一种风能光学扫描仪的制作方法

本实用新型涉及一种风能光学扫描仪，主要用于对风能转子叶片进行表面扫描，并不受光线夜晚阴雨天气影响，能够快速、实时、准确地找出叶片表面的缺陷位置。该种风能光学扫描仪也可用于飞机常规的绕机表面扫描。

背景技术：

风能转子叶片一般是碳纤维增强型复合材料或玻璃纤维增强型复合材料，容易受到雷击、撞击、强风的影响，从而引起风电叶片结构损伤和失稳破坏。绕机检测是对飞机起飞前和着陆后进行常规绕机表面扫描，目的是为了检查飞机是否有雷击、外来物撞击、静电烧蚀、震动等导致的掉漆、划痕、磕伤、裂纹、烧蚀、螺丝松落等表面缺陷。然而现有的绕机检测装置结构庞大，携带不便。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种风能光学扫描仪，以克服上述现有技术中的不足。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种风能光学扫描仪，包括检测云台、光学摄像机、支撑杆和底座，所述支撑杆的下端与所述底座连接，所述支撑杆的上端与所述检测云台连接；所述光学摄像机设置于所述检测云台的上方；所述支撑杆的下端与所述底座铰接。

本实用新型的有益效果是：支撑杆的下端与底座之间铰接，在使用完毕后，可将支撑杆、检测云台以及光学摄像机放倒在底座上，使风能光学扫描仪的体积更加小巧，运输方便。

进一步：所述底座上还设有托架，所述托架的上端设有卡槽。

上述进一步方案的有益效果是：托架可对放倒后的检测云台通过卡槽进行支撑、锁定，避免运输过程中出现激烈晃动以造成损坏问题。

进一步：所述风能光学扫描仪还包括光学激光护罩，所述光学摄像机设置于所述光学激光护罩内；所述光学激光护罩设置于所述检测云台的上方。

上述进一步方案的有益效果是：光学激光护罩能够合理的解决光学摄像机在工作中的散热问题。

进一步：所述光学激光护罩与所述检测云台之间通过连接件连接，所述连接件包括对称设于所述检测云台两端的两个支撑板，每个所述支撑板的上端均与所述光学激光护罩固定连接，所述检测云台的两端均设有第二电动机，每个所述支撑板的下端均对应的与一个所述第二电动机的输出轴连接。

上述进一步方案的有益效果是：通过将支撑板的下端与检测云台内第二电动机的输出轴连接，可通过控制第二电动机运转实现光学激光护罩以及光学摄像机的俯仰调节，以便获得期望的视场。

进一步：所述风能光学扫描仪还包括红外激光灯，所述红外激光灯设置于所述光学激光护罩内。

上述进一步方案的有益效果是：当光线不足或阴雨天气时，可通过红外激光灯对光学成像不清晰的区域进行补光，以获得如同白昼般的图像，使成像清晰准确。

进一步：所述检测云台的下端设有第三电动机，所述支撑杆的上端与所述第三电动机的输出轴连接。

上述进一步方案的有益效果是：可通过控制第三电动机运转实现光学激光护罩以及光学摄像机的水平旋转调节，以便获得期望的视场。

进一步：所述支撑杆为升降杆。

上述进一步方案的有益效果是：通过设置升降杆，可根据检测点高度的不同对支撑杆进行升降调节，使光学摄像机能够靠近检测点处并进行表面扫描以检测是否存在缺陷，检测结果更加准确可靠。

