一种用于风电机组叶片状态的监测方法及系统与流程

1.本发明涉及一种用于风电机组叶片状态的监测方法及系统，属于风电机组叶片状态监测技术领域。


背景技术：

2.风电行业作为新能源的重要部分，近几年在世界范围内得到迅速发展。叶片是风电机组中将自然界的风能转换为电能的核心部件，也是衡量风力发电机组设计和制造水平的主要依据之一。因叶片工作长期在外界环境中，载荷复杂多变，经过一段时间运行之后，叶片可能会出现裂纹、破损等问题，若不能及时发现、修补叶片损伤，可能会导致叶片变形、断裂等严重故障，严重影响风电机组发电量，甚至可能影响工作人员的人身安全。
3.此外，近年来多个风电场中出现了因风电机组设计、制造问题或极端工况导致的叶片净空偏小甚至叶片与塔筒撞击的事故，对叶片净空进行监测也逐渐成为风电行业的共识。
4.目前监测叶片表面损伤和叶片净空的主要技术方案如下：
5.监测叶片表面损伤和叶片净空的设备是相互独立的，一般采用图像监测的方式监测叶片表面损伤，将监测叶片表面损伤的图像监测设备安装在机舱前下部，但该方法可较清晰地监测叶片根部吸力面的状态，但因距离叶尖位置较远，且叶片存在一定弯曲，无法清晰地监测叶片尖部、中部位置的表面状态，也无清晰地监测叶片根部压力面的状态。
6.关于叶片净空监测，一般采用图像监测或雷达波监测的方式，将图像监测设备或雷达波监测设备安装在机舱前下部或塔筒上较低位置，当将图像监测设备或雷达波监测设备安装在机舱前下部时，对于大功率风电机组的叶片，因叶片长度较大，监测设备距叶尖位置较远，难以准确监测、判断叶尖位置与塔筒的距离；当将图像监测或雷达波监测设备安装在塔筒上较低位置时，因风向多变，叶轮将指向不同的方向，因此需要在塔筒周围设置多个监测设备，难以在成本与测试精度方面达到平衡。


技术实现要素：

7.为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种用于风电机组叶片状态的监测方法及系统，安装方便，能根据风电机组叶片尺寸灵活调节摄像头角度，图像视野完整，可以获取精确的叶片状态，适用于不同型号的风电机组叶片状态监测。
8.本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：提供了一种用于风电机组叶片状态的监测方法，包括以下步骤：
9.s1、在风电机组的塔筒上布置至少一组图像监测装置；图像监测装置包括环抱安装于塔筒的环形轨道以及安装于环形轨道的第一图像监测模块、第二图像监测模块和第三图像检测模块，第二图像检测模块与第三图像检测模块对称地连接于第一图像检测模块的两侧，第一图像监测模块包括第一安装板、固定于第一安装板上表面的第一摄像头、用于调整第一摄像头俯仰角度的第一摄像头驱动电机、第一无线控制模块、位于第一安装板底部
的与环形轨道的齿形带啮合的齿轮以及用于驱动齿轮旋转的驱动齿轮电机，第二图像检测模块包括第二安装板、固定于第二安装板上表面的第二摄像头、用于调整第二摄像头俯仰角度的第二摄像头驱动电机以及第二无线控制模块，第三图像检测模块包括第三安装板、固定于第三安装板上表面的第三摄像头、用于调整第三摄像头俯仰角度的第三摄像头驱动电机以及第三无线控制模块；
10.s2、中央处理器实时根据风向信息向第一图像检测模块的无线控制模块发送控制命令，以控制第一图像检测模块的齿轮旋转，使第一图像检测模块沿环形轨道移动，确保第一图像检测模块的摄像头中轴线在水平方向的投影正对来风方向；
11.s3、风电机组开始运行以后，图像监测装置实时拍摄叶片图像，通过无线控制模块发送至中央处理器，中央处理器对叶片图像进行分析处理，结合叶片绕叶轮中轴线的转角位置信息获取风电机组叶片状态，包括叶片吸力面状态、叶片前缘表面状态、叶片后缘表面状态和叶片压力面状态。
