风力发电机的叶片检查系统及其检查方法与流程

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风力发电机的叶片检查系统及其检查方法与流程

本发明涉及风力发电机领域,尤其涉及一种能够利用无人飞行器检查风力发电机的叶片检查系统及其检查方法。



背景技术:

风力发电不仅能够提供人类生活所需的电能,同时又能兼顾环境保护与可再生能源的发展。现有的风力发电装置是利用来自大自然的风力,带动一个叶片旋转,通过该叶片旋转时所产生的轴功,驱动一个发电机以产生电能。该风力发电装置纯粹将风能再利用来产生电能,符合当代环保议题,可避免在电能的生成转换过程中对环境造成恶性负担,因而带来相当的经济效益。

然而,风力发电机的叶片在运转过程中容易磨损,更可能受到外部环境(例如:雷电、风沙、暴雨及冰雹等)影响而产生损伤。倘若该叶片发生损耗却未及时被察觉修复,风力发电机就可能产生运转异常、噪音提高甚至叶片断裂等情形。

由于风力发电机的造价相当昂贵,为了避免叶片损耗所带来的负面影响,风力发电机的叶片必须定期进行检查。其中,传统检查风力发电机叶片裂痕、腐蚀及损伤的方法为使用望远镜,由人力以视觉检查,然而这种方法需消耗大量人力,且容易因人为疏忽及望远镜分辨率问题而无法确实发现损伤的位置。为此,部分厂商选择于风力发电机的机舱、塔筒或叶片的位置设置摄影机或检测装置,用以检测叶片是否发生损耗。但是,上述方式需在每一座风力发电机都设置摄影机或检测装置,所需成本较高,且风力发电机均设置于风速强劲的地区,所述摄影机或检测装置本身容易故障损坏,不符合经济效益。

请参照图1所示,为一种现有的风力发电机的叶片检查系统9及其检查方法,通过一个无人飞行器91(unmannedaerialvehicle,uav)对一风力发电机92的叶片921进行拍摄,让检修人员能够利用该无人飞行器91所拍摄的影像判断该叶片921是否发生损耗。其中,该无人飞行器91包括一个摄影机911及一个距离传感器912,该摄影机911用以拍摄该叶片921的影像,该距离传感器912则用以检测该无人飞行器91与该叶片921的距离,以避免该无人飞行器91撞击该叶片921。

然而,该无人飞行器91无法判断该无人飞行器91与该叶片921的相对位置,更加无法判断该摄影机911所拍摄的影像是否包括该叶片921的两个侧缘。因此,实际操作该无人飞行器91进行检查时,需依赖检修人员遥控该无人飞行器91以调整该摄影机91的位置,以确保该摄影机911能在正确的位置拍摄该叶片921的影像,使其拍摄的影像包括该叶片921的两个侧缘。换言之,现有的风力发电机的叶片检查方法需依赖人力调整该摄影机91的位置才能顺利对该叶片921进行拍摄,导致其执行过程较为不便。况且,检修人员必须持续遥控该无人飞行器91沿着该叶片921飞行,该摄影机911才能对整个叶片921进行拍摄。据此,该风力发电机的叶片检查系统及其检查方法需消耗人力以控制该无人飞行器91沿着该叶片921飞行,导致检修人员必须全程操控该无人飞行器91,具有人力成本较高的问题。

并且,虽然该距离传感器912能用以检测该无人飞行器91与该叶片921的距离,然而该距离传感器912为红外线距离传感器等距离感测装置,使其必须正对该叶片921方能进行距离检测。一旦该无人飞行器91在飞行过程中稍有偏移,导致该距离传感器912无法正对该叶片921时,该距离传感器912就无法判读该无人飞行器91与该叶片921的距离。据此,该无人飞行器91在检查过程中仍然存在与该叶片921撞击的风险。

综上所述,上述风力发电机的叶片检查系统及其检查方法需依赖人力遥控该无人飞行器91,以确保该摄影机911拍摄的影像包括完整的叶片921,使其具有检查过程不便、所需人力成本较高的问题,且该无人飞行器91在检查过程中存在与该叶片921撞击的风险。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种风力发电机的叶片检查系统,通过在风力发电机的叶片上设置一个辨识标志,根据一个无人飞行器能够利用影像中的辨识标志来判断该无人飞行器与该叶片的相对位置。

本发明的另一目的在于提供一种风力发电机的叶片检查系方法,可通过一个控制器自动控制该无人飞行器沿着该叶面飞行,使该无人飞行器能够自动拍摄取得该叶片的完整影像。

为达到前述发明目的,本发明所运用的技术方案为:

