风电机组叶片检测用无人机的制作方法

本实用新型涉及风电领域，尤其涉及一种风电机组叶片检测用无人机。

背景技术：

风力发电作为一种可再生能源近年来得到了世界各国的大力研究和推广。随着风力发电就单机容量越来越大、装机容量的逐年增加，对风电机组的维护和对风电机组叶片的检测逐渐引起人们的重视。

风电机组叶片是风电机组关键部件之一，其性能直接影响到整个系统的性能。叶片工作在高空，环境十分恶劣，空气中各种介质几乎每时每刻都在侵蚀着叶片, 春夏秋冬、酷暑严寒、雷电、冰雹、雨雪、沙尘随时都有可能对风电机组产生危害，隐患每天都有可能演变成事故。据统计，风电场的事故多发期多是在盛风期，而由叶片产生的事故要占到事故的三分之一，叶片发生事故风电场必须停止发电，开始抢修，严重的还必须更换叶片，这必将导致高额的维修费用，也给风电场带来很大的经济损失。定期检查，早期发现，尽快采取措施，把问题解决在萌芽状态是避免事故、减少风险、稳定风电场收益的最有效方式。因此，开发一种经济高效的风电机组叶片检查装置很有必要。

现有技术的风电机组叶片检查方式基本均为人工检查，即检测人员通过在风电机组下用望远镜进行简单观察；或采用“蜘蛛人”对叶片进行详细检查，但采用“蜘蛛人”不仅耗时较长，且高空作业存在很大的安全隐患。

此风电机组叶片检测无人机采用大功率油电混合动力无人机为载体，搭载距离传感器、高清云台相机、带激励源红外成像系统、无人机保护罩，并配备专用的软件处理系统。不仅可以检测叶片表面的缺陷，也可以深入检查叶片涂层内的缺陷。

技术实现要素：

本实用新型的目的：提供一种风电机组叶片检测用无人机，通过带激励源红外成像系统、高清云台相机对风电机组叶片进行全面、系统、高效的检测。通过定期检查，早期发现，尽快采取措施，把问题解决在萌芽状态是避免事故、减少风险、稳定风电场收益。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种风电机组叶片检测用无人机，包括油电混合动力系统、一对带激励源红外成像系统激励源、带激励源红外成像系统红外高清相机、高清相机、无人机操控系统及距离传感器；所述的油电混合动力系统通过预留安装孔经锁定销或螺栓安装在无人机本体的顶部；所述的一对带激励源红外成像系统激励源分别通过预留安装孔对称设置在无人机吊舱两侧，位于所述的无人机操控系统的下方两侧；所述的带激励源红外成像系统红外高清相机设置在无人机吊舱内，位于所述的无人机操控系统的下方一侧，所述的高清相机通过预留安装孔设置在所述的无人机操控系统的下方另一侧，位于无人机吊舱内；所述的无人机操控系统设置在无人机本体内，位于所述的油电混合动力系统的下部；所述的距离传感器可设置在无人机本体的各个方向，位于无人机本体上。

上述的风电机组叶片检测用无人机，其中，桨叶无人机各桨叶上均有无人机桨叶保护罩，所述的无人机桨叶保护罩对应罩盖在所述的无人机本体的动力电机部位。

上述的风电机组叶片检测用无人机，其中，所述的无人机桨叶保护罩为半圆环形框架结构，所述的无人机桨叶保护罩环绕在无人机本体的动力电机部位外侧。

上述的风电机组叶片检测用无人机，其中，所述的无人机桨叶保护罩的中部为圆环形结构且设有预留安装孔，所述的无人机桨叶保护罩通过所述的圆环形结构套接在无人机本体的动力电机部位上。

上述的风电机组叶片检测用无人机，其中，所述的高清相机为高清云台相机。

上述的风电机组叶片检测用无人机，其中，还包括地面控制系统，所述的地面控制系统与所述的无人机操控系统无线连接。

上述的风电机组叶片检测用无人机，其中，所述的无人机操控系统内设有无线传输系统。

本实用新型具有全面、系统、高效等优点，避免了传统“蜘蛛人”检查的安全隐患及检查不全面的问题。通过定期检查，早期发现，尽快采取措施，把问题解决在萌芽状态是避免事故、减少风险、稳定风电场收益。