12.步骤s3所述的叶片绕叶轮中轴线的转角位置信息通过以下方式获取：安装于风电机组叶片轮毂的两个加速度传感器采集加速度数据并发送至中央处理器，中央处理器基于pid算法对加速度数据分析后，得到叶片绕叶轮中轴线的转角位置信息。
13.加速度传感器通过无线通讯模块将加速度数据发送至中央处理器。
14.步骤s3所述的叶片吸力面状态具体通过以下过程获取：
15.a1、风电机组开始运行以后，在风速达到额定风速之前，各叶片处于桨距角为0的状态，当叶轮旋转至叶片向塔筒移动且距离塔筒达到预设角度时，各个图像监测装置中的第一摄像头开始拍摄该叶片吸力面的图像；当叶轮继续旋转至叶片向远离塔筒方向移动且距离塔筒达到预设角度时，第一摄像头停止拍摄叶片吸力面的图像，并准备开始拍摄下一个叶片吸力面的图像；
16.a2、将第一摄像头拍摄的叶片吸力面图像数据通过无线控制模块传输给中央处理器，根据各叶片的转角位置信息，中央处理器对各叶片吸力面图像添加叶片编号信息；
17.a3、当叶轮转过一圈后，通过第一无线控制模块控制第一摄像头驱动电机工作，以调整第一摄像头的俯仰角度；叶轮转过两圈以上圈，分别调整第一摄像头的俯仰角度后，得到各叶片从叶尖到叶根完整的吸力面的图像；
18.a4、中央处理器对各叶片吸力面的图像进行整合和分析处理后，得到各叶片从叶尖到叶根完整的吸力面的状态信息；若发现叶片吸力面存在裂纹或破损问题，则发出预警；
19.叶片前缘表面状态具体通过以下过程获取：
20.b1、风电机组开始运行以后，在风速达到额定风速之前，各叶片处于桨距角为0的状态，当叶轮旋转至叶片向塔筒移动时，各图像监测装置中的第二摄像头开始拍摄叶片前缘表面的图像；当叶片转到塔筒位置并向远离塔筒方向移动时，各图像监测装置中的第二摄像头停止拍摄该叶片前缘表面的图像，并准备开始拍摄下一叶片前缘表面的图像；
21.b2、将第二摄像头拍摄的叶片前缘表面图像数据通过无线控制模块传输给中央处理器，根据拍摄图像时各叶片的转角位置信息，中央处理器对各叶片前缘表面图像添加叶片编号信息；
22.b3、当叶轮转过一圈后，通过各图像监测装置中的第二无线控制模块控制第二摄像头驱动电机工作，以分别调整第二摄像头的俯仰角度，叶轮转过两圈以上，分别调整第二
摄像头的俯仰角度后，得到各叶片从叶尖到叶根完整的前缘表面状态的图像信息；
23.b4、中央处理器对各叶片前缘表面状态的图像进行整合和分析处理后，得到各叶片从叶尖到叶根完整的前缘表面的状态信息，若发现叶片前缘表面存在裂纹或破损问题，则发出预警；
24.叶片后缘表面状态具体通过以下过程获取：
25.c1、风电机组开始运行以后，在风速达到额定风速之前，各叶片处于桨距角为0的状态，当叶轮旋转至叶片转到塔筒位置并向远离塔筒方向移动时，各图像监测装置中的第三摄像头开始拍摄叶片后缘表面的图像；当该叶片尖部转到机舱位置高度时，各图像监测装置中的第三摄像头停止拍摄该叶片后缘表面的图像，并准备开始拍摄下一叶片后缘表面的图像；
26.c2、将第三摄像头拍摄的叶片后缘表面图像数据通过无线控制模块传输给中央处理器，根据拍摄图像时各叶片的转角位置信息，中央处理器对各叶片后缘表面图像添加叶片编号信息；
27.c3、当叶轮转过一圈后，通过各图像监测装置中的第三无线控制模块控制第三摄像头驱动电机工作，以分别调整第三摄像头的俯仰角度，叶轮转过两圈以上，分别调整第三摄像头的俯仰角度后，得到各叶片从叶尖到叶根完整的后缘表面状态的图像信息；
28.c4、中央处理器对各叶片后缘表面状态的图像进行整合和分析处理后，得到各叶片从叶尖到叶根完整的后缘表面的状态信息，若发现叶片后缘表面存在裂纹或破损问题，则发出预警；