进一步：所述升降杆包括升降柱和连杆，所述连杆的下端与所述底座铰接，所述连杆的上端与所述升降柱的下端通过法兰连接，所述升降柱的上端与所述第三电动机的输出轴连接。

进一步：所述升降杆还包括内部嵌设有电源线、网线的弹簧线，所述弹簧线套设于所述升降柱上，且所述弹簧线的上端与检测云台连接，所述弹簧线的下端与所述连杆连接。

上述进一步方案的有益效果是：升降柱上升下降时电源线、网线不会发生缠绕现象。

进一步：所述底座的下方设有多个万向轮。

上述进一步方案的有益效果是：便于风能光学扫描仪的移动推行，进行风机叶片的表面缺陷检测和飞机表面缺陷检测。

附图说明

图1为本实用新型一种风能光学扫描仪的立体图；

图2为本实用新型风能光学扫描仪中的无线传输装置的结构图；

图中：1为检测云台、11为第二电动机、12为第三电动机、2为光学摄像机、3为支撑杆、31为升降柱、32为连杆、33为法兰、34为弹簧线、4 为底座、5为托架、6为光学激光护罩、7为连接件、71为支撑板、8为红外激光灯、9为无线传输装置。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1所示，一种风能光学扫描仪，包括检测云台1、光学摄像机2、支撑杆3和底座4，所述支撑杆3的下端与所述底座4连接，所述支撑杆3 的上端与所述检测云台1连接；所述支撑杆3的下端与所述底座4铰接。支撑杆3的下端与底座4之间采用铰接方式连接，在使用完毕进行运输时，可将支撑杆3、检测云台1以及光学摄像机2放倒在底座4上，体积小巧，运输方便。

所述风能光学检测仪还包括用于驱动所述支撑杆3转动以使所述支撑杆 3放倒在所述底座4上的驱动机构，所述驱动机构可选为第一电动机，所述第一电动机的输出轴与所述支撑杆3的底部连接；所述第一电动机可选为嵌设于所述支撑杆3一侧的所述底座4内；所述支撑杆3的内部为中空结构，所述第一电动机还可选为设置于所述支撑杆3内的所述底座4上。

所述光学摄像机2设置于所述检测云台1的上方；所述底座4上还设有托架5，所述托架5上设有卡槽。底座4上设置的托架5可对放倒后的检测云台1通过卡槽进行支撑、锁定，避免运输过程中出现激烈晃动以造成损坏问题。

所述风能光学扫描仪还包括光学激光护罩6，所述光学摄像机2设置于所述光学激光护罩6内；所述光学激光护罩6设置于所述检测云台1的上方。光学激光护罩6能够合理的解决光学摄像机2在工作中的散热问题。所述光学激光护罩6前端还设有雨刷，在雨天情况下，可控制光学激光护罩9前端的雨刷清理镜头前的雨水。

所述光学激光护罩6与所述检测云台1之间通过连接件7连接，所述连接件7包括对称设于所述检测云台1两端的两个支撑板71，每个所述支撑板 71的上端均与所述光学激光护罩6固定连接，所述检测云台1的两端均设有第二电动机11，每个所述支撑板71的下端均对应的与一个所述第二电动机11的输出轴连接。通过将支撑板71的下端与检测云台1内第二电动机11 的输出轴连接，可通过控制第二电动机11运转实现光学激光护罩6以及光学摄像机2的俯仰调节，以便获得期望的视场。

所述风能光学扫描仪还包括红外激光灯8，所述红外激光灯8设置于所述光学激光护罩6内。当光线不足或阴雨天气时，视频图像中有因光线不足导致的图像不清晰时，可通过红外激光灯8对光学成像不清晰的区域进行补光，以获得如同白昼般的图像，使成像清晰准确。

所述光学摄像机2为远焦距的光学镜头，该远焦距的光学镜头可观测百米外的1cm²的孔洞，解决了人工目测对检测人员专业水平要求高，无需检测人员高空作业，减少人力物力，避免误检和漏检现象的发生，减少风机故障发生，提高风力发电系统的寿命和稳定性。所述的红外激光灯的补光效果可达到1000m外。采用图像识别技术，对无线获得的图像进行深度学习，可快速检测出风能转子叶片表面是否划痕、孔洞、裂纹等缺陷。

所述检测云台1的下端设有第三电动机12，所述支撑杆3的上端与所述第三电动机12的输出轴连接。可通过控制第三电动机12运转实现光学激光护罩6以及光学摄像机2的水平旋转调节，以便获得期望的视场。

所述支撑杆3为升降杆。通过设置升降杆，可根据检测点高度的不同对支撑杆3进行升降调节，使光学摄像机2能够靠近检测点处并进行表面扫描以检测是否存在缺陷，检测结果更加准确可靠。

所述升降杆包括升降柱31和连杆32，所述连杆32的下端与所述底座4 铰接，所述连杆32的上端与所述升降柱31的下端通过法兰33连接，便于拆装，所述升降柱31的上端与所述第三电动机12的输出轴连接。