一种风力发电机的叶片检查系统,用以对一个风力发电机进行检查,该风力发电机包括一个叶片,该风力发电机具有一个旋转轴向,且该叶片包括一个第一端部及一个第二端部,该叶片具有由该第一端部延伸至该第二端部的一延伸方向,该检查系统包括:一个无人飞行器,该无人飞行器设有一个控制器及一个摄影装置,该摄影装置耦接该控制器;及一个辨识标志,设置于该叶片的一个表面,该辨识标志包括一个带状符号及多个指向符号,该带状符号包括相互平行的第一侧缘及一个第二侧缘,该第一侧缘及该第二侧缘均沿着该延伸方向延伸,所述多个指向符号在该延伸方向上间隔设置,各指向符号具有不同的图形。

其中,各指向符号包括至少一个几何形状,且各指向符号所具有的几何形状的数量不相等,使得各指向符号形成具有不同图形的符号。借此,该控制器可以根据该影像中的指向符号来判断该无人飞行器在该叶片的延伸方向上的位置。

其中,各指向符号包括一个几何形状,且各指向符号所具有的几何形状的颜色、样式、尺寸或形状不同,使得各指向符号形成具有不同图形的符号。借此,该控制器可以根据该影像中的指向符号来判断该无人飞行器在该叶片的延伸方向上的位置。

其中,该叶片具有与该表面相截切且垂直该延伸方向的一个正交方向,各指向符号所包括的几何形状为相对该正交方向不对称的形状。借此,各指向符号能够指出该延伸方向。

其中,各指向符号所包括的几何形状为指向该叶片的第一端部或第二端部的箭头、三角形、五边形、梯形或v字形。借此,各指向符号能够指出该延伸方向。

其中,该带状符号的两端分别连接该叶片的第一端部及第二端部,该第一侧缘与该第二侧缘之间具有固定的一间距。借此,该控制器可以根据该摄影装置所拍摄的影像中的带状符号判读该无人飞行器与该叶片的距离。

其中,该带状符号包括多个区段,所述多个区段在该延伸方向上间隔设置,各区段均包括一个第一侧缘、一个第二侧缘及两个基线,其中一个基线的两端分别连接该第一侧缘及该第二侧缘在该延伸方向上的一侧的端点,另一个基线的两端分别连接该第一侧缘及该第二侧缘在该延伸方向上的另一侧的端点,该两个基线垂直该第一侧缘及第二侧缘。借此,该控制器可以根据各区段的形状判断该摄影装置与该叶片的相对角度,该控制器更能够使该摄影装置保持正对该叶片,使得该检查系统的设置不会受到风力发电机的叶片弧度或该叶片与风力发电机的旋转轴向的角度差异所影响,具有提升适用范围的功效。

如上所述的风力发电机的叶片检查系统,其中,该叶片在该旋转轴向上的两侧分别为一个第一表面及一个第二表面,该第一表面及该第二表面分别设有一个辨识标志。借此,该检查系统可供同时对该叶片的第一表面及第二表面进行检查,以更进一步提升检查便利性。

一种风力发电机的叶片检查方法,利用一个无人飞行器的一个摄影装置拍摄一个风力发电机的叶片,该无人飞行器包括耦接该摄影装置的一个控制器,该风力发电机具有一个旋转轴向,该叶片在该旋转轴向上的两侧分别为一个第一表面及一个第二表面,且该叶片包括一个第一端部及一个第二端部,该叶片具有由该第一端部延伸至该第二端部的一个延伸方向,该叶片的第一表面设有一个辨识标志,该辨识标志包括一个带状符号及多个指向符号,该带状符号包括相互平行的一个第一侧缘及一个第二侧缘,该第一侧缘及该第二侧缘均沿着该延伸方向延伸,所述多个指向符号在该延伸方向上间隔设置,各指向符号具有不同的图形,该检查方法包括:控制该无人飞行器飞行至该摄影装置能够拍摄该第一表面以取得一影像的位置,该影像包括该辨识标志的带状符号及至少一个指向符号;以该控制器接收该影像,该控制器根据该影像中的辨识标志来判断该无人飞行器与该叶片的相对位置,并沿该旋转轴向调整该无人飞行器的平面上的位置,以确保该辨识标志形成于该影像中的一个预定位置,且该控制器根据该影像中的带状符号来判断该无人飞行器与该叶片的距离,并调整该无人飞行器在该旋转轴向上的位置,使该无人飞行器与该叶片具有一个预定距离;该控制器根据该影像中的指向符号来判断该无人飞行器在该延伸方向上的位置,并且根据该延伸方向以及该无人飞行器在该延伸方向上的位置来规划一个飞行路径;及该控制器控制该无人飞行器沿着该飞行路径飞行,使该摄影装置在该叶片的第一端部及第二端部之间进行连续拍摄,以取得该第一表面的完整影像,进而供检查该第一表面是否发生损耗。

其中,当该无人飞行器与该叶片具有该预定距离,且该辨识标志形成于该摄影装置所拍摄的影像中的预定位置时,该影像包括该叶片的两个侧缘。借此,该控制器可以自动调整该摄影装置的位置,以确保该摄影装置能在正确的位置拍摄该叶片的影像,使其拍摄的影像包括该叶片的两个侧缘,而无需依赖人力操作,具有提高检查便利性的功效。

