本實用新型涉及風力發(fā)電機組安裝輔助設備技術領域，具體地說是一種三向激光定位式圖像檢測儀。

[

背景技術：
]

將風的動能轉變成機械動能，再將機械能轉化為電力動能，這就是風力發(fā)電。風力發(fā)電的原理，是利用風力帶動風車葉片旋轉，再透過增速機將旋轉的速度提升，來驅動發(fā)電機發(fā)電。依據目前的風車技術，大約是每秒三米的微風速度(微風的程度)，便可以開始發(fā)電。風力發(fā)電正在世界上形成一股熱潮，因為風力發(fā)電不需要使用燃料，也不會產生輻射或空氣污染。

隨著全球經濟的發(fā)展，近些年，我國風能發(fā)電行業(yè)也快速發(fā)展，全國各地新建大量風場，裝機數量也逐年增加。風力發(fā)電所需要的裝置，稱作風力發(fā)電機組。這種風力發(fā)電機組，大體上可分風輪、發(fā)電機和塔架三部分。風輪是把風的動能轉變?yōu)闄C械能的重要部件，它由兩只(或更多只)螺旋槳形的葉輪組成，當風吹向漿葉時，葉片上產生氣動力驅動風輪轉動，葉片的材料要求強度高、重量輕，目前多用玻璃鋼或其它復合材料(如碳纖維)來制造。塔架是支承風輪、尾舵和發(fā)電機的構架，它一般修建得比較高，為的是獲得較大的和較均勻的風力，又要有足夠的強度，塔架高度視地面障礙物對風速影響的情況，以及風輪的直徑大小而定，一般在6-20米范圍內。然而在這個高度要將風葉安裝在輪轂上是非常困難的，需要安裝人員通過目測方式不斷的重復調整安裝位置。

因此，為了提高風力發(fā)電機組現(xiàn)場安裝的安裝效率和安裝精度，若能提供一種基于視覺圖像檢測技術和激光測距技術的三向激光定位式圖像檢測儀，以用于輔助風場現(xiàn)場裝配人員進行安裝工作，將具有非常重要的意義。

[

技術實現(xiàn)要素：
]

本實用新型的目的就是要解決上述的不足而提供一種三向激光定位式圖像檢測儀，用于輔助風場現(xiàn)場裝配人員進行安裝工作，能夠提高風力發(fā)電機組現(xiàn)場安裝的安裝效率和安裝精度，滿足了當今對風力發(fā)電機組的裝機效率提出的更高要求。

為實現(xiàn)上述目的設計一種三向激光定位式圖像檢測儀，包括攝像頭1、三向激光測距儀2、電路板3、安裝夾具4及外殼，所述電路板3設置于外殼內，所述電路板3一側連接有三向激光測距儀2，所述三向激光測距儀2安裝在外殼上，所述三向激光測距儀2上安裝有攝像頭1，所述電路板3另一側設有安裝夾具4，所述安裝夾具4固定連接在外殼上。

所述攝像頭1為自動對焦式高清廣角攝像頭。

所述三向激光測距儀2由電路板組件和激光器6組成，所述電路板組件連接在電路板3上，所述電路板組件包括單片機7、圖像處理芯片8、鋰電池9及無線發(fā)射模塊10，所述激光器6設置有三個，三個所述激光器6可拆卸式連接在電路板3邊緣處。

所述激光器6包括激光接收器11、激光發(fā)射器12、鏡片13及排線接頭14，所述激光接收器11、激光發(fā)射器12、鏡片13均設置在激光器6內，所述激光接收器11、激光發(fā)射器12分別通過線路連接排線接頭14，所述排線接頭14與電路板3相連接。

所述鏡片13設置有至少兩片，所述鏡片13相互之間平行設置。

本實用新型同現(xiàn)有技術相比，基于視覺圖像檢測技術和激光測距技術，提供了一種三向激光定位式圖像檢測儀，以用于輔助風場現(xiàn)場裝配人員進行安裝工作，能夠提高風力發(fā)電機組現(xiàn)場安裝的安裝效率和安裝精度，滿足了當今對風力發(fā)電機組的裝機效率提出的更高要求；此外，本實用新型所述的三向激光定位式圖像檢測儀，能夠利用檢測儀自帶的夾具安裝在輪轂上電柜吊裝孔上，對輪轂進行修改和加工，無需其他輔助設備；同時，利用檢測儀上集成的三向激光測距儀采用相位式激光測距法，其計算精度高，能夠自動測取計算檢測儀的位置，自動測距，定心精度高、計算速度快，值得推廣應用。

[附圖說明]

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是圖1的側視圖；

圖3是本實用新型的立體結構示意圖；

圖4是本實用新型中三向激光測距儀的結構示意圖；

圖5是本實用新型中激光器的結構示意圖；

圖6是本實用新型的安裝示意圖；

圖中：1、攝像頭2、三向激光測距儀3、電路板4、安裝夾具6、激光器7、單片機8、圖像處理芯片9、鋰電池10、無線發(fā)射模塊11、激光接收器12、激光發(fā)射器13、鏡片14、排線接頭15、輪轂16、電柜吊裝孔17、三向激光定位式圖像檢測儀。

