风电塔筒垂直度检测方法研究

发布时间：2023-03-20 00:10

　　近年来,我国的风电行业发展迅猛,装机数量和单机容量逐年增加。在2009年,国家新增风能发电项目数量与风电发电量均已上升到全球第1位,且近10年来的发展越来越快,每年平均有超过20座以上的风电场建成。伴随着风电行业的蓬勃发展,机组的安全问题也日益增多。风电塔筒的垂直度检测是风力发电厂日常运营维护的一项非常重要的工作,风电塔在运行过程中,由于长期往复的循环荷载以及外力的影响可能造成塔筒底部地基变松、塔身发生自上而下的倾斜和弯曲,最终可能导致风机运行异常或倾倒,为了预防此类安全事故的发生,减少国家财产的损失,需要对风电塔筒的垂直度进行定期的安全检测,而风电塔筒的垂直度安全检测大多是依靠全站仪完成的,效率低,并且缺少风电塔筒上下截面圆点云切片数据预处理、垂直度检测平差计算、图形绘制一体化软件,导致工作效率较低,不利于风电塔筒的垂直度检测。因此,本文将研究风电塔筒垂直度检测相关算法,并研发一款配套的垂直度检测计算实验系统,从而提高检测效率,降低成本输出。首先,在风电塔筒垂直度检测中引入了三维激光扫描技术,利用其快速、高精度、高分辨率的特点,完成了风电塔的几何建模、外形描绘以及垂直度检测中上下截面...

【文章页数】：54 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究目的及意义
    1.2 国内外研究现状及发展
        1.2.1 我国风力发电的发展现状
        1.2.2 三维激光扫描仪在风电场垂直度检测中的应用现状
        1.2.3 三维空间圆拟合算法在风电塔筒垂直度检测中的应用现状
        1.2.4 MATLAB GUI的应用现状
    1.3 研究内容与总体框架
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
        1.3.3 章节安排
2 实验数据的采集与处理
    2.1 野外原始数据采集
        2.1.1 实验测区概况
        2.1.2 检测参考坐标系建立
        2.1.3 使用仪器与检验
        2.1.4 垂直度检测
    2.2 点云数据处理
    2.3 倾斜率计算
    2.4 检测成果展示
    2.5 本章小结
3 三维空间圆拟合算法研究
    3.1 几何模型
        3.1.1 空间平面拟合方法
        3.1.2 中垂面相交法
        3.1.3 球面相交法
    3.2 精度评价指标
    3.3 算法分析
    3.4 本章小结
4 风电塔筒垂直度检测实验系统研发
    4.1 实验系统开发环境
        4.1.1 MATLAB软件简介
        4.1.2 MATLAB GUI平台介绍
        4.1.3 MATLAB GUI平台的设计原则
        4.1.4 开发环境
    4.2 实验系统的设计
    4.3 系统界面设计及模块功能实现
    4.4 本章小结
5 实验系统的应用分析
    5.1 实验系统的安装
        5.1.1 编译器的设置
        5.1.2 编译已经开发好的.m文件
        5.1.3 寻找所需要的动态链接库
        5.1.4 将保管好的文件夹移植在其他的电脑上
    5.2 实验系统的系统测试
    5.3 实验系统应用
    5.4 本章小结
结论
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果



本文编号：3766279