29.叶片压力面状态具体通过以下过程获取：
30.d1、风电机组开始运行以后，在风速达到额定风后，各叶片的桨距角开始增加，各叶片桨距角大于预设角度以后，当叶轮旋转至叶片转到塔筒位置并向远离塔筒方向移动时，各图像监测装置中的第三摄像头开始拍摄该叶片压力面的图像；当叶片尖部转到机舱位置高度时，第三摄像头停止拍摄叶片压力面的图像，并准备开始拍摄下一叶片压力面的图像；
31.d2、将各第三摄像头拍摄的叶片压力面图像数据通过无线控制模块传输给中央处理器，根据拍摄图像时各叶片的转角位置信息，中央处理器对各叶片后缘表面图像添加叶片编号信息；
32.d3、当叶轮转过一圈后，通过各第三无线控制模块控制第三摄像头驱动电机工作，以分别调整各第三摄像头的俯仰角度；叶轮转过2圈以上，分别调整各第三摄像头的俯仰角度后，得到3个叶片从叶尖到叶根完整的压力面的图像信息；
33.d4、中央处理器对各叶片压力面状态的图像进行整合和分析处理后，得到3个叶片从叶尖到叶根完整的压力面的状态信息，若发现叶片压力面存在裂纹、破损等问题，则发出预警。
34.在第二摄像头或第三摄像头过程中，通过控制第一安装板驱动电机调整视频监测模块沿环形轨道移动，对第二摄像头或第三摄像头中轴线在水平方向的投影与风向的夹角进行微调。
35.步骤s3中若发现在一定风速条件下各叶片相互间的桨距角差值超出设计范围或扭转角差值超出设计范围，说明可能存在叶轮气动不平衡的问题，中央处理器将发出预警。
36.本发明同时提供了一种基于所述监测方法的风电机组叶片状态系统，包括一组安装于塔筒的图像监测装置，图像监测装置包括环抱安装于塔筒的环形轨道以及安装于环形轨道的第一图像监测模块、第二图像监测模块和第三图像检测模块，环形轨道包括支撑滑轨以及沿支撑滑轨铺设的齿形带，第二图像检测模块与第三图像检测模块对称地连接于第一图像检测模块的两侧，第一图像监测模块包括第一安装板、固定于第一安装板上表面的第一摄像头、用于调整第一摄像头俯仰角度的第一摄像头驱动电机、第一无线控制模块、位于第一安装板底部的与环形轨道的齿形带啮合的齿轮以及用于驱动齿轮旋转的驱动齿轮电机，第二图像检测模块包括第二安装板、固定于第二安装板上表面的第二摄像头、用于调整第二摄像头俯仰角度的第二摄像头驱动电机以及第二无线控制模块，第三图像检测模块包括第三安装板、固定于第三安装板上表面的第三摄像头、用于调整第三摄像头俯仰角度的第三摄像头驱动电机以及第三无线控制模块，第一安装板、第二安装板和第三安装板的底部设有沿环形轨道滚动的支撑轮，第一图像监测模块、第二图像监测模块和第三图像检测模块分别通过第一无线控制模块、第二无线控制模块和第三无线控制模块与中央处理器通信。
37.第一安装板、第二安装板和第三安装板的相邻边分别设有相互嵌合的设有螺丝孔的搭接凹槽，第一安装板、第二安装板和第三安装板之间通过螺丝相互连接固定。
38.环形轨道的支撑滑轨的边缘设有斜坡面。
39.环形轨道通过其底部的安装支架固定于塔筒上，环形轨道与塔筒之间不接触，安装支架包括l型的连接支架以及分别位于连接支架两端的环形轨道支撑面和塔筒安装面。
40.本发明基于其技术方案所具有的有益效果在于：
41.(1)本发明采用图像监测装置对叶片进行检测，第一摄像头、第二摄像头、第三摄像头分别朝向三个方向，可通过摄像头驱动电机调整每个摄像头的俯仰角度，并结合风速信息和叶片桨距角信息，通过对摄像头朝向的设置和自动调整，可实现对叶片从叶尖到叶片根部几乎全部吸力面、前缘、后缘、压力面的全面、准确监测，通过安装板驱动电机带动各视频监测模块随来风方向移动，可为各摄像头提供较好的拍摄角度和位置，从而扩大监测视野，确保画面完整；
