一种涡激振动监测方法、系统、设备及存储介质技术方案

本发明专利技术公开了一种涡激振动监测方法、系统、设备及存储介质，对风力发电机最顶部塔筒的两个标记分别进行录像，两个标记在水平方向上呈90

【技术实现步骤摘要】
一种涡激振动监测方法、系统、设备及存储介质


[0001]本专利技术属于风力发电机领域，涉及一种涡激振动监测方法、系统、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]涡激振动是风机在吊装过程出现一个严重的问题，这将会导致机组吊装时间延长造成经济损失并且有安全事故发生的可能性。在涡激振动的抑制装置开发中，比较突出和广泛采用的是扰流装置，扰流装置的核心功能部件为扰流块或者扰流条。扰流块或者扰流条通过自身的几何特征依附在塔筒表面，有效的控制涡的分离位置，从而达到将整个原始的规律流场破坏的效果。根据现有的塔架吊装工艺，在吊装过程中，需要对其上1/3的位置缠绕扰流条。
[0003]但是由于现有技术的限制，尚无较好的方法对于涡激振动进行监测，故而也无法对于抑制涡激振动的装置进行效果监测。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种涡激振动监测方法、系统、设备及存储介质，能够对涡激振动的产生进行监测，并且可以验证涡激振动抑制装置的有效性。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0006]一种涡激振动监测方法，包括以下步骤；
[0007]S1，对风力发电机最顶部塔筒的两个标记分别进行录像，两个标记在水平方向上呈90
°
设置；
[0008]S2，将含有标记的区域作为敏感区，对敏感区进行边缘检测；
[0009]S3，获取边缘检测结果中其中一侧边缘的坐标，记录每个坐标的横坐标；
[0010]S4，将每一次获取的横坐标求差值，得到位移信息；
[0011]S5，将得到的风速信息以及位移信息通过时间戳对准，得到不同风速段下的风机顶部位移情况，如果某一风速段下的塔筒位移超过设定值或者位移方向发生超过设定值的变化，则认为该风速段下发生了涡激振动。
[0012]优选的，在S2之前，在录像视频上叠放一个模板标记，模板标记与标记尺寸、方向和图像相同，通过模板标记将标记进行区域判定。
[0013]优选的，S2中，敏感区进行边缘检测过程包括滤波、增强和检测。
[0014]进一步，滤波过程为：采用离散化的高斯函数产生一组归一化的高斯核，然后基于高斯核函数对图像灰度矩阵的每一点进行加权求和。
[0015]进一步，增强过程为：采用增强算法确定图像各点邻域强度的变化值，将图像灰度点邻域强度值有显著变化的点凸显出来。
[0016]进一步，通过阈值化方法来进行检测。
[0017]优选的，S3中，坐标获取过程为：首先读取第1行第1列的像素点的值，如果该像素点的值为0，则继续读取下一列的像素值，如果该像素点的值不等于0，则继续下行列坐标同时不再读取下一列的像素值转而从下一行开始读取像素值，最终得到标记其中一侧边缘的坐标。
[0018]一种涡激振动监测系统，包括：
[0019]录像模块，用于对风力发电机最顶部塔筒的两个标记分别进行录像，两个标记在水平方向上呈90
°
设置；
[0020]边缘检测模块，用于将含有标记的区域作为敏感区，对敏感区进行边缘检测；
[0021]横坐标获取模块，用于获取边缘检测结果中其中一侧边缘的坐标，记录每个坐标的横坐标；
[0022]位移信息获取模块，用于将每一次获取的横坐标求差值，得到位移信息；
[0023]涡激振动发生判断模块，用于将得到的风速信息以及位移信息通过时间戳对准，得到不同风速段下的风机顶部位移情况，如果某一风速段下的塔筒位移超过设定值或者位移方向发生超过设定值的变化，则认为该风速段下发生了涡激振动。
[0024]一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述任意一项所述涡激振动监测方法的步骤。
[0025]一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任意一项所述涡激振动监测方法的步骤。