所述升降杆可选用气动升降结构，此时所述风能光学检测仪还包括气缸和推杆，所述气缸和所述推杆均可选为嵌设于所述底座4内，所述推杆的一端与所述气缸的输出轴连接，所述推杆的另一端与所述支撑柱31连接；用于驱动所述支撑柱31上升下降。所述升降杆还可选用丝杆升降结构，此时所述风能光学检测仪还包括电机、传动件和丝杆，所述电机、所述传动杆和所述丝杆均可选为嵌设于所述底座4内，所述传动件的一端与所述电机的输出轴连接，所述传动件的另一端与所述丝杆相啮合，且所述传动件与所述丝杆之间垂直设置；所述丝杆还与所述支撑柱31连接；使用时电机运转控制传动件旋转，进一步的丝杆将传动件的旋转运动转换成上下升降运动，以带动支撑杆3上升下降。所述升降柱还可选用液压升降结构，此时所述风能光学检测仪还包括液压缸和油泵，所述液压缸和所述油泵均可选为嵌设于所述底座4内；所述液压缸的柱塞与所述支撑柱31连接，所述油泵与所述液压缸相连通，上升时，油泵向所述液压缸内供油，液压油进入液压缸内，液压缸的柱塞开始伸展，驱动支撑柱31向上移动；下降时，调节油泵使液压缸内的液压油排出，液压缸的柱塞开始收缩，支撑柱31向下移动。

所述升降杆还包括内部嵌设有电源线、网线的弹簧线34，所述弹簧线 34套设于所述升降柱31上，且所述弹簧线34的上端与检测云台1连接，所述弹簧线34的下端与所述连杆32连接；升降柱31上升下降时保证电源线、网线不会发生缠绕现象；检测云台1的下方设有接口，所述弹簧线34的上端与所述接口相连，使弹簧线34内的电源线、网线的一端通过所述接口与检测云台1内的电源线、网线连接；所述弹簧线34的下端绑在连杆32的外壁上，且其内部电源线、网线的另一端与底座4内的电源线、网线相连。同时所述弹簧线34还可以设置于所述升降柱31的内部。

所述底座4的下方设有多个万向轮。便于风能光学扫描仪的移动推行，进行风机叶片的表面缺陷检测和飞机表面缺陷检测。所述万向轮优选四个，四个所述万向轮优选为固定于所述底座4的四个角上。

如图2所示，所述风能光学扫描仪还包括服务器和无线传输装置9，所述光学摄像机2通过所述无线传输装置9将采集到的光学数据流发送至所述服务器，服务器通过对光学数据流分析实现对表面缺陷的检测、定位标记和分类，同时所述服务器还可通过所述无线传输装置9发送控制信息实现光学摄像机2焦距的调节,将远场景的物体拉近,使其更加清晰。

所述服务器还可通过所述无线传输装置9发送控制信息以控制所述支撑杆3放到在所述底座4上，以方便运输、携带。

所述服务器还可通过所述无线传输装置9发送控制信息以控制红外激光灯8的开启与关闭；操作简单，操作人员在房间或机动车内即可完成操作控制。

所述检测云台1通过所述无线传输装置9与所述服务器连接，使服务器可无线控制检测云台1的水平旋转和俯仰，以便获得期望的视场。

所述升降柱31通过所述无线传输装置9与所述服务器连接，使服务器可根据检测点高度的不同对升降杆进行上升或下降调节，使光学摄像机2能够靠近检测点处并进行表面扫描以检测是否存在缺陷，使检测结果更加准确可靠。

本实用新型的具体操作流程为：首先给风能光学扫描仪上电，然后服务器通过无线传输装置9控制升降杆上升或下降，以便适应观测场景的高度；之后服务器通过控制第二电动机11和第三电动机12运转实现光学摄像机2 左右旋转以及俯仰角度的调节，使观测物体正好处于光学摄像机2的视窗内；再根据现场光线情况，判断是否需要开启红外激光灯8；最后服务器对光学摄像机2获取的光学数据流进行分析，并对风能转子叶片表面是否有缺陷进行标记和定位。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。