其中,若该影像仅包括该带状符号的第一侧缘或第二侧缘,该控制器控制该无人飞行器沿着一个调整方向飞行,该调整方向为该影像中的第一侧缘朝向第二侧缘或第二侧缘朝向第一侧缘的方向,使得该摄影装置再次拍摄的影像同时包括该第一侧缘及该第二侧缘。借此,该控制器可以自动调整该摄影装置的位置,使得该摄影装置拍摄的影像能够包括完整的辨识标志。

其中,该控制器预设一个基准点,并且判断该影像中的带状符号是否通过该基准点,以判断该辨识标志是否位于该预定位置,若该带状符号通过该基准点即判定该辨识标志已位于一个预定位置;若该带状符号并未通过该基准点,则该控制器控制该无人飞行器以持续调整该摄影装置的位置,使该影像中的带状符号能够通过该基准点。借此,该控制器可以沿该旋转轴向自动调整该无人飞行器在的位置,以确保该辨识标志能够形成于该摄影装置所拍摄的影像中的预定位置。

其中,该控制器预设一个像素距离标准值,该像素距离标准值为该无人飞行器与该叶片具有该预定距离时,该摄影装置所拍摄的影像中的该第一侧缘与该第二侧缘之间的像素距离,该控制器将该影像中该第一侧缘与该第二侧缘之间的像素距离与该像素距离标准值进行比对,以判断该无人飞行器与该叶片的距离,并通过调整该无人飞行器在该旋转轴向上的位置,使该第一侧缘与该第二侧缘于该摄影装置再次拍摄的影像中的像素距离等于该像素距离标准值。借此,该控制器可以自动调整该无人飞行器在该旋转轴向上的位置,进而使该无人飞行器与该叶片具有该预定距离。

其中,该风力发电机包括一个轴心,该叶片的第一端部结合于该轴心,该叶片的第二表面也设有一个辨识标志,当该控制器控制该无人飞行器沿着该飞行路径飞行,以取得该第一表面的完整影像后,该控制器进一步控制该无人飞行器绕过该叶片的第二端部,以控制该无人飞行器飞行至该摄影装置能够拍摄该第二表面以取得另一个影像的位置,该另一个影像包括该第二表面上的辨识标志的带状符号及至少一个指向符号,并重复执行上述步骤以取得该第二表面的完整影像,进而供检查该第二表面是否发生损耗。借此,该检查方法可供同时对该叶片的第一表面及第二表面进行检查,以更进一步提高检查便利性。

其中,该风力发电机包括一轴心及多个叶片,各叶片的第一端部结合于该轴心,所述多个叶片在垂直该旋转轴向的平面上具有相等的夹角,该无人飞行器的控制器预先储存该夹角以及各叶片至该轴心中央的的距离,当该控制器控制该无人飞行器沿着该飞行路径飞行,以取得其中一个叶片的第一表面的完整影像后,该控制器进一步控制该无人飞行器在垂直该旋转轴向的平面上相对该轴心移动该夹角,使该摄影装置能够接续对另一个叶片进行拍摄。借此,该检查方法可以自动对该风力发电机的每一个叶片进行检查,以更进一步提高检查便利性。

其中,该带状符号包括多个区段,所述多个区段于该延伸方向上间隔设置,各区段均包括一个第一侧缘、一个第二侧缘及两个基线,其中一个基线的两端分别连接该第一侧缘及该第二侧缘于该延伸方向上的一侧的端点,另一个基线的两端分别连接该第一侧缘及该第二侧缘在该延伸方向上的另一侧的端点,该两个基线垂直该第一侧缘及第二侧缘,该控制器在规划该飞行路径前,根据该影像中任一区段的形状来判断该摄影装置与该叶片的相对角度,并控制该无人飞行器以调整该摄影装置与该叶片的相对角度,使该摄影装置能够正对该叶片。详言之,该控制器控制使该区段在该摄影装置所拍摄的影像中形成矩形,使该摄影装置能够正对该叶片。借此,该控制器能够使该摄影装置保持正对该叶片,使得该检查方法的执行不会受到风力发电机的叶片弧度与该叶片与风力发电机的旋转轴向的角度差异所影响,具有提升适用范围的功效。

通过上述所述,本发明实施例的风力发电机的叶片检查系统及其检查方法,该无人飞行器的控制器可以自动调整该摄影装置的位置,使该摄影装置所拍摄的影像包括该叶片的两个侧缘,具有提高检查便利性的功效。该控制器可以自动控制该无人飞行器沿着该叶面飞行,使该摄影装置能够拍摄取得该叶片的完整影像,具有降低人力成本之功效。该控制器可以根据该摄影装置所拍摄的影像来判断该无人飞行器与该叶片的距离,并且以该控制器自动调整断该无人飞行器与该叶片的距离,具有大幅降低无人飞行器与该叶片撞击的风险的功效。