42.(2)本发明可采用多套图像监测装置，实现对叶片尖部、中部、根部的表面状态的监测；
43.(3)本发明图像监测装置采用无线控制模块，可与中央处理器间实现无线通讯，避免了有线通讯布线困难的问题；
44.(4)本发明可以仅依靠第一安装板驱动电机驱动齿轮转动时，即可带动3个图像监测模块一起沿环形轨道移动，减少了安装板驱动电机数量和所需的安装空间；
45.(5)本发明各安装板可通过支撑轮与环形轨道连接，支撑轮与环形轨道的滑轨紧密配合，支撑滑轨的斜坡面设计和支撑轮的内凹面设计使得支撑轮可为安装板提供良好的支撑和沿环形轨道移动导航功能，减小各图像监测模块沿环形轨道移动过程中的振动与冲击，随之减小对图像拍摄效果的影响；
46.(6)本发明支撑滑轨的斜坡面设计设计可避免积攒沙尘，不易产生支撑轮在支撑滑轨上卡滞的问题；
47.(7)本发明环形轨道通过安装支架固定在塔筒上，环形轨道与塔筒间非直接接触，
塔筒受载变形时不易导致环形轨道产生较大变形，环形轨道与塔筒间有一定距离，也不易积攒沙尘；
48.(8)本发明在监测叶片吸力面、前缘、后缘、压力面的过程中，可准确控制各摄像头开始拍摄图像、停止拍摄图像的时间，并可方便、快速、准确地对拍摄的图像添加叶片编号信息，方便后续对图像信息进行分析、整合；
49.(9)本发明各状态监测的时机采用在叶片转过塔筒时才开始拍摄，减少了无效图像数据，提高了后续对图像进行分析处理的效率和准确性；
50.(10)本发明基于对叶片表面状态进行监测过程中采集的图像信息，可同时实现对叶片净空、叶轮气动不平衡问题的监测。
附图说明
51.图1是第一图像监测模块俯视结构示意图。
52.图2是第一图像监测模块仰视结构示意图。
53.图3是第一安装板俯视结构示意图。
54.图4是第一安装板侧视结构示意图。
55.图5是第一安装板仰视结构示意图。
56.图6是第二图像监测模块俯视结构示意图。
57.图7是第二安装板俯视结构示意图。
58.图8是环形轨道结构示意图。
59.图9是支撑轮结构示意图。
60.图10是图像监测装置主视结构示意图。
61.图11是图像监测装置侧视结构示意图。
62.图12是图像监测装置前视结构示意图。
63.图13是图像监测装置根据风向调节示意图。
64.图14是图像监测装置的安装位置示意图。
65.图15是图14的局部放大示意图。
66.图16是安装支架结构示意图。
67.图17是加速度传感器安装示意图。
68.图18是加速度传感器安装原理示意图。
69.图中，1-第一图像监测模块，101-第一安装板，102-驱动齿轮电机，103-第一摄像头，104-第一螺丝孔，105-支撑轮安装孔，106-第一摄像头驱动电机，107-第一摄像头支架，108-第一无线控制模块，109-第一搭接凹槽，110-齿轮，111-齿轮箱，112-驱动齿轮电机安装孔，2-第二图像监测模块，201-第二安装板，202-第二摄像头，203-第二摄像头驱动电机，204-第二无线控制模块，3-第三图像检测模块，4-环形轨道，401-齿形带，402-支撑滑轨，403-斜坡面，5-支撑轮，6-安装支架，601-塔筒安装面，602-连接支架，603-环形轨道支撑面，7-风电机组，701-第一叶片，702-第二叶片，703-第三叶片，704-第一加速度传感器，705-第一加速度传感器，706-两个加速度传感器的监测方向轴线所在平面，707-两个加速度传感器的监测方向轴线。
具体实施方式
70.下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
