一种风力发电机中螺栓状态的检测方法及检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及风机发电机技术领域，公开了一种风力发电机中螺栓状态的检测方法及检测装置。该检测方法包括：在接收到检修指令后，控制风机运维机器人沿轨道移动至与待检测螺栓对应的设定位置；控制图像采集模块采集待检测螺栓的图像；获取预设标记在获得的图像所定义的二维坐标系中的实际位置信息；若预设标记的实际位置信息与预设标记的基准位置信息一致，则确定待检测螺栓没有发生松动；若不一致，则确定待检测螺栓发生松动。上述实施例中，在初始状态以及检修状态下，在相同的位置、以相同的视角采集同一个螺栓在不同时期的图像，则在图像所定义的二维坐标系中，通过预设标记的位置的变化可以判断螺栓是否发生松动。的变化可以判断螺栓是否发生松动。的变化可以判断螺栓是否发生松动。

【技术实现步骤摘要】
一种风力发电机中螺栓状态的检测方法及检测装置


[0001]本专利技术涉及风机发电机
，尤其涉及一种风力发电机中螺栓状态的检测方法及检测装置。

技术介绍

[0002]传统上，针对风机检测采取人工操作的方式，主要是利用了维护人员中的视觉功能，同时，维护人员通过工具拧动螺栓来判断风机中螺栓是否有松动的情况。但是，人工操作的方式会存在着安全隐患和测量误差。
[0003]目前，人身伤害的风险只能是通过外界设备来预防，不能完全地避免此风险的发生。如现有技术中的助爬器、智能可穿戴设备及风电运维船等属于人工操作中的辅助设备，这有利于提高维护人员在运维操作中的舒适度，在一定程度上可以保护维护人员的安全，但是，无法从根本上杜绝安全隐患。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种风力发电机中螺栓状态的检测方法与检测装置，可以应用于风机运维机器人，用以在检修过程中代替人工操作，根本上杜绝安全隐患，并提高工作质量。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种风力发电机中螺栓状态的检测方法，所述风力发电机包括多个设置在塔筒连接层的螺栓，每个螺栓表面设有预设标记；所述检测方法应用于风机运维机器人，所述风机运维机器人上设有图像采集模块，所述检测方法包括：
[0006]在接收到检修指令后，控制所述驱动模块驱动所述风机运维机器人沿轨道移动至与待检测螺栓对应的设定位置；
[0007]控制所述图像采集模块采集所述待检测螺栓的图像；
[0008]获取所述预设标记在采集的图像所定义的二维坐标系中的实际位置信息；
[0009]若所述预设标记的实际位置信息与所述预设标记的基准位置信息一致，则确定所述待检测螺栓没有发生松动；若不一致，则确定所述待检测螺栓发生松动；其中，所述预设标记的基准位置信息为在初始状态下，在所述设定位置采集的图像中，所述预设标记的位置信息。
[0010]上述实施例中，初始状态指风力发电机在装配完成后还未运行的状态，在该状态下，在与待检测螺栓对应的设定位置，采集待检测螺栓的图像，并在图像所定义的二维坐标系中，获取预设标记的基准位置信息，并保存该基准位置信息，将该基准位置信息作为判断螺栓是否发生松动的依据；当风力发电机运行一段时间需要检修时，在固定的设定位置，重新采集待检测螺栓的图像，获取预设标记的实际位置信息，若预设标记的实际位置信息与基准位置信息一致，则确定该待检测螺栓没有发生松动；若不一致，则确定该待检测螺栓发生松动。
[0011]可选的，若所述预设标记在检修状态下的位置信息与所述预设标记在初始状态下的位置信息不一致，则还包括：
[0012]在采集的图像所定义的二维坐标系中，获取所述待检测螺栓的中心的位置信息；
[0013]根据所述预设标记的实际位置信息、所述预设标记的基准位置信息以及所述待检测螺栓的中心的位置信息，计算所述预设标记相对于所述待检测螺栓的中心的旋转角度。
[0014]上述可选的实施方式中，当螺栓发生松动时，可以根据预设标记相对于该螺栓的中心的旋转角度重新拧紧螺栓，使该螺栓恢复正常，满足安全标准。
[0015]可选的，所述预设标记的实际位置信息为所述预设标记在采集的图像所定义的二维坐标系中的坐标值。
[0016]可选的，所述预设标记的实际位置信息为：在采集的图像所定义的二维坐标系中，所述预设标记与坐标原点之间的连线与设定的坐标轴之间的夹角。