附图说明

图1是本实用新型风电机组叶片检测用无人机的主视图。

图2是本实用新型风电机组叶片检测用无人机的无人机桨叶保护罩的俯视图。

具体实施方式

以下结合附图进一步说明本实用新型的实施例。

请参见附图1所示，一种风电机组叶片检测用无人机，包括油电混合动力系统1、一对带激励源红外成像系统激励源3、带激励源红外成像系统红外高清相机4、高清相机5、无人机操控系统6及根据实际使用情况配置数量的距离传感器7；所述的油电混合动力系统1通过预留安装孔经锁定销或螺栓安装在无人机本体的顶部；所述的一对带激励源红外成像系统激励源3分别通过预留安装孔对称设置在无人机吊舱两侧，位于所述的无人机操控系统6的下方两侧；所述的带激励源红外成像系统红外高清相机4设置在无人机吊舱内，位于所述的无人机操控系统6的下方一侧，所述的高清相机5通过预留安装孔设置在所述的无人机操控系统6的下方另一侧，位于无人机吊舱内；所述的无人机操控系统6设置在无人机本体内，位于所述的油电混合动力系统1的下部；所述的距离传感器7，根据实际使用情况，可分别设置在无人机本体的各个方向，位于无人机本体上。

请参见附图2所示，桨叶无人机各桨叶上均有无人机桨叶保护罩2，所述的无人机桨叶保护罩2对应罩盖在所述的无人机本体的动力电机部位，无人机桨叶保护罩2作为无人机本体防护的第二道屏障，在距离传感器故障或阵风、大风等情况下无人机本体无法及时止动时，无人机防护罩可以保护无人机本体及风电机组叶片免受伤害。

所述的无人机桨叶保护罩2为半圆环形框架结构，所述的无人机桨叶保护罩2环绕在无人机本体的动力电机部位外侧，自重小，对无人机本体的动力电机部位的保护范围大。

所述的无人机桨叶保护罩2的中部为圆环形结构21且设有预留安装孔，所述的无人机桨叶保护罩2通过所述的圆环形结构21套接在无人机本体的动力电机部位上，安装稳定性高。

所述的高清相机5为高清云台相机，能够清晰的记录桨叶表面情况，用以检测人员分析。

还包括地面控制系统8，所述的地面控制系统8与所述的无人机操控系统6无线连接，地面控制系统8除可以接受无人机传输的各种信号外，通过专用的软件系统，可以记录风电机组叶片信息，对图片等影像资料进行预处理，帮助检测人员分析叶片健康情况。同时可以将输入的风电机组、叶片等信息与对应的影像资料归类处理，便于风电机组叶片健康档案的建立。

所述的无人机操控系统6内设有无线传输系统，可以将无人机控制信号，带激励源红外成像系统3、4，高清相机5等信号传输至地面控制系统8。

大功率的油电混合动力系统1不仅可以为无人机本体带来高续航能力，同时也为其带来较大的载重能力，使其可以搭载多种设备；同时可以省去纯电动无人机需要充电的时间，大大提高工作效率。

现在应用在无人机上的红外成像系统多无激励源，叶片本身无法发出热量，叶片表面温差较小，采用无激励源的红外成像系统无法清晰，深度的检测到叶片各个部件的缺陷，对于缺陷的检出和定性分析有一定难度。采用带激励源的红外成像系统，通过外加激励源的方式，红外热成像检测技术能够检测出玻璃纤维制叶片的几种典型缺陷。并且，缺陷尺寸越大、深度越浅，冷却过程中形成的最大表面温差越大，使用红外热成像系统越容易进行检测，对于制造风电机组叶片的玻璃纤维增强复合材料，热成像技术是一种比较适用的无损检测方法，尤为适用于常见的分层和渗胶类型的缺陷。

距离传感器7可根据实际使用情况布置在无人机的各个方向。通过配备的距离传感器7可以有效控制无人机本体与叶片及其他障碍物的距离，在无人机本体与叶片或其他障碍物距离过近时，无人机本体将停止继续前进，进而保护无人机本体及风电机组叶片的安全。

综上所述，本实用新型具有全面、系统、高效等优点，避免了传统“蜘蛛人”检查的安全隐患及检查不全面的问题。通过定期检查，早期发现，尽快采取措施，把问题解决在萌芽状态是避免事故、减少风险、稳定风电场收益。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用附属在其他相关产品的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。