[具體實施方式]

下面結合附圖對本實用新型作以下進一步說明：

如附圖1至附圖3所示，本實用新型包括：攝像頭1、三向激光測距儀2、電路板3、安裝夾具4及外殼，攝像頭1為自動對焦式高清廣角攝像頭，電路板3設置于外殼內，電路板3一側連接有三向激光測距儀2，三向激光測距儀2安裝在外殼上，三向激光測距儀2上安裝有攝像頭1，電路板3另一側設有安裝夾具4，安裝夾具4固定連接在外殼上。

如附圖4所示，三向激光測距儀由電路板組件和激光器6組成，電路板組件連接在電路板上，電路板組件包括單片機7、圖像處理芯片8、鋰電池9及無線發(fā)射模塊10，激光器6設置有三個，三個激光器6可拆卸式連接在電路板邊緣處。

如附圖5所示，激光器包括激光接收器11、激光發(fā)射器12、鏡片13及排線接頭14，激光接收器11、激光發(fā)射器12、鏡片13均設置在激光器內，激光接收器11、激光發(fā)射器12分別通過線路連接排線接頭14，排線接頭14與電路板相連接，該鏡片13設置有至少兩片，鏡片13相互之間平行設置。

本實用新型主要由具有自動對焦功能和高清廣角鏡頭的攝像頭、三向激光測距儀、電路板、安裝夾具以及外殼組成，其中，三向激光測距儀由電路板組件和激光器組成，電路板組件上集成了單片機、圖像處理芯片、鋰電池、無線發(fā)射模塊，激光器由激光接收器、激光發(fā)射器、鏡片、排線接頭組成。該設備工作過程為：通過三向激光定位式圖像檢測儀上的安裝夾具安裝在風機輪轂的電柜吊裝孔邊緣，打開設備，三向激光測距儀上的激光頭中的激光發(fā)射器向輪轂邊緣發(fā)射激光束，通過激光接收器接收反射回來的激光束，通過單片機計算分析發(fā)射出的激光束與反射回來的激光束的相位差計算本設備距離輪轂邊緣的三向距離，并且計算出輪轂圓心位置及半徑，利用攝像頭拍攝葉片端面，通過圖像處理芯片計算得出端面的圓心位置和半徑，通過單片機對比計算出輪轂圓心和葉片端面圓心的相對位置，從而計算出偏心率，并通過無線發(fā)射模塊將數據結果發(fā)送給終端設備并顯示出來。

如附圖6所示，為本實用新型的安裝方式，通過安裝夾具將檢測儀安裝在風葉輪轂的電柜吊裝孔內壁上，即可完成安裝，無需對輪轂進行額外加工，也無需特別提供安裝位置，從而安裝、拆卸方便快捷。

本實用新型具有如下功能：

(1)利用檢測儀自帶的夾具安裝在輪轂上電柜吊裝孔上，對輪轂進行修改和加工，也無需其他輔助設備；

(2)利用檢測儀上集成的三向激光定位儀采用相位式激光測距法，其計算精度高，自動測取計算檢測儀的位置，自動測距，定心精度高、計算速度快；

(3)檢測儀上的廣角鏡頭和高清工業(yè)相機，能夠在近距離拍攝出整個風葉的基座，同時保證高清畫質，并且具有自動對焦功能從而可以實時拍攝葉片與輪轂安裝過程的圖像，實時監(jiān)控風葉的整個安裝安裝過程；

(4)利用攝像頭拍攝得到圖像基于圖像檢測技術設計的算法計算出葉片和輪軌之間的偏心量；

(5)無線模塊啟動后會自動建立一個局域網，將便攜式終端設備連入該無線網，并啟動事先安裝好的驅動程序就可以接受到檢測儀發(fā)送的信息；

(6)通過數值和圖像兩種顯示方式，將結果顯示在便攜式終端顯示設備上。

該三向激光測距儀是由三個激光距離傳感器成120o夾角組成，激光測距傳感器的工作原理是采用激光三角原理和回波分析原理進行非接觸位置、位移測量的精密傳感器。廣泛應用于幾何量的工業(yè)測量。本實用新型采用的相位式激光距離傳感器工作原理：相位式激光距離傳感器是用無線電波段的頻率，對激光束進行幅度調制并測定調制光往返測線一次所產生的相位延遲，再根據調制光的波長，換算此相位延遲所代表的距離。即用間接方法測定出光經往返測線所需的時間。相位式激光距離傳感器由于其精度高，一般應用在精密測距中。

本實用新型并不受上述實施方式的限制，其他的任何未背離本實用新型的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護范圍之內。