附图说明

图1:为一种现有的风力发电机的叶片检查系统的架构示意图;

图2:为本发明一个实施例的架构示意图;

图3:为本发明一个实施例的摄影装置对叶片的第一表面进行拍摄时的示意图;

图4a:为本发明一个实施例的摄影装置所拍摄的影像仅包括带状符号的第一侧缘的示意图;

图4b:为本发明一个实施例的摄影装置所拍摄的影像中辨识标志已位于一个预定位置的示意图;

图5a:为本发明一个实施例的摄影装置在无人飞行器与叶片的距离小于一个预定距离时所拍摄的影像的示意图;

图5b:为本发明一个实施例的摄影装置在无人飞行器与叶片的距离等于一个预定距离时所拍摄的影像的示意图;

图6:为本发明一个实施例的控制器控制该无人飞行器沿着一个第一飞行路径飞行的示意图;

图7:为本发明一个实施例的控制器控制该无人飞行器沿着一个第二飞行路径飞行的示意图;

图8:为本发明一个实施例的控制器控制该无人飞行器绕过该第二端部的示意图;

图9:为本发明一个实施例的摄影装置对叶片的第二表面进行拍摄时的示意图;

图10:为本发明一个实施例的控制器控制该无人飞行器在垂直旋转轴向的平面上相对该轴心移动一个夹角的示意图;

图11:为本发明一个实施例的辨识标志的带状符号包括多个区段的示意图;

图12:为本发明一个实施例的摄影装置并未正对该叶片时的示意图;

图13:为本发明一个实施例的摄影装置并未正对该叶片时所拍摄的影像的示意图;

图14:为本发明一个实施例的摄影装置正对该叶片时的示意图;

图15:为本发明一个实施例的摄影装置正对该叶片时所拍摄的影像的示意图。

附图标记说明

〔本发明〕

1无人飞行器

11控制器12摄影装置

2风力发电机

21叶片21a第一表面

21b第二表面211第一端部

212第二端部

22轴心

3辨识标志

31带状符号31a区段

311第一侧缘312第二侧缘

313基线

32指向符号321三角形

x旋转轴向θ夹角

y延伸方向d间距

a调整方向c基准点

d0像素距离标准值d1像素距离值

p飞行路径p1第一飞行路径

p2第二飞行路径r半径

〔现有技术〕

9风力发电机的叶片检查系统

91无人飞行器911摄影机

912距离传感器92风力发电机

921叶片。

具体实施方式

为让本发明的上述及其它目的、特征及优点能更明显易懂,下文特根据本发明的较佳实施例,并配合附图,作详细说明如下:

本发明全文所述的“无人飞行器(unmannedaerialvehicle,uav)”,是指可受人为遥控飞行,或者受一个控制器控制以沿一个预定轨迹飞行的飞行装置,为本发明所属技术领域中普通技术人员可以理解。

本发明全文所述的耦接(coupling),是指两个装置之间通过有线实体、无线媒介或其组合(例如:异质网络)等方式,使该两个装置可以相互传递数据,为本发明所属技术领域中普通技术人员可以理解。

请参照图2及图3所示,为本发明一个实施例风力发电机的叶片检查系统,包括一个无人飞行器1,该无人飞行器1用以对一个风力发电机2进行检查,该无人飞行器1设有一个控制器11及一个摄影装置12,该摄影装置12耦接该控制器11。该风力发电机2包括多个叶片21及一个轴心22,所述多个叶片21分别结合于该轴心22,该风力发电机2具有一个旋转轴向x,所述多个叶片21在垂直该旋转轴向x的平面上具有相等的夹角θ。举例而言,在本实施例中,该风力发电机2包括三个叶片21,因此任意两个叶片21在垂直该旋转轴向x的平面上具有呈120°的夹角θ。

其中,各叶片21在该旋转轴向x上的两侧分别为一个第一表面21a及一个第二表面21b,该第一表面21a与该第二表面21b可以各为一个迎风面及一个背风面,各叶片21的第一表面21a设有一个辨识标志3,该辨识标志3包括一个带状符号31及多个指向符号32。该辨识标志3可以为以颜料涂布于该叶片21所形成的涂层;或者,该辨识标志3也可以为包覆于该叶片21外周的胶膜、结合于该叶片21的饰板或一体成形于该叶片21的有色区块,本发明并不加以限制。

更详言之,各叶片21包括结合于该轴心22的一个第一端部211及远离该轴心22的一个第二端部212。该叶片21具有一个延伸方向y,该延伸方向y即该叶片21由该第一端部211延伸至该第二端部212的方向,该延伸方向y通常为一径向方向(即垂直且通过该旋转轴向x的方向),但是本发明不以此为限;实际上,在部分市售风力发电机中,其叶片在停机状态下会相对该旋转轴向x收折,使得该叶片并不会垂直该风力发电机的旋转轴向x。该带状符号31可以沿着该延伸方向y延伸,且该带状符号31的两端可以分别连接该叶片21的第一端部211及第二端部212。该带状符号31包括相互平行的一个第一侧缘311及一个第二侧缘312,该第一侧缘311及该第二侧缘312均沿着该延伸方向y延伸。据此,该第一侧缘311与该第二侧缘312之间具有固定的一间距d。

