【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于风电机组齿轮箱漏油监测领域，具体涉及基于红外热成像的风电机组齿轮箱漏油监测装置及方法。
技术介绍
1、风电机组齿轮箱漏油问题首先直接削弱了齿轮、轴承等核心传动部件的润滑性能，这些部件在正常运行中高度依赖润滑油来减少摩擦、吸收热量并防止磨损。一旦润滑油泄漏，不仅使得部件间的摩擦阻力显著增加，还加速了部件表面的磨损过程，如同没有保护层的机械在恶劣环境中裸露运行，长此以往，必然导致这些关键部件的性能下降，乃至提前失效，从而显著缩短了风电机组整体的使用寿命。此外，漏油问题若得不到及时有效的控制，还可能进一步恶化，演变为严重的安全隐患。随着漏油量的增加，可能会形成油滴、油雾甚至油流，这些泄漏物不仅污染了风电场的环境，还可能对电气元件造成腐蚀，增加短路、火灾等风险。更为严重的是，当漏油达到一定程度时，可能会因润滑油位过低而无法为齿轮箱提供足够的润滑和冷却，这将直接导致齿轮箱温度过高、运行异常，最终可能迫使整个齿轮箱停止工作。这种情况不仅严重影响了风电机组的发电效率，降低了风能的转化率和利用率，还对整个风电场的稳定性和可靠性构成了巨大威胁，可能导致电网供电不稳定，甚至引发停电事故。面对风电机组齿轮箱漏油这一难题，现有的监测手段虽各具特色，但仍存在局限。
2、目前风电机组机舱配置有视频监控，可通过视频监控观察是否存在漏油，但需要人为定期查看，不能自动判断预警；另外还有采用图像识别的方法进行漏油监测及预警，但图像识别其算法可靠性较差，尤其在机舱光照不充足、漏油较少的情况下，其预警效果较差。利用红外成像进行漏油监测在其它行
3、故，亟需基于红外热成像的风电机组齿轮箱漏油监测方法，解决现有技术不能准确识别判断风电机组齿轮箱漏油的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术不能准确识别判断风电机组齿轮箱漏油的问题，提出了基于红外热成像的风电机组齿轮箱漏油监测装置及方法。
2、为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、基于红外热成像的风电机组齿轮箱漏油监测装置，包括红外成像传感器，红外成像传感器连接数据处理系统，红外成像传感器的拍摄范围包括风电机组齿轮箱的漏油监测区域，漏油监测区域安装基准温度构件，漏油监测区域和基准温度构件的表面涂抹高发射率材料涂层，高发射率材料涂层的红外发射率高于齿轮箱油的红外发射率。
4、进一步地，基准温度构件的边缘设置挡板用于阻挡齿轮箱油进入漏油监测区域的基准温度构件区域。
5、进一步地，基准温度构件采用导热金属材料，高发射率材料涂层选取白色油漆。
6、基于红外热成像的风电机组齿轮箱漏油监测方法，使用所述的基于红外热成像的风电机组齿轮箱漏油监测装置，包括以下步骤：
7、利用红外成像传感器获取风电机组齿轮箱在运行状态下的红外测温云图获取测试图片；通过数据处理系统对测试图片和基准温度构件进行矩阵处理后，利用漏油判断算法获得监测结果，根据监测结果进行预警。
8、进一步地，利用红外成像传感器获取风电机组齿轮箱在运行状态下的红外测温云图获取测试图片，具体为：利用红外成像传感器获取风电机组齿轮箱在运行状态下的红外测温云图，删除风电机组齿轮箱在运行状态下的红外测温云图中漏油监测区域以外的区域，得到测试图片。
9、进一步地，通过数据处理系统对测试图片和基准温度构件进行矩阵处理，具体为：
10、对测试图片进行灰度化后，进行矩阵数字化得到第一矩阵，根据预设基准构件的大小和位置，提取预设基准构件的所覆盖范围的数字化矩阵得到第二矩阵，计算第二矩阵的平均值得到基准值，利用基准值对第一矩阵进行归一化处理得到归一化基准矩阵，具体为：归一化基准矩阵＝第一矩阵÷基准值。
11、进一步地，利用漏油判断算法得出监测结果，根据监测结果进行预警，具体为：
12、寻找归一化基准矩阵中数值小于0.7的数值个数，根据数值个数进行预警，当满足20<数值个数<100时，则报轻微漏油预警，当满足数值个数≥100时，则报严重漏油预警，其余情况不做预警。
13、基于红外热成像的风电机组齿轮箱漏油监测系统，包括获取测试图片模块，用于利用红外成像传感器获取风电机组齿轮箱在运行状态下的红外测温云图获取测试图片；
14、监测预警模块，用于通过数据处理系统对测试图片和基准温度构件进行矩阵处理后，利用漏油判断算法获得监测结果，根据监测结果进行预警。
15、一种电子设备，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所述的基于红外热成像的风电机组齿轮箱漏油监测方法。
16、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所述的基于红外热成像的风电机组齿轮箱漏油监测方法。
17、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
18、本专利技术提出的基于红外热成像的风电机组齿轮箱漏油监测装置，红外成像设备根据被测物红外发射率大小测温，红外发射率不仅和温度有关，还和物体本身的材料及表面状态有关。在漏油监测区域涂抹高发射率漆面，齿轮箱油相对发射率较低，当漏油时，漏油覆盖区域的温度和未覆盖区域温度将产生明显不同。采用红外成像方式，可全天候监测，避免了光线对监测的影响。
