一种基于视觉技术的风速风向检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于风速风向检测技术领域，具体涉及一种基于视觉技术的风速风向检测装置，包括固定件、吊架、吊绳、吊球、图像识别传感器和控制器；固定件用于固定在固定物上；吊架与固定件固定连接；吊绳的上端与吊架固定连接，吊绳的下端与吊球固定连接，吊绳的延伸线穿过吊球的球心；图像识别传感器用于拍摄吊球的实时位置图像，图像识别传感器位于吊绳的上方，且与固定件固定连接，当吊绳为铅垂状态时，图像识别传感器的镜头中心与吊球的球心位于同一铅垂线上；图像识别传感器与控制器通过有线或无线连接。本技术方案结构简单，环境适应性好，使用寿命长；可有效绕开周期性溯源，实现实时监测校准，确保了风速和风向检测质量。确保了风速和风向检测质量。确保了风速和风向检测质量。

【技术实现步骤摘要】
一种基于视觉技术的风速风向检测装置


[0001]本专利技术属于风速风向检测
，具体涉及一种基于视觉技术的风速风向检测装置。

技术介绍

[0002]在风力发电系统中，需要充分考虑风力发电机的工作能效和安全性，在自然风场的一定风力范围区间内进行发电生产，通常有一个切入风速和一个切出风速，故而风速的数值是非常重要的判断依据。
[0003]当前风力发电系统中，使用的风速仪多为机械三杯式风速仪，此类风速仪的旋转件几乎需要不停的转动，从而会产生比较严重的机械磨损；高空环境下，此类风速仪的老化速度也较快；同时，其也易受雨雪、风沙、冰冻等侵蚀。综上原因，此类风速仪极易导致测量结果失准，维护频率高、维护费用高、使用寿命短。
[0004]三杯式风速仪的测量结果失准存在缓慢的偏移过程，不易被发现，但是，对于风力发电系统来说，如何解决“使风速仪长期保持准确、稳定”和“在计量上保持可溯源性”这两大难题，对于风力发电系统的工作能效和安全性能有着重大意义。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是弥补现有技术的不足，提供一种基于视觉技术的风速风向检测装置。
[0006]要解决上述技术问题，本专利技术的技术方案为：一种基于视觉技术的风速风向检测装置，包括固定件、吊架、吊绳、吊球、图像识别传感器和控制器；固定件用于固定在固定物上；吊架与固定件固定连接；吊绳的上端与吊架固定连接，吊绳的下端与吊球固定连接，吊绳的延伸线穿过吊球的球心；图像识别传感器用于拍摄吊球的实时位置图像，图像识别传感器位于吊绳的上方，且与固定件固定连接，当吊绳为铅垂状态时，图像识别传感器的镜头中心与吊球的球心位于同一铅垂线上；图像识别传感器与控制器通过有线或无线连接。
[0007]进一步地，所述图像识别传感器为AI图像识别传感器。
[0008]进一步地，吊绳的上端与吊架通过不锈钢压紧片固定连接。
[0009]进一步地，所述吊架为U形，所述固定件为平板，U形吊架的开口端与固定件的底面焊接。
[0010]进一步地，所述吊架与固定件之间焊接有加强筋。
[0011]进一步地，所述吊球的材质为不锈钢或聚四氟乙烯，吊球的表面附有纳米涂层。
[0012]进一步地，所述吊绳为不锈钢材质的钢丝绳，吊绳的表面附有纳米涂层。
[0013]进一步地，使用方法为：S1：球位置影像标定确定吊绳的长度L，确定吊球的质量G和球半径R，先使吊球在无风状态下保持铅垂状态，通过图像识别传感器向控制器上传吊球的零点位置，并确定测量位置中心O；在图像识别传感器上标定标准安装方向箭头N，使标准安装方向箭头N指向正北或正南或正西或正东方向；使测量位置中心O与标准安装方向箭头N所在直线构成风向参考射线L，控制器中的风向坐标与风向参考射线L保持一致；然后按照标准风力等级，向吊球施加不同等级和不同方向的风，通过图像识别传感器向控制器上传吊球的对应图像，标定与风力等级相对应的若干标准图像Ti，i=1,2,3,
……
，将若干标准图像Ti存储于控制器的标准图像库中；S2：图像识别方位确定在应用中，图像识别传感器依照标准安装方向箭头N的指向安装；S3：检测风力的确定人工向控制器输入吊绳的长度L、吊球的质量G和球半径R，图像识别传感器将吊球的实时位置影像P上传至控制器，控制器将吊球的实时位置影像P与标准图像库中的若干标准图像Ti进行位置比对，如果第z个标准图像Tz与吊球的实时位置影像P的位置最为接近，则控制器输出检测风力，检测风力为标准图像Tz所对应的标准风力等级；S4：检测风向的确定控制器确定实时位置影像P的实时位置中心O
′
，通过测量位置中心O与实时位置中心O
′
形成风向直线O
‑
O
′
，控制器参照风向坐标计算出风向直线O
‑
O
′
所对应的检测风向角度β，并输出。
