【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及风机叶片除冰，尤其涉及一种基于磁吸除冰机器人的风机叶片除冰系统及方法。
技术介绍
1、风机叶片运行环境极为恶劣，尤其是南方的山区冬季需要在0℃以及0℃以下的低温条件下运行，加上空气潮湿、雨水、冰雪特别是遇到过冷却水滴时，风机叶片表面会出现覆冰现象。叶片大量覆冰会造成风力机功率损失、机械故障、坠冰引发的安全隐患等问题，具体包括：改变叶片的气动性能，造成叶轮气动、质量不平衡；升力系数下降和风能利用率降低，造成发电量的损失；阻力系数增加，导致传动链轴向载荷过大；叶片质量增加，轮毂转矩增大，影响叶根处疲劳寿命；叶片旋转过程中容易出现冰块脱落，发生坠落伤害等事故。风机叶片结冰问题已然成为冬季风力发电的最大阻力之一，为保障风电机组正常运行，运维单位必须即时去除风机叶片积冰，并防止叶片产生结冰。
2、目前针对风机叶片除冰通常为人工作业除冰，涂抹防冰剂需要人工高空操作，存在较大的安全隐患；现有主动除冰技术主要通过加热的方法来除去叶片上的冰，其原理是当叶片结冰发生时，通过加热使积冰层和风力机叶片表面形成一层水膜，利用形成的水膜使积冰的粘附力降低，在风力机运转时，离心力将积冰抛出。加热的方式有电加热和热气流加热。由于风力机叶片材质的原因，加热叶片的温度不能太高，在一些极端的结冰情况下，除冰的效果有限。因此，人们需要一种其他的特殊场景下有效的进行主动除冰的方式。
技术实现思路
1、有鉴于此，有必要提供一种基于磁吸除冰机器人的风机叶片除冰系统及方法，用以解决现有的主动除冰技术无法
2、为达到上述技术目的，本专利技术采取了以下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供了一种基于磁吸除冰机器人的风机叶片除冰系统，包括：
4、多个磁吸除冰机器人，磁吸于目标叶片表面，用于对所述目标叶片的表面进行除冰；
5、上位机控制模块，通信连接于多个所述磁吸除冰机器人，用于基于预设模糊控制系统控制多个所述磁吸除冰机器人在所述目标叶片表面的协同除冰运动。
6、进一步的，所述上位机控制模块，包括数据获取模块、模糊控制模块和信号发送模块，其中：
7、所述数据获取模块用于获取目标磁吸除冰机器人的位置数据，所述目标磁吸除冰机器人为当前待分析的一个磁吸除冰机器人；
8、所述模糊控制模块用于将所述位置数据输入至所述预设模糊控制系统，得到所述预设模糊控制系统输出的运动数据；
9、所述信号发送模块用于根据所述运动数据，控制所述目标磁吸除冰机器人运动。
10、进一步的，所述位置数据包括所述目标磁吸除冰机器人相对于参考磁吸除冰机器人的距离，以及所述目标磁吸除冰机器人相对于参考磁吸除冰机器人的偏角，其中，所述参考磁吸除冰机器人为另一个当前待分析的磁吸除冰机器人；所述运动数据包括所述目标磁吸除冰机器人的运行速度，以及所述目标磁吸除冰机器人的转向角。
11、进一步的，所述预设模糊控制系统中，所述目标磁吸除冰机器人相对于参考磁吸除冰机器人的距离对应有五个第一模糊子集；所述目标磁吸除冰机器人相对于参考磁吸除冰机器人的偏角对应有五个第二模糊子集；所述目标磁吸除冰机器人的运行速度对应有三个第三模糊子集；所述目标磁吸除冰机器人的转向角对应有五个第四模糊子集。
12、进一步的，所述预设模糊控制系统中的模糊规则包括：
13、当所述目标磁吸除冰机器人相对于参考磁吸除冰机器人的偏角不变时，所述目标磁吸除冰机器人的运行速度与所述目标磁吸除冰机器人相对于参考磁吸除冰机器人的距离成正比，所述目标磁吸除冰机器人的转向角与所述目标磁吸除冰机器人相对于参考磁吸除冰机器人的距离成反比；
14、当所述目标磁吸除冰机器人相对于参考磁吸除冰机器人的距离不变时，所述目标磁吸除冰机器人的运行速度与所述目标磁吸除冰机器人相对于参考磁吸除冰机器人的偏角成正比，所述目标磁吸除冰机器人的转向角与所述目标磁吸除冰机器人相对于参考磁吸除冰机器人的偏角成反比。
15、进一步的，所述磁吸除冰机器人包括磁场控制模块，所述磁场控制模块包括：
16、感测单元，用于感测磁吸除冰机器人和所述目标叶片之间的磁场强度；
17、磁力控制器单元，用于基于磁场强度，根据电流调整磁吸除冰机器人和目标叶片之间的磁吸力。
18、进一步的，所述磁吸除冰机器人包括：
19、图像获取模块，用于获取目标叶片表面的图像数据；
20、人工智能分析模块，用于分析处理所述图像数据得到分析结果，并将分析结果和数据库中的预设异常类型进行匹配，根据匹配结果得到异常判断结果。
21、进一步的，所述磁吸除冰机器人包括除冰刀，所述除冰刀用于破碎并切割冰块。
