一种塔架的倾斜角度的检测方法及其检测装置与流程

本发明涉及风电监测，具体涉及一种塔架的倾斜角度的检测方法及其检测装置。

背景技术：

1、塔架不但承载着风轮、机舱的重量，还需承受风轮传递过来的交变载荷，同时塔架本身也受到动态气动载荷的作用。塔架作为高柔部件，其动态倾角与其承受的动态载荷、产生的刚度退化直接关联，因此测量塔架的动态倾角是进行塔架故障预警和在线寿命预测的基础。

2、然而，传统塔架的倾斜角的测量装置是对塔架的每一瞬间的变动都进行倾斜角测量，这样会存在塔架因风量出现晃动时被误报成倾斜度过大的情况，这会引起测量结果不准确的情况。

技术实现思路

1、本发明解决的问题是现有的塔架的倾斜角度的检测方法存在测量结果不准确的问题。

2、为解决上述问题，本发明提供一种塔架的倾斜角度的检测方法，所述塔架包括间隔设置的第一区域和第二区域，所述检测方法包括：

3、在第一位置处获取所述塔架的多个第一图像，同时在第二位置处获取所述塔架的多个第二图像，在重力方向上，所述第一位置与所述第一区域对应，所述第二位置与所述第二区域对应；

4、根据所述多个第一图像和所述多个第二图像确定所述塔架是否为倾斜；

5、若确定所述塔架为倾斜，则获取在所述第一区域处所述塔架的第一倾斜角和第一角速度，同时获取在所述第二区域处所述塔架的第二倾斜角和第二角速度，并根据所述第一角速度、所述第二角速度、所述第一倾斜角和所述第二倾斜角确定所述塔架的倾斜角度；

6、其中，根据所述多个第一图像和所述多个第二图像确定所述塔架是否为倾斜包括：

7、将一所述第一图像在第一方向上与其他所述第一图像依次进行投影以得到多个第一投影图像，并获取每个所述第一投影图像中一所述第一图像上的塔架与另一所述第一图像上的塔架的重合率以得到多个第一重合率；

8、将一所述第二图像在第一方向上与其他所述第二图像依次进行投影以得到多个第二投影图像，并获取每个所述第二投影图像中一所述第二图像上的塔架与另一所述第二图像上的塔架的重合率以得到多个第二重合率；

9、若所述多个第一重合率之间的差值小于第一预设值，且所述多个第二重合率之间的差值小于第二预设值，则确定所述塔架为倾斜。

10、可选的，所述根据所述第一角速度、所述第二角速度、所述第一倾斜角和所述第二倾斜角确定所述塔架的倾斜角度包括：

11、根据所述第一倾斜角和所述第一角速度对所述第一倾斜角进行修正以得到所述塔架在所述第一区域的第一修正倾斜角；

12、根据所述第二倾斜角和所述第二角速度对所述第二倾斜角进行修正以得到所述塔架在所述第二区域的第二修正倾斜角；

13、若所述第一修正倾斜角和所述第二修正倾斜角之间的差值小于阈值，则确定所述塔架的倾斜角度为所述第一修正倾斜角或所述第二修正倾斜角；

14、若所述第一修正倾斜角和所述第二修正倾斜角之间的差值大于或等于阈值，则根据预设曲线关系对所述第一修正倾斜角和所述第二修正倾斜角进行处理以确定所述塔架的倾斜角度。

15、可选的，所述根据预设曲线关系对所述第一修正倾斜角和所述第二修正倾斜角进行处理以确定所述塔架的倾斜角度包括：

16、根据所述第一修正倾斜角得到所述塔架的所述第一区域至所述第一位置的第一高度，并根据所述第二修正倾斜角得到所述塔架的所述第二区域至所述第二位置的第二高度；

17、根据所述第一高度和所述第二高度得到高度差；

18、获取所述第一位置和所述第二位置之间的距离；

19、根据所述距离和所述高度差得到所述塔架的倾斜角度。

20、可选的，所述根据所述第一修正倾斜角得到所述塔架的所述第一区域至所述第一位置的第一高度包括：

21、将多个不同位置中的每个位置中的多个修正倾斜角与该位置对应的多个高度进行拟合，以得到表示修正倾斜角的变化相对于所述塔架在该位置的高度的变化的拟合曲线；

22、将所述第一修正倾斜角输入所述拟合曲线以得到所述塔架在所述第一位置的第一高度。

23、可选的，所述将多个不同位置中的每个位置中的多个修正倾斜角与该位置对应的多个高度进行拟合，以得到表示修正倾斜角的变化相对于所述塔架在该位置的高度的变化的拟合曲线包括：