所述多个指向符号32于该延伸方向y上间隔设置,且,各指向符号32具有不同的图形,其中该图形指的是各指向符号所包括的图形的数量、颜色、样式、尺寸或形状等特征。详言之,各指向符号32包括至少一个几何形状,该几何形状可以为箭头、三角形、五边形、梯形、v字形或各种能够指出该延伸方向y的形状;实际上,请继续参照图3所示,该叶片21具有与其第一表面21a相截切且垂直该延伸方向y的一个正交方向z,各指向符号32所包括的几何形状只要为相对该正交方向z不对称的形状,即可用以指出该延伸方向y,为本领域技术人员所能理解的。其中,所述多个指向符号32较佳于该延伸方向y上呈等间距设置,但本发明不以此为限。所述多个指向符号32可以设置于该带状符号31的第一侧缘311与第二侧缘312之间;但所述多个指向符号32也可以与该第一侧缘311重叠、设置于该第一侧缘311外侧、与该第二侧缘312重叠或设置于该第二侧缘312外侧。

值得注意的是,各指向符号32所具有的几何形状的数量可以不相等,使得各指向符号形成具有不同图形的符号,在本实施例中,各指向符号32包括数量不相等的三角形321,所述三角形321指向该叶片21的第二端部212,因此各指向符号32能够指出该延伸方向y。其中,越靠近该叶片21的第一端部211的指向符号32所包括的三角形321数量越少,而越靠近该叶片21的第二端部212的指向符号32所包括的三角形321数量越多,使得各指向符号32形成不同的符号,且接近该第一端部211的指向符号32可以包括单一个三角形321。然而,各指向符号32除了通过包括数量不相等的几何形状以相互区隔外,各指向符号32也可以具有颜色不同、样式不同或尺寸不同的几何形状,使得各指向符号32形成具有不同图形的符号。举例而言,各指向符号32可以包括颜色不同的三角形321;或者,各指向符号32可以包括样式不同的三角形321(例如:中空三角形、实心三角形或边长比例不同的三角形等);或者,各指向符号32可以包括尺寸不同的三角形321;又或者,各指向符号32可以包括不同的几何形状(例如前述箭头、三角形、五边形、梯形或v字形),均能使各指向符号32形成具有不同图形的符号。此外,各指向符号32所包括的三角形321除了可以指向该叶片21的第二端部212外,也可以指向该叶片21的第一端部212,以指出与该延伸方向y相反的方向,借此,用户或计算机(如上述无人飞行器1的控制器11)均能将该三角形321所指方向反转180°以取得该延伸方向y,为本领域技术人员所能理解的。

本发明的检查方法可以运用上述实施例的风力发电机的叶片检查系统执行,该检查方法包括:控制该无人飞行器1飞行至其摄影装置12能够拍摄一个叶片21的第一表面21a以取得影像的位置,所述动作可以由人为遥控遥控完成,或者,该无人飞行器1能够储存一个风力发电场的各个风力发电机2的地图(例如:gps坐标值),使得所述动作能够由该控制器1自动完成。

由于该摄影装置12耦接该控制器11,因此该控制器11可以接收该摄影装置12所拍摄的影像,该影像为该叶片21的第一表面21a的局部影像,该影像包括该辨识标志3。其中,该辨识标志3的带状符号31可以沿着该叶片21的延伸方向y延伸,且该辨识标志3包括多个于该延伸方向y上间隔设置的指向符号32,因此该影像将包括该辨识标志3的带状符号31及至少一个指向符号32。该控制器11可以根据该影像中的辨识标志3判断该摄影装置12的位置是否恰当,进而控制该无人飞行器1以调整该摄影装置12的位置。举例而言,请参照图4a所示,该摄影装置12对该叶片21的第一表面21a拍摄所取得的一个影像,该影像中可能仅包括部分的辨识标志3。详言之,该影像仅包括该带状符号31的第一侧缘311,该带状符号31的第二侧缘312则未出现在画面中。据此,该控制器11可以控制该无人飞行器1沿着一个调整方向a飞行,使得该摄影装置12再次拍摄的影像能够包括完整的辨识标志3。该调整方向a为该第一侧缘311朝向该第二侧缘312的方向。