71.本发明提供了一种用于风电机组叶片状态的监测方法，包括以下步骤：
72.s1、在风电机组的塔筒上布置至少一组图像监测装置。参照图10、图11、图12、图14和图15，本实施例安装3组图像监测装置，每组图像监测装置包括环抱安装于塔筒的环形轨道4以及安装于环形轨道的第一图像监测模块1、第二图像监测模块2和第三图像检测模块3，第二图像检测模块与第三图像检测模块对称地连接于第一图像检测模块的两侧，参照图1、图2、图3、图4和图5，第一图像监测模块包括第一安装板101、固定于第一安装板上表面的第一摄像头103、用于调整第一摄像头俯仰角度的第一摄像头驱动电机106、第一无线控制模块108、位于第一安装板底部的与环形轨道的齿形带啮合的齿轮110以及用于驱动齿轮旋转的驱动齿轮电机102。第一摄像头通过第一摄像头支架107安装于第一安装板上表面，第一安装板还设有驱动齿轮电机安装孔112，驱动齿轮电机的齿轮箱111通过驱动齿轮电机安装孔固定于第一支撑板上，并与第一支撑板底部的齿轮连接。
73.参照图6和图7，第二图像检测模块包括第二安装板201、固定于第二安装板上表面的第二摄像头202、用于调整第二摄像头俯仰角度的第二摄像头驱动电机203以及第二无线控制模块204。与第二图像检测模块结构相似，第三图像检测模块包括第三安装板、固定于第三安装板上表面的第三摄像头、用于调整第三摄像头俯仰角度的第三摄像头驱动电机以及第三无线控制模块。
74.各安装板的底部分别设有与环形轨道连接的图9所示的支撑轮5，支撑轮与支撑滑轨接触的面为斜面，可使得支撑滑轨的斜坡面、支撑轮的内凹面不易积攒沙尘，不易产生支撑轮在支撑滑轨上卡滞的问题。每个安装板上支撑轮安装孔105各4个，其中2个位于半径r1的圆上，另外2个位于半径r2的圆上，且该半径r1的圆与该半径r2的圆同圆心。
75.第一安装板、第二安装板和第三安装板的相邻边分别设有相互嵌合的设有螺丝孔的搭接凹槽，如第一安装板上的搭接凹槽为第一搭接凹槽109，其上的螺丝孔为第一螺丝孔104，第一安装板、第二安装板和第三安装板之间通过螺丝相互连接固定。
76.参照图8，环形轨道包括支撑滑轨402以及沿支撑滑轨铺设的齿形带401，环形轨道的支撑滑轨的边缘设有斜坡面403。参照图16，环形轨道通过其底部的安装支架6固定于塔筒上，环形轨道与塔筒之间不接触，安装支架包括l型的连接支架602以及分别位于连接支架两端的环形轨道支撑面603和塔筒安装面601。环形轨道与塔筒间非直接接触，塔筒受载变形时不易导致环形轨道产生较大变形，环形轨道与塔筒间有一定距离，也不易积攒沙尘。
77.s2、参照图13，中央处理器实时根据风向信息向第一图像检测模块的无线控制模块发送控制命令，以控制第一图像检测模块的齿轮旋转，使第一图像检测模块沿环形轨道移动，确保第一图像检测模块的摄像头中轴线在水平方向的投影正对来风方向；
78.s3、风电机组开始运行以后，图像监测装置实时拍摄叶片图像，通过无线控制模块发送至中央处理器，中央处理器对叶片图像进行分析处理，结合叶片绕叶轮中轴线的转角位置信息获取风电机组叶片状态，包括叶片吸力面状态、叶片前缘表面状态、叶片后缘表面状态和叶片压力面状态。
79.参照图17和图18，所述的叶片绕叶轮中轴线的转角位置信息通过以下方式获取：安装于风电机组叶片轮毂的两个加速度传感器采集加速度数据并发送至中央处理器，中央
处理器基于pid算法对加速度数据分析后，得到叶片绕叶轮中轴线的转角位置信息。以具有第一叶片701、第二叶片702、第三叶片703的风电机组7为例，两个加速度传感器的安装位置满足以下条件：