24、获取所述第一区域内多个点区域与所述第一位置处的多个点区域之间的多个第一高度，并获取与所述多个第一高度一一对应的多个第一修正倾斜角；

25、获取所述第二区域内多个点区域与所述第二位置处的多个点区域之间的多个第二高度，并获取与所述多个第二高度一一对应的多个第二修正倾斜角；

26、将所述多个第一高度、所述多个第一修正倾斜角、所述多个第二高度和所述多个第二修正倾斜角进行拟合以得到所述拟合曲线。

27、可选的，所述根据所述第一倾斜角和所述第一角速度对所述第一倾斜角进行修正以得到所述塔架在所述第一区域的第一修正倾斜角包括：

28、根据角速度与补偿值之间的对应关系得到与所述第一角速度成比例的第一补偿值；

29、根据所述第一补偿值对所述第一倾斜角修正得到所述第一修正倾斜角。

30、可选的，所述获取在所述第一区域处所述塔架的第一倾斜角和第一角速度包括：

31、获取在所述第一位置的第三图像，根据所述第三图像得到所述第一区域的第一倾斜角和第一角速度；或

32、控制倾角传感器获取在所述第一区域的第一倾斜角，并控制陀螺仪获取在所述第一区域的第一角速度。

33、本技术实施例还提供一种塔架的倾斜角度的检测装置，所述塔架包括机台和设置在所述机台上的塔筒，所述机台上间隔设置有第一位置和第二位置，所述检测装置包括：

34、两个图像单元，两个所述图像单元分别设置在所述第一位置和所述第二位置，以在所述第一位置处获取所述塔架的多个第一图像，同时在所述第二位置处获取所述塔架的多个第二图像；

35、两个倾斜度单元，两个所述倾斜度单元分别设置在所述第一位置和所述第二位置；

36、两个角速度单元，两个所述倾斜度单元分别设置在所述第一位置和所述第二位置；

37、处理器，所述处理器与所述两个图像单元、所述两个倾斜度单元和所述两个角速度单元均连接，用于根据所述多个第一图像和所述多个第二图像确定所述塔架是否为倾斜；若确定所述塔架为倾斜，则控制所述两个倾斜度单元和所述两个角速度单元获取在所述第一区域处所述塔架的第一倾斜角和第一角速度，以及在所述第二区域处所述塔架的第二倾斜角和第二角速度，并根据所述第一角速度、所述第二角速度、所述第一倾斜角和所述第二倾斜角确定所述塔架的倾斜角度；

38、根据所述多个第一图像和所述多个第二图像确定所述塔架是否为倾斜包括：

39、将一所述第一图像在第一方向上与其他所述第一图像依次进行投影以得到多个第一投影图像，并获取每个所述第一投影图像中一所述第一图像上的塔架与另一所述第一图像上的塔架的重合率以得到多个第一重合率；

40、将一所述第二图像在第一方向上与其他所述第二图像依次进行投影以得到多个第二投影图像，并获取每个所述第二投影图像中一所述第二图像上的塔架与另一所述第二图像上的塔架的重合率以得到多个第二重合率；

41、若所述多个第一重合率之间的差值小于第一预设值，且所述多个第二重合率之间的差值小于第二预设值，则确定所述塔架为倾斜。

42、可选的，所述倾斜度单元包括倾角传感器、摄像器或激光器中的任意一种；

43、所述角速度单元包括陀螺仪或摄像器中的一种。

44、可选的，所述检测装置还包括多个沉降传感器，多个所述沉降传感器均匀分布在所述机台的顶面上，所述多个沉降传感器与所述处理器连接，当所述处理器根据所述多个沉降传感器的测量数据确定所述机台不均匀沉降超过限定值，则发出警报。

45、本技术实施例所提供的塔架的倾斜角度的检测方法，塔架包括间隔设置的第一区域和第二区域，检测方法包括在第一位置获取塔架的多个第一图像，在第二位置获取塔架的多个第二图像，根据多个第一图像和多个第二图像确定塔架是否为倾斜，当确定塔架为倾斜后，才获取第一倾斜角、第一角速度、第二倾斜角和第二角速度，并根据第一倾斜角、第一角速度、第二倾斜角和第二角速度确定倾斜角度。本技术在测量倾斜角度之前先根据第一图像和第二图像对塔架的状态进行了初步判断，避免了偶发事件中因风量大而引起误报的情况，进而提高了检测结果的准确性。进一步地，本技术是通过第一区域的倾斜角和加速度与第二区域的倾斜角和加速度得到塔架的倾斜角度，提高了计算倾斜角度的准确性。