当该摄影装置12所拍摄的影像已包括完整的辨识标志3(同时包括该第一侧缘311及该第二侧缘312)时,该控制器11可以进一步判断该辨识标志3是否位于该影像中的一个预定位置(例如:中心位置),举例而言,请参照图4b所示,该控制器11可以预设一基准点c,并且判断该影像中的带状符号31是否通过该基准点c,若该带状符号31已通过该基准点c即判定该辨识标志3已位于一个预定位置;若该带状符号31并未通过该基准点c,则该控制器11可以控制该无人飞行器1以持续调整该摄影装置12的位置,使该摄影装置12所拍摄的影像中的带状符号31能够通过该基准点c,进而使该辨识标志3能够形成于该影像中的预定位置。如上所述,该控制器11可以根据该影像中的辨识标志3来判断该无人飞行器1与该叶片21的相对位置,进而沿该旋转轴向x调整该无人飞行器1的位置,以确保该辨识标志3能够形成于该摄影装置12所拍摄的影像中的预定位置。

此外,由于该带状符号31的第一侧缘311与第二侧缘312之间具有固定的间距d,该控制器11可以根据该影装置12所拍摄的影像中的带状符号31判读该无人飞行器1与该叶片21的距离。更详言之,该控制器1可以预设一个像素距离标准值d0,该像素距离标准值d0为该无人飞行器1与该叶片21具有一个预定距离时,该摄影装置12所拍摄的影像中,该带状符号31的第一侧缘311与第二侧缘312之间的像素距离。

请参照图5a所示,图5a为该无人飞行器1与该叶片21的距离小于该预定距离时,该摄影装置12对该叶片21的第一表面21a拍摄所取得的一个影像。其中,该带状符号31的第一侧缘311与第二侧缘312具有一个像素距离值d1,该像素距离值d1将大于该控制器1所预设的像素距离标准值d0,因此该控制器1可以判定该无人飞行器1与该叶片21过于接近,并且控制该无人飞行器1沿着该旋转轴向x飞行,以扩大该无人飞行器1与该叶片21的距离。反之,若该像素距离值d1小于该像素距离标准值d0时,该控制器1可以控制该无人飞行器1沿着与该旋转轴向x相反的方向飞行,以缩小该无人飞行器1与该叶片21的距离。

据此,请参照图5b所示,该控制器1可以根据该影像中该第一侧缘311与该第二侧缘312之间的像素距离来判断该无人飞行器1与该叶片21的距离,进而调整该无人飞行器1在该旋转轴向x上的位置,使该带状符号3的第一侧缘311与第二侧缘312于该摄影装置12所再次拍摄的影像中的像素距离等于该像素距离标准值d0,进而使该无人飞行器1与该叶片21具有该预定距离。其中,当该无人飞行器1与该叶片21具有该预定距离,且该辨识标志3能够形成于该摄影装置12所拍摄的影像中的预定位置时,该影像包括该叶片21的两个侧缘,且该叶片21较佳于该影像中占有足够大的比例。

如前所述,该辨识标志3的指向符号32能够指出该叶片21的延伸方向y,且各指向符号32为不同的符号,因此该控制器11还可以根据该影像中的指向符号32来判断该无人飞行器1在该延伸方向y上的位置。据此,该控制器11可以根据该延伸方向y以及该无人飞行器1在该延伸方向y上的位置来规划一个飞行路径p,该飞行路径p较佳平行于该延伸方向y,且该控制器11可控制该无人飞行器1沿着该飞行路径p飞行,使该摄影装置12能够在该叶片21的第一端部211及第二端部212之间进行连续拍摄,以取得该叶片21的第一表面21a的完整影像。

更详言之,如图5a所示,若该摄影装置12所拍摄的影像中,该指向符号32包括两个三角形321,该控制器11可以判定该无人飞行器1在该延伸方向y上位于该叶片21的第一端部211及第二端部212之间。因此,请参照图6所示,该控制器11可以规划一个第一飞行路径p1,以控制该无人飞行器1沿着与该延伸方向y相反的方向飞行,使该摄影装置12能够对该叶片21的第一端部211进行拍摄;接着,请参照图7所示,该控制器11可以规划一个第二飞行路径p2,以控制该无人飞行器1沿着与该延伸方向y飞行,使该摄影装置12能够连续拍摄该叶片21的影像直到该摄影装置12完成拍摄该叶片21的第二端部212。借此,该第一飞行路径p1及该第二飞行路径p2即构成完整的一个飞行路径p,使该摄影装置12能够取得该叶片21的第一表面21a的完整影像。

所述叶片21的第一表面21a的完整影像可以暂存于该控制器1中,或者通过无线传输至一个外部储存装置或一个输出装置(例如:屏幕),使得检修人员能够通过检视所述影像来检查该叶片21的第一表面21a是否发生损耗。或者,本发明的风力发电机的叶片检查方法也可以搭配一个影像辨识系统,以对所述影像进行影像分析来检测该叶片21的第一表面21a是否发生损耗。

