设置于机身第二位置处，用于对待测试叶片上的底座装置进行识别，所述底座装置与所述接闪器安装装置的接口相匹配；控制系统，所述控制系统设置于机身内部，与所述数据采集装置和摄像头电连接，用于根据摄像头拍摄的画面控制所述无人机的飞行状态，使得接闪装置最终被安装在所述待测试叶片的底座装置上。

【技术特征摘要】
1.一种用于风机雷击测试的无人机，包括旋桨和机身，其特征在于，还包括：接闪装置，其可拆卸的设置于无人机机身的第一位置处，所述接闪装置包括接闪器和接闪器安装装置，所述接闪器的一端与所述接闪器安装装置的一端连接，所述接闪器安装装置的另一端是与安装在待测试叶片上的底座装置相匹配的接口；数据采集装置，其设置在所述机身内部，所述数据采集装置包括电阻单元、电压测试单元和数据接收单元，所述电阻单元的一端与待测试叶片内部的雷电引下线连接，所述电阻单元的另一端与接地保护单元连接，所述电压测试单元与所述电阻单元并联连接，且所述电压测试单元与所述数据接收单元电连接，所述数据接收单元用于将采集的雷击数据传送给远程计算机或无人机的控制系统；摄像头，所述摄像头设置于机身第二位置处，用于对待测试叶片上的底座装置进行识别，所述底座装置与所述接闪器安装装置的接口相匹配；控制系统，所述控制系统设置于机身内部，与所述数据采集装置和摄像头电连接，用于根据摄像头拍摄的画面控制所述无人机的飞行状态，使得接闪装置最终被安装在所述待测试叶片的底座装置上。2.根据权利要求1所述的用于风机雷击测试的无人机，其特征在于，所述接闪器安装装置的接口为一个凸起，所述凸起用于与所述底座装置上的凹槽过盈连接、卡接或磁性连接。3.根据权利要求2所述的用于风机雷击测试的无人机，其特征在于，所述接闪器安装装置的接口为凸起的电磁铁，其与所述底座装置的磁性凹槽相匹配，所述控制系统还用于控制所述电磁铁线圈中电流的通断。4.根据权利要求1所述的用于风机雷击测试的无人机，其特征在于，所述底座装置与所述待测试叶片的连接为铆接或螺栓连接或磁性连接。5.根据权利要求1任一项所述的用于风机雷击测试的无人机，其特征在于，所述雷电引下线从所述待测试叶片的叶根处伸出。6.根据权利要求1任一项所述的用于风机雷击测试的无人机，其特征在于，所述接闪装置和所述底座装置为金属材料制成。7.一种双叶轮风机的雷击测试系统，其特征在于，所述系统包括双叶轮风机和权利要求1-6任意一项所述的用于风机雷击测试...

【专利技术属性】
技术研发人员：张超，王吉远，龙泉，李新宇，刘澈，张耀文，石一迪，赵树良，弥崧，王朝，欧阳磊，
申请(专利权)人：北京普华亿能风电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11