80.a1、第一加速度传感器704和第二加速度传感器705位于以叶轮旋转中心为圆心的圆周上，第一加速度传感器和第二加速度传感器之间的圆弧为90
°
；
81.a2、两个加速度传感器的监测方向轴线所在平面706垂直于叶轮旋转中心轴线；
82.a3、两个加速度传感器的监测方向轴线707的交点在叶轮旋转中心轴线上，即两个加速度传感器的旋转中心轴线与叶轮旋转中心轴线重合；
83.a4、第一加速度传感器的监测方向轴线设置于第一叶片的叶根法兰轴线和叶轮旋转中心轴线所在平面内。
84.加速度传感器通过无线通讯模块将加速度数据发送至中央处理器。
85.步骤s3所述的叶片吸力面状态具体通过以下过程获取：
86.a1、风电机组开始运行以后，在风速达到额定风速之前，各叶片处于桨距角为0的状态，当叶轮旋转至叶片向塔筒移动且距离塔筒3
°
时，各个图像监测装置中的第一摄像头开始拍摄该叶片吸力面的图像；当叶轮继续旋转至叶片向远离塔筒方向移动且距离塔筒3
°
时，第一摄像头停止拍摄叶片吸力面的图像，并准备开始拍摄下一个叶片吸力面的图像；
87.a2、将第一摄像头拍摄的叶片吸力面图像数据通过无线控制模块传输给中央处理器，根据各叶片的转角位置信息，中央处理器对各叶片吸力面图像添加叶片编号信息；
88.a3、当叶轮转过一圈后，通过第一无线控制模块控制第一摄像头驱动电机工作，以调整第一摄像头的俯仰角度；叶轮转过两圈以上圈，分别调整第一摄像头的俯仰角度后，得到各叶片从叶尖到叶根完整的吸力面的图像；
89.a4、中央处理器对各叶片吸力面的图像进行整合和分析处理后，得到各叶片从叶尖到叶根完整的吸力面的状态信息；若发现叶片吸力面存在裂纹或破损问题，则发出预警；
90.叶片前缘表面状态具体通过以下过程获取：
91.b1、风电机组开始运行以后，在风速达到额定风速之前，各叶片处于桨距角为0的状态，当叶轮旋转至叶片向塔筒移动时，各图像监测装置中的第二摄像头开始拍摄叶片前缘表面的图像；当叶片转到塔筒位置并向远离塔筒方向移动时，各图像监测装置中的第二摄像头停止拍摄该叶片前缘表面的图像，并准备开始拍摄下一叶片前缘表面的图像；
92.b2、将第二摄像头拍摄的叶片前缘表面图像数据通过无线控制模块传输给中央处理器，根据拍摄图像时各叶片的转角位置信息，中央处理器对各叶片前缘表面图像添加叶片编号信息；
93.b3、当叶轮转过一圈后，通过各图像监测装置中的第二无线控制模块控制第二摄像头驱动电机工作，以分别调整第二摄像头的俯仰角度，叶轮转过两圈以上，分别调整第二摄像头的俯仰角度后，得到各叶片从叶尖到叶根完整的前缘表面状态的图像信息；
94.b4、中央处理器对各叶片前缘表面状态的图像进行整合和分析处理后，得到各叶片从叶尖到叶根完整的前缘表面的状态信息，若发现叶片前缘表面存在裂纹或破损问题，则发出预警；
95.叶片后缘表面状态具体通过以下过程获取：
96.c1、风电机组开始运行以后，在风速达到额定风速之前，各叶片处于桨距角为0的
状态，当叶轮旋转至叶片转到塔筒位置并向远离塔筒方向移动时，各图像监测装置中的第三摄像头开始拍摄叶片后缘表面的图像；当该叶片尖部转到机舱位置高度时，各图像监测装置中的第三摄像头停止拍摄该叶片后缘表面的图像，并准备开始拍摄下一叶片后缘表面的图像；
97.c2、将第三摄像头拍摄的叶片后缘表面图像数据通过无线控制模块传输给中央处理器，根据拍摄图像时各叶片的转角位置信息，中央处理器对各叶片后缘表面图像添加叶片编号信息；
98.c3、当叶轮转过一圈后，通过各图像监测装置中的第三无线控制模块控制第三摄像头驱动电机工作，以分别调整第三摄像头的俯仰角度，叶轮转过两圈以上，分别调整第三摄像头的俯仰角度后，得到各叶片从叶尖到叶根完整的后缘表面状态的图像信息；
