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原文传递一种基于红外成像技术探测风机叶片损伤的装置及方法

专利名称：	一种基于红外成像技术探测风机叶片损伤的装置及方法
摘要：	一种基于红外成像技术探测风机叶片损伤的装置及方法，其装置包括红外探照灯、红外镜头、光栅阵列、红外探测器、光电变换电路、红外变像管、远程计算机和叶片失效库，通过连续探测风机叶片反射的红外探照灯发出的红外线，产生记录叶片损伤情况的红外图像，并将红外图像无线传输到远程计算机上，然后将红外图像与风机叶片失效库对比，使用机器学习的算法自动判定风机叶片的失效类别和损伤程度，并将风机叶片的损伤评价值传输送至运管人员，实现了风机叶片维修的定制化操作。本发明对目前风机叶片的检修方法进行了改进，即使用红外成像技术探测风机叶片的损伤情况，避免了可见光拍摄的局限性。
专利类型：	发明专利
申请人：	河北新天科创新能源技术有限公司
发明人：	魏晓阳;王运方;李琰;崔恺;许宜菲
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T06:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
申请号：	CN202010151564.0
公开号：	CN111208165A
代理机构：	上海骁象知识产权代理有限公司
代理人：	赵俊寅
分类号：	G01N25/00;G01N21/3563;G06K9/62;G06K9/46;G;G01;G06;G01N;G06K;G01N25;G01N21;G06K9;G01N25/00;G01N21/3563;G06K9/62;G06K9/46
申请人地址：	075000 河北省张家口市宣化县沙岭子镇
主权项：	1.一种基于红外成像技术探测风机叶片损伤的装置，其特征在于：包括红外探照灯、红外镜头、光栅阵列、红外探测器、光电变换电路、红外图像，红外变像管和可见光图像；所述红外探照灯向风机叶片发射红外光线，所述红外镜头用于接收经风机叶片反射后的红外光线，所述光栅阵列用于对红外光线进行聚光处理，所述红外探测器用于接收聚光后的红外光线并将其传输到光电变换电路上，所述光电变换电路用于将红外信号转换电信号并产生记录风机叶片损伤信息的红外图像，所述红外变像管用于将红外图像转换为人眼可见的可见光图像，所述红外图像和可见光图像通过无线网路传输到远程计算机上存储；所述远程计算机用于将红外图像输入至红外图像分类系统进行分类和汇总。 2.根据权利要求1所述的一种基于红外成像技术探测风机叶片损伤的装置，其特征在于：所述红外图像分类系统包括红外图像预处理模块，所述红外图像预处理模块用于将红外图像进行预处理操作后输入到红外图像目标分割模块，所述红外图像目标分割模块用于将红外图像进行图像切片、选定有效信息操作后输入到红外特征提取模块，所述红外特征提取模块用于对风机叶片信息有效特征进行筛选并输入至红外图像分类识别模块。 3.根据权利要求1-2任意一项所述的一种基于红外成像技术探测风机叶片损伤的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1）由无人机平台携带权利1-2任意一项所述的探测风机叶片损伤的装置至风机叶片表面；步骤2）由红外探照灯沿着风机叶片的根部至叶尖或叶尖至根部发射红外光线进行探照；步骤3）调整红外镜头的视角，使其能够接收到来自风机叶片区域反射的红外光线；步骤4）接收到的红外光线由光栅阵列聚光后进入红外探测器，并照射到光电转换电路上，由光电转换电路将红外信号转换电信号，电信号经光电转换电路后产生记录风机叶片损伤信息的红外图像；步骤5）将红外图像通过无线网路传输的方式存储在远程计算机上；步骤6）由远程计算机将接收的红外图像输入至红外图像分类系统依次进行预处理、特征提取和分类汇总，得到风机叶片14的缺陷特征图片；步骤7）调用远程计算机的叶片失效库，将叶片失效库的风机叶片典型失效图像进行机器训练，通过多组训练结果产生清晰标准的失效缺陷识别功能；然后将步骤6）所得到的风机叶片的缺陷特征图片与叶片失效库的标准缺陷识别功能对比，将对比结果的相似程度作为叶片失效评分输出。 4.根据权利要求3所述的一种基于红外成像技术探测风机叶片损伤的方法，其特征在于：所述步骤4）中的红外图像经由红外变像管转换为人眼可见的可见光图像，所述可见光图像与红外图像均通过无线网路传输的方式存储在远程计算机上。 5.根据权利要求3所述的一种基于红外成像技术探测风机叶片损伤的方法，其特征在于，所述步骤6）包括以下步骤：步骤6.1）由远程计算机将接收的红外图像输入至红外图像预处理模块进行读取、图像增加的预处理操作后再输入到红外图像目标分割模块；步骤6.2）由红外图像目标分割模块进行图像切片、选定有效信息操作后再输入到红外特征提取模块；步骤6.3）由红外特征提取模块对风机叶片信息有效特征进行筛选后，输入至红外图像分类识别模块对叶片损伤状况特征进行相关分类和汇总；得到风机叶片的缺陷特征图片；步骤6.4）调用远程计算机的叶片失效库，将叶片失效库的风机叶片典型失效图像进行机器训练，通过多组训练结果产生清晰标准的失效缺陷识别功能；然后将步骤6.3）所得到的风机叶片的缺陷特征图片与叶片失效库的标准缺陷识别功能对比，将对比结果的相似程度作为叶片失效评分输出。 6.根据权利要求5所述的一种基于红外成像技术探测风机叶片损伤的方法，其特征在于：所述风机叶片失效库中的叶片损伤形式包括叶片开裂、叶片掉漆、叶片污渍和叶片受到雷击。
所属类别：	发明专利