[0014]本专利技术可以达到的有益效果为：（1）结构简单，零部件极少，环境适应性好，使用寿命长；（2）装置在出厂前对吊球在各种风向、各种等级风力作用下的标准图像进行了位置影像标定， 在实际使用中，通过控制器将吊球1的实时位置影像P与标准图像库中的影响进行比对，从而输出检测风力，可有效绕开周期性溯源，实现实时监测校准，确保了风速和风向检测质量。
附图说明
[0015]图1是本专利技术实施例的结构主视图；图2是本专利技术实施例的结构侧视图；图3是本专利技术实施例的原理图；图中：1
‑
吊球，2
‑
吊绳，3
‑
不锈钢压紧片，4
‑
吊架，5
‑
图像识别传感器，6
‑
加强筋，7
‑
固定件，8
‑
固定物。
具体实施方式
[0016]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0017]如图1
‑
图2所示，一种基于视觉技术的风速风向检测装置，包括固定件7、吊架4、吊
绳2、吊球1、图像识别传感器5和控制器，本实施例中的控制器具体为计算机，当然本领域技术人员也可以将控制器具体设定为单片机。
[0018]固定件7为平板，用于固定在固定物8上，固定物8可以是焊接的悬臂支架。
[0019]吊架4为U形，U形吊架4的开口端与固定件7的底面焊接固定，吊架4与固定件7之间焊接有加强筋6。
[0020]吊绳2的上端与吊架4通过不锈钢压紧片3固定连接，吊绳2的下端与吊球1固定连接，吊绳2的延伸线穿过吊球1的球心；图像识别传感器5为AI图像识别传感器，用于拍摄吊球1的实时位置图像，图像识别传感器5位于吊绳2的上方，且与固定件7固定连接，当吊绳2为铅垂状态时，图像识别传感器5的镜头中心与吊球1的球心位于同一铅垂线上；图像识别传感器5与控制器通过有线或无线连接。
[0021]为了防止吊球1上附着过多的灰尘或水，在很长一段时间内保证表面不被腐蚀，保持表面光滑和质量稳定，将吊球1的材质选择为不锈钢或聚四氟乙烯，吊球1的表面附有纳米涂层。
[0022]吊绳2为高强度柔性不锈钢材质的钢丝绳，吊绳2的表面附有纳米涂层。
[0023]本实施例的使用方法为：S1：球位置影像标定在装置出厂前，对吊球1的标准图像进行标定，如图1所示，确定吊绳2的长度L，确定吊球1的质量G和球半径R，先使吊球1在无风状态下保持铅垂状态，通过图像识别传感器5向控制器上传吊球1的零点位置，并确定测量位置中心O；在图像识别传感器5上标定标准安装方向箭头N，使标准安装方向箭头N指向正北；使测量位置中心O与标准安装方向箭头N所在直线构成风向参考射线L，控制器中的风向坐标与风向参考射线L保持一致；然后按照标准风力等级，向吊球1施加不同等级和不同方向的风，通过图像识别传感器5向控制器上传吊球1的对应图像，标定与风力等级相对应的若干标准图像Ti，i=1,2,3,
……
，将若干标准图像Ti存储于控制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于视觉技术的风速风向检测装置，其特征是：包括固定件（7）、吊架（4）、吊绳（2）、吊球（1）、图像识别传感器（5）和控制器；固定件（7）用于固定在固定物（8）上；吊架（4）与固定件（7）固定连接；吊绳（2）的上端与吊架（4）固定连接，吊绳（2）的下端与吊球（1）固定连接，吊绳（2）的延伸线穿过吊球（1）的球心；图像识别传感器（5）用于拍摄吊球（1）的实时位置图像，图像识别传感器（5）位于吊绳（2）的上方，且与固定件（7）固定连接，当吊绳（2）为铅垂状态时，图像识别传感器（5）的镜头中心与吊球（1）的球心位于同一铅垂线上；图像识别传感器（5）与控制器通过有线或无线连接。2.根据权利要求1所述的基于视觉技术的风速风向检测装置，其特征是：所述图像识别传感器（5）为AI图像识别传感器。3.根据权利要求1所述的基于视觉技术的风速风向检测装置，其特征是：吊绳（2）的上端与吊架（4）通过不锈钢压紧片（3）固定连接。4.根据权利要求1所述的基于视觉技术的风速风向检测装置，其特征是：所述吊架（4）为U形，所述固定件（7）为平板，U形吊架（4）的开口端与固定件（7）的底面焊接。5.根据权利要求4所述的基于视觉技术的风速风向检测装置，其特征是：所述吊架（4）与固定件（7）之间焊接有加强筋（6）。6.根据权利要求1所述的基于视觉技术的风速风向检测装置，其特征是：所述吊球（1）的材质为不锈钢或聚四氟乙烯，吊球（1）的表面附有纳米涂层。7.根据权利要求1所述的基于视觉技术的风速风向检测装置，其特征是：所述吊绳（2）为不锈钢材质的钢丝绳，吊绳（2）的表面附有纳米涂层。8.根据权利要求1所述的基于视觉技术的风速风向检测装置，其特征是：使用方法为：S1：球位置影像标定确...

【专利技术属性】
技术研发人员：阮社，李新玲，石立霞，董锐，林心园，冯玉辉，
申请(专利权)人：山东福立电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：