由此可知,相较前述现有的风力发电机的叶片检查方法依赖检修人员遥控调整该无人飞行器91的摄影机911的位置,来确保该摄影机911能在正确的位置拍摄该叶片921的影像,本发明实施例的风力发电机的叶片检查系统及其检查方法通过在风力发电机2的叶片21上设置一个辨识标志3,仅需控制该无人飞行器1飞行至其摄影装置12能够拍摄该叶片21以取得影像的位置,该控制器11即可根据该影像中的辨识标志3控制该无人飞行器1以调整该摄影装置12的位置。其中,该控制器11可以根据该影像中的辨识标志3来判断该无人飞行器1与该叶片21的相对位置,进而调整该无人飞行器1在垂直该旋转轴向x的平面上的位置,以确保该辨识标志3能够形成于该摄影装置12所拍摄的影像中的预定位置。并且,该控制器1可以根据该影像中的带状符号3来判断该无人飞行器1与该叶片21的距离,进而沿该旋转轴向x调整该无人飞行器1的位置,使该无人飞行器1与该叶片21具有一个预定距离。据此,该控制器11可以自动调整该摄影装置12的位置,以确保该摄影装置12能在正确的位置拍摄该叶片21的影像,使其拍摄的影像包括该叶片21的两个侧缘,而无需依赖人力操作,具有提高检查便利性的功效。

另一方面,该辨识标志3的指向符号32能够指出该叶片21的延伸方向y,且该辨识标志3的各指向符号32为不同的符号,因此该控制器11还可以根据该影像中的指向符号32来判断该无人飞行器1在该叶片21的延伸方向y上的位置,并且根据该延伸方向y以及该无人飞行器1在该延伸方向y上的位置来规划一个飞行路径p。据此,该控制器11可以自动控制该无人飞行器1沿着该飞行路径p飞行,使该摄影装置12能够拍摄取得该叶片21的完整影像,相较现有的风力发电机的叶片检查方法需依赖检修人员持续遥控该无人飞行器91沿着该叶片921飞行,本发明实施例的风力发电机的叶片检查系统及其检查方法能够自动控制该无人飞行器1飞行以完成检测,具有降低人力成本的功效。

除此之外,相较现有的风力发电机的叶片检查方法利用一距离传感器912检测该无人飞行器91与该叶片921的距离,当该距离传感器912无法正对该叶片921时,该距离传感器912就无法判读该无人飞行器91与该叶片921的距离。本发明实施例的风力发电机的叶片检查系统及其检查方法可以根据该摄影装置12所拍摄的影像来判断该无人飞行器1与该叶片21的距离,且即使该无人飞行器1在飞行过程中产生偏移,该控制器11仍可根据该影像中的辨识标志3自动调整该摄影装置12的位置,因此只要该摄影装置12所拍摄的影像中包括该叶片21及该辨识标志3,该控制器11就能够判断该无人飞行器1与该叶片21的距离并且自动进行调整,具有大幅降低无人飞行器1与该叶片21撞击的风险的功效。

请参照图8及图9所示,本发明实施例的风力发电机的叶片检查系统中,该叶片21的第二表面21b也可设有一个辨识标志3。据此,当该控制器11控制该无人飞行器1沿着该飞行路径p飞行,使该摄影装置12能够在该叶片21的第一端部211及第二端部212之间进行连续拍摄,以取得该叶片21的第一表面21a的完整影像后,该控制器11可进一步控制该无人飞行器1绕过该第二端部212,使该摄影装置12能够拍摄该叶片21的第二表面21b以取得影像,并且重复执行本发明的检查方法,以取得该叶片21的第二表面21b的完整影像。借此,本发明实施例的风力发电机的叶片检查系统及其检查方法可以同时对该叶片21的第一表面21a及第二表面21b进行检查,以更进一步提高检查便利性。

此外,请参照图10所示,已知该风力发电机2的多个叶片21在垂直该旋转轴向x的平面上具有相等的夹角θ,因此该无人飞行器11的控制器1可以预先储存该夹角θ以及各叶片21至该轴心22中央的的距离(例如:各叶片21的第一端部211至该轴心22中央的一半径r)。借此,当该控制器11控制该无人飞行器1取得该叶片21的第一表面21a或第二表面21b的完整影像后,该控制器11可进一步控制该无人飞行器1在垂直该旋转轴向x的平面上相对该轴心22移动该夹角θ,使该摄影装置11能够接续对另一个叶片21进行拍摄。更详言之,以该无人飞行器1停留在该旋转轴向x上朝向该叶片21的第一端部211为例,该控制器11可以预先储存各叶片21的第一端部211至该轴心22中央的半径r,且该控制器11根据该夹角θ及该半径r即可以计算驱使该无人飞行器1相对该轴心22移动该夹角θ所需的路径,因此,该控制器11可以控制该无人飞行器1相对该轴心22移动该夹角θ,使该摄影装置11能够接续对另一个叶片21进行拍摄。借此,本发明实施例的风力发电机的叶片检查系统及其检查方法可以自动对该风力发电机2的每一个叶片21进行检查,以更进一步提高检查便利性。