[0026]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0027]本专利技术通过图像识别技术，可以监测涡激振动的发生及趋势，通过监测风力发电机组吊装过程中涡激振动发生情况以及此时风力发电机组所处的环境，通过挖掘涡激振动的发生环境条件并且提前预防涡激振动的发生，从而减少涡激振动发生的概率，避免由于涡激振动造成的吊装延时减少吊装费用，并且可以验证涡激振动抑制装置的有效性，同时通过该方法可以预防涡激振动对于机组的伤害，具备监测准确，实时性好等优点。
附图说明
[0028]图1为本专利技术的方法流程示意图；
[0029]图2为本专利技术的标记和摄像装置示意图；
[0030]图3为本专利技术的标记位置示意图；
[0031]图4为本专利技术的标记示意图；
[0032]图5为本专利技术的边缘检测结果图；
[0033]图6为本专利技术的坐标获取流程示意图。
具体实施方式
[0034]下面结合附图对本专利技术做进一步详细描述：
[0035]如图1所示，为本专利技术所述的涡激振动监测方法，包括以下步骤；
[0036]S1，对风力发电机最顶部塔筒的两个标记分别进行录像，两个标记在水平方向上呈90
°
设置。
[0037]S2，在录像视频上叠放一个模板标记，模板标记与标记尺寸、方向和图像相同，通过模板标记将标记进行区域判定。将含有标记的区域作为敏感区，对敏感区进行边缘检测。
[0038]敏感区进行边缘检测过程包括滤波、增强和检测。
[0039]滤波过程为：采用离散化的高斯函数产生一组归一化的高斯核，然后基于高斯核函数对图像灰度矩阵的每一点进行加权求和。
[0040]增强过程为：采用增强算法确定图像各点邻域强度的变化值，将图像灰度点邻域强度值有显著变化的点凸显出来。
[0041]通过阈值化方法来进行检测。
[0042]S3，获取边缘检测结果中其中一侧边缘的坐标，记录每个坐标的横坐标。
[0043]坐标获取过程为：首先读取第1行第1列的像素点的值，如果该像素点的值为0，则继续读取下一列的像素值，如果该像素点的值不等于0，则继续下行列坐标同时不再读取下一列的像素值转而从下一行开始读取像素值，最终得到标记其中一侧边缘的坐标。
[0044]S4，将每一次获取的横坐标求差值，得到位移信息。
[0045]S5，将得到的风速信息以及位移信息通过时间戳对准，得到不同风速段下的风机顶部位移情况，如果某一风速段下的塔筒位移超过设定值或者位移方向发生超过设定值的变化，则认为该风速段下发生了涡激振动。
[0046]本实施例使用视频对于涡激振动进行监测，在风力发电机塔筒吊装时，在最后一节塔筒的2个方向各刷一个50厘米见方的红色标记，如图3和图4所示，机舱准备吊装时，在距离风力发电机一定距离(大约200米)上部署相机，2台相机呈90度夹角部署，确保相机可以稳定拍摄到红本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种涡激振动监测方法，其特征在于，包括以下步骤；S1，对风力发电机最顶部塔筒的两个标记分别进行录像，两个标记在水平方向上呈90
°
设置；S2，将含有标记的区域作为敏感区，对敏感区进行边缘检测；S3，获取边缘检测结果中其中一侧边缘的坐标，记录每个坐标的横坐标；S4，将每一次获取的横坐标求差值，得到位移信息；S5，将得到的风速信息以及位移信息通过时间戳对准，得到不同风速段下的风机顶部位移情况，如果某一风速段下的塔筒位移超过设定值或者位移方向发生超过设定值的变化，则认为该风速段下发生了涡激振动。2.根据权利要求1所述的涡激振动监测方法，其特征在于，在S2之前，在录像视频上叠放一个模板标记，模板标记与标记尺寸、方向和图像相同，通过模板标记将标记进行区域判定。3.根据权利要求1所述的涡激振动监测方法，其特征在于，S2中，敏感区进行边缘检测过程包括滤波、增强和检测。4.根据权利要求3所述的涡激振动监测方法，其特征在于，滤波过程为：采用离散化的高斯函数产生一组归一化的高斯核，然后基于高斯核函数对图像灰度矩阵的每一点进行加权求和。5.根据权利要求3所述的涡激振动监测方法，其特征在于，增强过程为：采用增强算法确定图像各点邻域强度的变化值，将图像灰度点邻域强度值有显著变化的点凸显出来。6.根据权利要求3所述的涡激振动监测方法，其特征在于，通过阈值化方法来进行检测。7.根据权利要求1所述的涡激振动监...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨博宇，蔡安民，林伟荣，焦冲，张林伟，金强，许扬，
申请(专利权)人：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：