99.c4、中央处理器对各叶片后缘表面状态的图像进行整合和分析处理后，得到各叶片从叶尖到叶根完整的后缘表面的状态信息，若发现叶片后缘表面存在裂纹或破损问题，则发出预警；
100.叶片压力面状态具体通过以下过程获取：
101.d1、风电机组开始运行以后，在风速达到额定风后，各叶片的桨距角开始增加，各叶片桨距角大于50
°
以后，当叶轮旋转至叶片转到塔筒位置并向远离塔筒方向移动时，各图像监测装置中的第三摄像头开始拍摄该叶片压力面的图像；当叶片尖部转到机舱位置高度时，第三摄像头停止拍摄叶片压力面的图像，并准备开始拍摄下一叶片压力面的图像；
102.d2、将各第三摄像头拍摄的叶片压力面图像数据通过无线控制模块传输给中央处理器，根据拍摄图像时各叶片的转角位置信息，中央处理器对各叶片后缘表面图像添加叶片编号信息；
103.d3、当叶轮转过一圈后，通过各第三无线控制模块控制第三摄像头驱动电机工作，以分别调整各第三摄像头的俯仰角度；叶轮转过2圈以上，分别调整各第三摄像头的俯仰角度后，得到3个叶片从叶尖到叶根完整的压力面的图像信息；
104.d4、中央处理器对各叶片压力面状态的图像进行整合和分析处理后，得到3个叶片从叶尖到叶根完整的压力面的状态信息，若发现叶片压力面存在裂纹、破损等问题，则发出预警。
105.在第二摄像头或第三摄像头过程中，通过控制第一安装板驱动电机调整视频监测模块沿环形轨道移动，对第二摄像头或第三摄像头中轴线在水平方向的投影与风向的夹角进行微调。
106.步骤s3中若发现在一定风速条件下各叶片相互间的桨距角差值超出设计范围或扭转角差值超出设计范围，说明可能存在叶轮气动不平衡的问题，中央处理器将发出预警。
107.本发明同时提供了一种基于所述监测方法的风电机组叶片状态系统，包括一组安装于塔筒的图像监测装置，图像监测装置包括环抱安装于塔筒的环形轨道4以及安装于环形轨道的第一图像监测模块1、第二图像监测模块2和第三图像检测模块3，环形轨道包括支撑滑轨402以及沿支撑滑轨铺设的齿形带401，第二图像检测模块与第三图像检测模块对称地连接于第一图像检测模块的两侧，第一图像监测模块包括第一安装板101、固定于第一安装板上表面的第一摄像头103、用于调整第一摄像头俯仰角度的第一摄像头驱动电机106、第一无线控制模块、位于第一安装板底部的与环形轨道的齿形带401啮合的齿轮110以及用
于驱动齿轮旋转的驱动齿轮电机102，第二图像检测模块包括第二安装板201、固定于第二安装板上表面的第二摄像头202、用于调整第二摄像头俯仰角度的第二摄像头驱动电机203以及第二无线控制模块204，第三图像检测模块包括第三安装板、固定于第三安装板上表面的第三摄像头、用于调整第三摄像头俯仰角度的第三摄像头驱动电机以及第三无线控制模块，第一安装板、第二安装板和第三安装板的底部设有沿环形轨道滚动的支撑轮5，第一图像监测模块、第二图像监测模块和第三图像检测模块分别通过第一无线控制模块、第二无线控制模块和第三无线控制模块与中央处理器通信。
108.第一安装板、第二安装板和第三安装板的相邻边分别设有相互嵌合的设有螺丝孔的搭接凹槽，第一安装板、第二安装板和第三安装板之间通过螺丝相互连接固定。
109.环形轨道的支撑滑轨的边缘设有斜坡面403。
110.环形轨道通过其底部的安装支架6固定于塔筒上，环形轨道与塔筒之间不接触，安装支架6包括l型的连接支架602以及分别位于连接支架两端的环形轨道支撑面603和塔筒安装面601。
111.本发明提供的一种用于风电机组叶片状态的监测方法及系统，安装方便，能根据风电机组叶片尺寸灵活调节摄像头角度，图像视野完整，可以获取精确的叶片状态，适用于不同型号的风电机组叶片状态监测。