值得注意的是,现有的风力发电机的叶片检查系统及其检查方法是将该风力发电机92的叶片921视为一个平面,然而,本领域技术人员均能理解该叶片921通常具有一个弧度。况且,该风力发电机的检查通常在停机状态下进行,部分市售风力发电机在停机状态下为了使叶片能够确实静止而不受风力影响,其叶片在停机状态下会相对该风力发电机的旋转轴向收折,使得该叶片并不会垂直该旋转轴向。据此,当以无人飞行器对该风力发电机进行检查时,无人飞行器并非仅在垂直该旋转轴向x的平面上运作,这将造成现有的风力发电机的叶片检查系统运作异常。详言之,该无人飞行器91的摄影机91可能无法正对该叶片921,将导致该摄影机91无法拍摄该叶片921的特定部位的影像,且该无人飞行器91的距离传感器912也无法正对该叶片921,使其失去以检测该无人飞行器91与该叶片921的距离的功能。

为此,请参照图11所示,本发明实施例的风力发电机的叶片检查系统通过使该辨识标志3的带状符号31包括多个区段31a,可以让该控制器11判断该摄影装置12与该叶片21的相对角度。更详言之,所述多个区段31a于该延伸方向y上间隔设置,各区段31a均包括一个第一侧缘311、一个第二侧缘312及两个基线313,其中一个基线313的两端可以分别连接该第一侧缘311及第二侧缘312于该延伸方向y上的一侧的端点,另一个基线313两端分别连接该第一侧缘311及该第二侧缘312于该延伸方向y上的另一侧的端点,且该两个基线313垂直该第一侧缘311及第二侧缘312,使得该区段31a形成矩形,借此,请参照图12及图13所示,当该摄影装置12并未正对该叶片21时,由于该叶片21相对该摄影装置12的视角非呈90°,该区段31a在该摄影装置12所拍摄的影像中将形成梯形。据此,该控制器11判断该摄影装置12与该叶片21的相对角度,进而控制该无人飞行器1以调整该摄影装置12与该叶片21的相对角度,使该摄影装置12能够正对该叶片21。

该控制器11可以控制使该无人飞行器1的机身倾斜,以调整该摄影装置12与该叶片21的相对角度;或者,该无人飞行器1供该摄影装置12设置的基座(例如:云台)可另外设有供调整该摄影装置12的角度的马达,使得该控制器11可以通过驱动该马达以调整该摄影装置12与该叶片21的相对角度,为本领域技术人员所能理解实施的。请参照图14及图15所示,当该控制器11控制该无人飞行器1以调整使该摄影装置12正对该叶片21后,该叶片21相对该摄影装置12的视角呈90°,因此该区段31a在该摄影装置12所拍摄的影像中将形成矩形。

由此可知,本发明实施例的风力发电机的叶片检查系统及其检查方法通过使该辨识标志3的带状符号31包括多个矩形区段31a,可以让该控制器11判断该摄影装置12与该叶片21的相对角度,并且控制该无人飞行器1以调整该摄影装置12与该叶片21的相对角度,使该摄影装置12能够保持正对该叶片21。据此,该实施例的风力发电机的叶片检查系统及其检查方法可以适用于各式市售风力发电机,其该检查系统的设置及该检查方法的执行不会受到风力发电机的叶片弧度或该叶片与风力发电机的旋转轴向的角度差异所影响,具有提升适用范围的功效。

通过前述的结构及步骤特征,本发明实施例的风力发电机的叶片检查系统及其检查方法的主要特点在于:

通过在风力发电机2的叶片21上设置一个辨识标志3,使得运用该实施例的风力发电机的叶片检查系统的检查方法可以根据该影像中的辨识标志3来判断该无人飞行器1与该叶片21的相对位置,因此该无人飞行器1的控制器11可以自动调整该摄影装置12的位置,使该无人飞行器1的摄影装置12所拍摄的影像包括该叶片21的两个侧缘,确实具有提高检查便利性的功效。

并且,该辨识标志3的指向符号32能够指出该叶片21的延伸方向y,且该控制器11还可以根据该影像中的指向符号32来判断该无人飞行器1在该叶片21的延伸方向y上的位置,因此该控制器11可以自动控制该无人飞行器1沿着该叶片21飞行,使该摄影装置12能够拍摄取得该叶片21的完整影像,确实具有降低人力成本的功效。

此外,本发明实施例的风力发电机的叶片检查系统及其检查方法可以根据该摄影装置12所拍摄的影像来判断该无人飞行器1与该叶片21的距离,并且以该控制器1自动调整断该无人飞行器1与该叶片21的距离,确实具有大幅降低无人飞行器1与该叶片21撞击的风险的功效。

综上所述,本发明实施例的风力发电机的叶片检查系统及其检查方法确实可达到提高风力发电机的叶片的检查便利性、降低检查所需的人力成本及降低无人飞行器与叶片撞击的风险等诸多功效。

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