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无人机技术在风力发电机巡检中的应用
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智慧巡检 -1211- 摄像机 2 的镜头朝向和固态雷达 3 的探测口朝向为 待检测的目标叶片所在的位置。固态雷达 3 采用北 醒 CE30-D 固态激光雷达。 图 1 如图 3 所示,云台 1 包括安装板 101、第一电机 102、第一连杆 103、第二电机 104、第二连杆 105、 第三电机 106 以及安装台 107。 图 2 安装板 101 上设置有电机安装槽;电机安装槽 内安装有第一电机 102; 第一电机 102 驱动第一连杆 103 沿垂直的高度方向转动; 第一连杆 103 的上端连 接第一电机 102 的输出轴, 下端设置有第二电机104; 第二电机 104 驱动第二连杆 105 沿左右方向转动; 第二连杆 105 一端设置有第三电机 106;第三电机 106 驱动安装台 107 沿前后方向转动; 安装台 107 的 一端与第三电机 106 的输出轴连接,另一端与第二 连杆 105 一端铰接;安装台 107 的上侧面设置有摄 像机 2,下侧面设置有固态雷达 3。 第二连杆 105 呈 U 形,第二电机 104 的输出轴 连接第二连杆 105 的中点端;安装台 107 呈框形; 安装台 107 的内侧安装摄像机 2, 下侧面设置有固态 雷达 3; 在安装台 107 的上侧面还设置有位置传感器 DOF 模块 108。DOF 模块 108 包括三轴陀螺仪和三轴 加速度传感器。 2 软件算法系统包括风机模型重建 [15]、叶片跟踪 巡检、多图像叶片拼接和缺陷检测识别标注。其中 风机模型重建、叶片跟踪技术控制巡检特种机器人 对风机叶片进行自动巡检和拍摄图像,多图像叶片 拼接和缺陷检测用来对图像进行智能处理,用以产 生巡检报告和维护计划。 2.1 风机模型重建 在控制无机进行风力发电机巡检时,需要对风 力发电机模型进行建立,以便于通过机载电脑控制 无人机的飞行。 本文在建立风力发电机模型时,以预设的基准 面上的第一目标点为原点 O 建立 NED 坐标系;将无 人机放置在第一目标点上,使得风塔位于固态雷达 的探测范围内;控制无人机飞行。 无人机以第一预设高度垂直升空至第二目标 点,并调整无人机的机头朝向至第一目标朝向,第 一目标朝向使得风塔位于固态雷达的探测视野中 央;通过固态雷达探测出风塔的点云图计算出风塔 的直径和无人机与风塔的第一目标距离;根据预设 的风塔直径与第一预设距离的关系,计算出距离风

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