[0017]可选的，所述控制所述图像采集模块采集所述待检测螺栓的图像，具体包括：
[0018]根据所述图像采集模块相对于所述风机运维机器人的基准运动路径，控制所述图像采集模块相对所述风机运维机器人运动；
[0019]向所述图像采集模块发送图像采集指令；
[0020]其中，所述图像采集模块相对于所述风机运维机器人的基准运动路径为：在初始状态下，在所述设定位置，控制所述图像采集模块相对所述风机运维机器人运动，直到在采集的图像所定义的二维坐标系中，所述图像采集模块的镜头中心与所述待检测螺栓的中心重合时，所述图像采集模块的运动路径；
[0021]在采集的图像所定义的二维坐标系中，所述图像采集模块的镜头中心为坐标原点。
[0022]上述可选的实施方式中，通过控制图像采集模块相对风机运维机器人运动，可以使图像采集模块的镜头中心与待检测螺栓的中心在空间内上下对齐，如此，在图像采集模块所采集的图像中，图像采集模块的镜头中心、待检测螺栓的中心、坐标原点三者重合，则根据预设标记的坐标变化通过简单的算法即可计算出螺栓松动过程中旋转的角度。
[0023]可选的，与所述待检测螺栓对应的设定位置具体通过以下方式确定：
[0024]从设定的起始位置开始，控制所述图像采集模块采集所述待检测螺栓的图像，获取所述待检测螺栓的中心在采集的图像所定义的二维坐标系中的位置信息；其中，所述图像采集模块的镜头中心为坐标原点；
[0025]若所述待检测螺栓的中心的位置信息不满足预设条件，则控制所述驱动模块驱动所述风机运维机器人移动，并控制所述图像采集模块采集所述待检测螺栓的图像，重新获取所述待检测螺栓的中心的位置信息，并与所述预设条件进行比较，直到所述待检测螺栓的中心的坐标值满足预设条件，则将所述风机运维机器人相对于轨道的终点位置确定为所述设定位置。
[0026]可选的，所述风机运维机器人上还设有磁测量模块，所述检测方法还包括：
[0027]在所述设定位置，控制所述磁测量模块测量所述待检测螺栓的应力实际值；
[0028]获取所述待检测螺栓的应力实际值；
[0029]若所述待检测螺栓的应力实际值位于应力的基准范围内，则确定所述待检测螺栓没有损坏；若所述待检测螺栓的应力实际值位于所述基准范围之外，则确定所述待检测螺栓损坏；
[0030]其中，所述基准范围通过以下方式获得：
[0031]在初始状态下，且在所述设定位置，控制所述磁测量模块测量所述待检测螺栓的应力最大值与应力最小值；
[0032]确定所述应力最大值与所述应力最小值为所述基准范围的边界值。
[0033]可选的，所述在所述设定位置，控制所述磁测量模块测量所述待检测螺栓的应力实际值，具体包括：
[0034]根据已存储的所述磁测量模块相对于所述风机运维机器人的运动路径，控制所述磁测量模块相对所述风机运维机器人运动；
[0035]向所述磁测量模块发送测量指令；
[0036]其中，所述磁测量模块相对于所述风机运维机器人的基准运动路径为：在初始，在所述设定位置，控制所述磁测量模块相对所述风机运维机器人运动，使所述磁测量模块移动到所述待检测螺栓的上方，且所述磁测量模块的测量探头的中心与所述待检测螺栓的中心上下重合时，所述磁测量模块的运动路径。
[0037]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种风力发电机中螺栓状态的检测装置，所述风力发电机包括多个设置在塔筒连接层的螺栓，每个螺栓表面设有预设标记；所述检测装置应用于风机运维机器人，所述检测装置包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风力发电机中螺栓状态的检测方法，其特征在于，所述风力发电机包括多个设置在塔筒连接层的螺栓，每个螺栓表面设有预设标记；所述检测方法应用于风机运维机器人，所述风机运维机器人上设有图像采集模块，所述检测方法包括：在接收到检修指令后，控制所述风机运维机器人沿轨道移动至与待检测螺栓对应的设定位置；控制所述图像采集模块采集所述待检测螺栓的图像；获取所述预设标记在获得的图像所定义的二维坐标系中的实际位置信息；若所述预设标记的实际位置信息与所述预设标记的基准位置信息一致，则确定所述待检测螺栓没有发生松动；若不一致，则确定所述待检测螺栓发生松动；其中，所述预设标记的基准位置信息为在初始状态下，在所述设定位置采集的图像中，所述预设标记的位置信息。2.