22、进一步的，所述磁吸除冰机器人还包括除冰刀长度控制模块，连接于所述除冰刀，用于调整所述除冰刀的长度。
23、第二方面，本专利技术还提供了一种基于磁吸除冰机器人的风机叶片除冰方法，包括：
24、基于多个磁吸除冰机器人，磁吸于目标叶片表面，对所述目标叶片的表面进行除冰；
25、基于上位机控制模块，基于预设模糊控制系统控制多个所述磁吸除冰机器人在所述目标叶片表面的协同除冰运动。
26、本专利技术提供一种基于磁吸除冰机器人的风机叶片除冰系统及方法，其通过多个磁吸除冰机器人，磁吸于目标叶片表面，利用磁吸除冰机器人对所述目标叶片的表面进行除冰；通过上位机控制模块通信连接于多个所述磁吸除冰机器人，基于预设模糊控制系统控制多个所述磁吸除冰机器人在所述目标叶片表面的协同除冰运动。相比于现有技术，本专利技术无需人工进行作业除冰，具备很好的安全性，并且实现了机器人强磁吸附与自动控制技术的有机融合，基于上位机控制模块的预设模糊控制系统，解决了多个机器人无法协同工作的问题，提高了除冰效率。最重要的是，本专利技术无需对风机叶片进行加热，而是通过磁吸除冰机器人直接作用于叶片表面的方式进行除冰，因此能够在极端条件下进行除冰，具备很好的实用性。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于磁吸除冰机器人的风机叶片除冰系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于磁吸除冰机器人的风机叶片除冰系统，其特征在于，所述上位机控制模块，包括数据获取模块、模糊控制模块和信号发送模块，其中：
3.根据权利要求2所述的基于磁吸除冰机器人的风机叶片除冰系统，其特征在于，所述位置数据包括所述目标磁吸除冰机器人相对于参考磁吸除冰机器人的距离，以及所述目标磁吸除冰机器人相对于参考磁吸除冰机器人的偏角，其中，所述参考磁吸除冰机器人为另一个当前待分析的磁吸除冰机器人；所述运动数据包括所述目标磁吸除冰机器人的运行速度，以及所述目标磁吸除冰机器人的转向角。
4.根据权利要求3所述的基于磁吸除冰机器人的风机叶片除冰系统，其特征在于，所述预设模糊控制系统中，所述目标磁吸除冰机器人相对于参考磁吸除冰机器人的距离对应有五个第一模糊子集；所述目标磁吸除冰机器人相对于参考磁吸除冰机器人的偏角对应有五个第二模糊子集；所述目标磁吸除冰机器人的运行速度对应有三个第三模糊子集；所述目标磁吸除冰机器人的转向角对应有五个第四模糊子集。
5.根据权利要求
6.根据权利要求1所述的基于磁吸除冰机器人的风机叶片除冰系统，其特征在于，所述磁吸除冰机器人包括磁场控制模块，所述磁场控制模块包括：
7.根据权利要求1所述的基于磁吸除冰机器人的风机叶片除冰系统，其特征在于，所述磁吸除冰机器人包括：
8.根据权利要求1所述的基于磁吸除冰机器人的风机叶片除冰系统，其特征在于，所述磁吸除冰机器人包括除冰刀，所述除冰刀用于破碎并切割冰块。
9.根据权利要求8所述的基于磁吸除冰机器人的风机叶片除冰系统，其特征在于，所述磁吸除冰机器人还包括除冰刀长度控制模块，连接于所述除冰刀，用于调整所述除冰刀的长度。
10.一种基于磁吸除冰机器人的风机叶片除冰方法，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于磁吸除冰机器人的风机叶片除冰系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于磁吸除冰机器人的风机叶片除冰系统，其特征在于，所述上位机控制模块，包括数据获取模块、模糊控制模块和信号发送模块，其中：
3.根据权利要求2所述的基于磁吸除冰机器人的风机叶片除冰系统，其特征在于，所述位置数据包括所述目标磁吸除冰机器人相对于参考磁吸除冰机器人的距离，以及所述目标磁吸除冰机器人相对于参考磁吸除冰机器人的偏角，其中，所述参考磁吸除冰机器人为另一个当前待分析的磁吸除冰机器人；所述运动数据包括所述目标磁吸除冰机器人的运行速度，以及所述目标磁吸除冰机器人的转向角。
4.根据权利要求3所述的基于磁吸除冰机器人的风机叶片除冰系统，其特征在于，所述预设模糊控制系统中，所述目标磁吸除冰机器人相对于参考磁吸除冰机器人的距离对应有五个第一模糊子集；所述目标磁吸除冰机器人相对于参考磁吸除冰机器人的偏角对应有五个第二模糊子集；所述目标磁吸除冰机器人...
【专利技术属性】
技术研发人员：周立博，王瑞平，曹杨，何学民，刘瑞博，蔡昭兵，
申请(专利权)人：三峡智控科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。