基于视频与毫米波雷达技术的净空监测系统设计

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作   者：

张莹博;  郄兆宁;  王飞;  单光华;  舒业军;  刘瑞华;  程向向; 

作者机构：

协合新能源集团有限公司;  陕西中科启航科技有限公司北京分公司; 

关键词：

毫米波雷达;  边缘检测;  曲线拟合;  风力发电机组;  塔架净空;  逻辑融合;  监测系统设计; 

期刊名称：

现代电子技术

i s s n：

1004-373X

年卷期：

2025 年 48 卷 006 期

页   码：

23-30

摘   要：

基于视频图像和毫米波雷达，设计了一种风力发电机组净空监测系统。视频净空主机利用图像边缘检测等方法对相机采集到的图像进行处理，获取风机叶片的叶尖坐标。毫米波雷达发射锥形电磁波，实时监测风轮旋转过程中叶片周期性经过该区域时形成的叶片目标点，并输出叶片相对雷达的坐标信息。通过坐标转换和曲线拟合，计算叶尖与塔筒之间的实时距离，即叶片的实时净空。视频净空值和毫米波雷达净空值由一个中心端统一处理，最终输出一个净空值给风机主控系统，从而实现对风机的全方位监测。该方法充分利用了视频监测系统的高分辨率和毫米波雷达系统的远距离探测能力，有效地提高了对净空状况的感知精度和监测范围，为风电场的安全运行提供了可靠保障。实验结果表明，该方法在预防叶片扫塔事故、保障设备和人员安全方面取得了显著的效果，具有良好的应用前景和推广价值。