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，若所述预设标记在检修状态下的位置信息与所述预设标记在初始状态下的位置信息不一致，则还包括：根据所述预设标记的实际位置信息、所述预设标记的基准位置信息以及所述待检测螺栓的中心的位置信息，计算所述预设标记相对于所述待检测螺栓的中心的旋转角度。3.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述预设标记的实际位置信息为所述预设标记在采集的图像所定义的二维坐标系中的坐标值。4.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述预设标记的实际位置信息为：在采集的图像所定义的二维坐标系中，所述预设标记与坐标原点之间的连线与设定的坐标轴之间的夹角。5.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述控制所述图像采集模块采集所述待检测螺栓的图像，具体包括：根据所述图像采集模块相对于所述风机运维机器人的基准运动路径，控制所述图像采集模块相对所述风机运维机器人运动；向所述图像采集模块发送图像采集指令；其中，所述图像采集模块相对于所述风机运维机器人的基准运动路径为：在初始状态下，在所述设定位置，控制所述图像采集模块相对所述风机运维机器人运动，直到在采集的图像所定义的二维坐标系中，所述图像采集模块的镜头中心与所述待检测螺栓的中心重合时，所述图像采集模块的运动路径；在采集的图像所定义的二维坐标系中，所述图像采集模块的镜头中心为坐标原点。6.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，与所述待检测螺栓对应的设定位置具体通过以下方式确定：从设定的起始位置开始，控制所述图像采集模块采集所述待检测螺栓的图像，获取所述待检测螺栓的中心在采集的图像所定义的二维坐标系中的位置信息；其中，所述图像采集模块的镜头中心为坐标原点；若所述待检测螺栓的中心的位置信息不满足预设条件，则控制所述驱动模块驱动所述风机运维机器人移动，并控制所述图像采集模块采集所述待检测螺栓的图像，重新获取所述待检测螺栓的中心的位置信息，并与所述预设条件进行比较，直到所述待检测螺栓的中心的坐标值满足预设条件，则将所述风机运维机器人相对于轨道的终点位置确定为所述设
定位置。7.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述风机运维机器人上还设有磁测量模块，所述检测方法还包括：在所述设定位置，控制所述磁测量模块测量所述待检测螺栓的应力实际值；获取所述待检测螺栓的应力实际值；若所述待检测螺栓的应力实际值位于应力的基准范围内，则确定所述待检测螺栓没有损坏；若所述待检测螺栓的应力实际值位于所述基准范围之外，则确定所述待检测螺栓损坏；其中，所述基准范围通过以下方式获得：在初始状态下，且在所述设定位置，控制所述磁测量模块测量所述待检测螺栓的应力最大值与应力最小值；确定所述应力最大值与所述应力最小值为所述基准范围的边界值。8.如权利要求7所述的检测方法，其特征在于，所述在所述设定位置，控制所述磁测量模块测量所述待检测螺栓的应力实际值，具体包括：根据所述磁测量模块相对于所述风机运维机器人的基准运动路径，控制所述磁测量模块相对所述风机运维机器人运动；向所述磁测量模块发送测量指令；其中，所述磁测量模块相对于所述风机运维机器人的基准运动路径为：在初始状态下，在所述设定位置，控制所述磁测量模块相对所述风机运维机器人运动，使所述磁测量模块移动到所述待检测螺栓的上方，且所述磁测量模块的测量探头的中心与所述待检测螺栓的中心上下重合时，所述磁测量模块的运动路径。9.一种风力发电机中螺栓状态的检测装置，其特征在于，所述风力发电机包括多个设置在塔筒连接层的螺栓，每个螺栓表面设有预设标记；所述检测装置应用于风机运维机器人，所述风机运维机器人上设有图像采集模块；所述检测装置包括：第一控制单元，用于在接收到检修指令后，控制所述风机运维机器人沿轨道移动至与待检测螺栓对应的设定位置；第二控制单元，用于控...

【专利技术属性】
技术研发人员：张静，顾岳飞，潘炳伟，沈坤荣，
申请(专利权)人：上海电气集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：