19、本专利技术提出的基于红外热成像的风电机组齿轮箱漏油监测方法，根据不同材料发射率不同，采用红外热成像测量方式，通过预设监测区域温度基准点，采用漏油判断算法，可准确识别判断风电机组齿轮箱漏油问题。
20、本专利技术提出的基于红外热成像的风电机组齿轮箱漏油监测方法，采用预设基准温度构件，可精准判断漏油状态，对于轻微漏油或大面积漏油，均能准确识别。设计预设基准温度构件用于建立漏油监测区域的基准值，便于后续算法处理。同时构件的结构可防止漏油覆盖整个监测区域，导致算法失效。构件厚度不应过厚，能够保证构件表面和其附近区域温度一致。预设基准温度构件采用导热性较好的金属材料，厚度较小时，四边可设计挡板，能够阻挡漏油覆盖。
21、本专利技术提出的基于红外热成像的风电机组齿轮箱漏油监测方法，漏油判断算法利用归一化后差值比对方法充分利用了漏油时润滑油挥发吸热导致局部温度下降的物理特性，能够迅速捕捉到细微的温度变化，从而快速准确地判断漏油情况。一旦检测到漏油迹象，系统立即触发预警机制，通知运维人员及时采取措施，有效防止漏油问题的进一步恶化，减少因漏油导致的停机时间和维修成本。
22、本专利技术提出的基于红外热成像的风电机组齿轮箱漏油监测方法，通过挑选温度分布相对均匀的区域进行监测，有本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于红外热成像的风电机组齿轮箱漏油监测装置，其特征在于，包括红外成像传感器，红外成像传感器连接数据处理系统，红外成像传感器的拍摄范围包括风电机组齿轮箱(1)的漏油监测区域(3)，漏油监测区域(3)安装基准温度构件(4)，漏油监测区域(3)和基准温度构件(4)的表面涂抹高发射率材料涂层，高发射率材料涂层的红外发射率高于齿轮箱油的红外发射率。
2.根据权利要求1所述的基于红外热成像的风电机组齿轮箱漏油监测装置，其特征在于，基准温度构件(4)的边缘设置挡板用于阻挡齿轮箱油进入漏油监测区域(3)的基准温度构件(4)区域。
3.根据权利要求1所述的基于红外热成像的风电机组齿轮箱漏油监测装置，其特征在于，基准温度构件(4)采用导热金属材料，高发射率材料涂层选取白色油漆。
4.基于红外热成像的风电机组齿轮箱漏油监测方法，使用权利要求1-3任一项中所述的基于红外热成像的风电机组齿轮箱漏油监测装置，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的基于红外热成像的风电机组齿轮箱漏油监测方法，其特征在于，利用红外成像传感器获取风电机组齿轮箱(1)
6.根据权利要求4所述的基于红外热成像的风电机组齿轮箱漏油监测方法，其特征在于，通过数据处理系统对测试图片和基准温度构件(4)进行矩阵处理，具体为：
7.根据权利要求6所述的基于红外热成像的风电机组齿轮箱漏油监测方法，其特征在于，利用漏油判断算法得出监测结果，根据监测结果进行预警，具体为：
8.基于红外热成像的风电机组齿轮箱漏油监测系统，其特征在于，包括获取测试图片模块，用于利用红外成像传感器获取风电机组齿轮箱(1)在运行状态下的红外测温云图获取测试图片；
9.一种电子设备，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权利要求4-7任一项中所述的基于红外热成像的风电机组齿轮箱漏油监测方法。
10.一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权利要求4-7任一项中所述的基于红外热成像的风电机组齿轮箱漏油监测方法。
...【技术特征摘要】
1.基于红外热成像的风电机组齿轮箱漏油监测装置，其特征在于，包括红外成像传感器，红外成像传感器连接数据处理系统，红外成像传感器的拍摄范围包括风电机组齿轮箱(1)的漏油监测区域(3)，漏油监测区域(3)安装基准温度构件(4)，漏油监测区域(3)和基准温度构件(4)的表面涂抹高发射率材料涂层，高发射率材料涂层的红外发射率高于齿轮箱油的红外发射率。
2.根据权利要求1所述的基于红外热成像的风电机组齿轮箱漏油监测装置，其特征在于，基准温度构件(4)的边缘设置挡板用于阻挡齿轮箱油进入漏油监测区域(3)的基准温度构件(4)区域。
3.根据权利要求1所述的基于红外热成像的风电机组齿轮箱漏油监测装置，其特征在于，基准温度构件(4)采用导热金属材料，高发射率材料涂层选取白色油漆。
4.基于红外热成像的风电机组齿轮箱漏油监测方法，使用权利要求1-3任一项中所述的基于红外热成像的风电机组齿轮箱漏油监测装置，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的基于红外热成像的风电机组齿轮箱漏油监测方法，其特征在于，利用红外成像传感器获取风电机组齿轮箱(1)在运行状态下的红外测温云图获取测试图片，具体为：利用红外成像...
【专利技术属性】
技术研发人员：马斌，张庆，王瀚晨，黄永琪，张鑫赟，李芊，丁春兴，杜宝刚，于洋，刘清龙，李晓东，程施霖，李福彬，梅小明，黄志豪，
申请(专利权)人：华能阜新风力发电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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