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公開番号2025096807
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-30
出願番号2023212736
出願日2023-12-18
発明の名称風車ブレード補修支援装置および風車ブレード補修支援方法
出願人株式会社日立パワーソリューションズ,株式会社センシンロボティクス
代理人弁理士法人磯野国際特許商標事務所
主分類F03D 80/50 20160101AFI20250623BHJP(液体用機械または機関;風力原動機,ばね原動機,重力原動機;他類に属さない機械動力または反動推進力を発生するもの)
要約【課題】風車ブレードの損傷画像から風車ブレード補修支援装置等を提供する。
【解決手段】風車ブレード補修支援装置100は、風力発電設備に関する設備情報、およびブレード73の撮像画像を入力する入力部110と、ブレード73の撮像画像から、損傷部位の画像を示す損傷画像を抽出する損傷個所抽出部121と、複数の損傷画像を基準損傷画像としてあらかじめ蓄積するとともに、基準損傷画像に対する補修方法を紐づけて記憶する補修方法データベース150と、抽出した損傷画像をもとに、補修方法データベース150に蓄積された基準損傷画像の中から最も類似した基準損傷画像を検索する類似画像検索部122と、補修方法データベース150から、検索した基準損傷画像に紐づけられた補修方法を抽出して損傷画像に組み合わせ、当該損傷画像により特定される損傷に対する補修方法情報を生成する補修方法情報生成部120と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
風力発電設備の風車ブレードの損傷部位の補修を支援する風車ブレード補修支援装置であって、
前記風力発電設備に関する設備情報、および前記風車ブレードの撮像画像を入力する入力部と、
前記風車ブレードの撮像画像から、損傷部位の画像を示す損傷画像を抽出する損傷個所抽出部と、
複数の損傷画像を基準損傷画像としてあらかじめ蓄積するとともに、前記基準損傷画像に対する補修方法を紐づけて記憶する補修方法データベースを参照して、前記抽出した前記損傷画像をもとに、前記補修方法データベースに蓄積された基準損傷画像の中から最も類似した基準損傷画像を検索する類似画像検索部と、
前記補修方法データベースから、検索した前記基準損傷画像に紐づけられた補修方法を抽出して前記損傷画像に組み合わせ、当該損傷画像により特定される損傷に対する補修方法情報を生成する補修方法情報生成部と、を備える
ことを特徴とする風車ブレード補修支援装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
補修方法情報生成部が生成した前記損傷画像により特定される損傷に対する補修方法情報を出力する出力部を備える
ことを特徴とする請求項１に記載の風車ブレード補修支援装置。
【請求項３】
前記損傷個所抽出部は、
前記風車ブレードの撮像画像に、損傷部位の画像が複数ある場合、各損傷部位の画像を分離して切り出す
ことを特徴とする請求項１に記載の風車ブレード補修支援装置。
【請求項４】
前記設備情報は、撮像した前記風力発電設備が設置されたサイト名、当該風力発電設備の号機番号およびブレード番号を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の風車ブレード補修支援装置。
【請求項５】
前記補修方法情報生成部は、前記損傷画像により特定される損傷に対する補修方法情報を生成した場合、生成に用いた損傷画像と前記補修方法データベースから抽出した補修方法を紐づけて、前記補修方法データベースに追加する
ことを特徴とする請求項１に記載の風車ブレード補修支援装置。
【請求項６】
前記損傷画像に対応する補修が行われた場合、補修記録をマスタ記録データベースに追記する補修内容記録部を備え、
前記補修内容記録部は、前記設備情報と前記損傷画像、および前記補修記録を紐づけて、前記マスタ記録データベースへ更新する
ことを特徴とする請求項１に記載の風車ブレード補修支援装置。
【請求項７】
前記補修方法情報生成部が、撮像した前記風力発電設備の前記補修方法データベースから基準損傷画像に紐づけられた補修方法を抽出できないとき、撮像した前記風力発電設備とは別の風力発電設備に配置されている補修方法データベースから、前記基準損傷画像に紐づけられた補修方法を抽出する
ことを特徴とする請求項１に記載の風車ブレード補修支援装置。
【請求項８】
風力発電設備の風車ブレードの損傷部位の補修を支援する風車ブレード補修支援方法であって、
前記風力発電設備に関する設備情報、および前記風車ブレードの撮像画像を入力する入力ステップと、
前記風車ブレードの撮像画像から、損傷部位の画像を示す損傷画像を抽出する抽出ステップと、
複数の損傷画像を基準損傷画像としてあらかじめ蓄積するとともに、前記基準損傷画像に対する補修方法を紐づけて記憶している補修方法データベースを参照して、前記抽出した前記損傷画像をもとに、前記補修方法データベースに蓄積された基準損傷画像の中から最も類似した基準損傷画像を検索する検索ステップと、
前記補修方法データベースから、検索した前記基準損傷画像に紐づけられた補修方法を抽出して前記損傷画像に組み合わせ、当該損傷画像により特定される損傷に対する補修方法情報を生成する生成ステップと、を有する
ことを特徴とする風車ブレード補修支援方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、風車ブレード補修支援装置および風車ブレード補修支援方法に関する。
続きを表示（約 3,400 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、構造物を複数の撮影範囲で分割して撮影した分割画像を表示する構造物表示装置であって、それぞれの前記分割画像に識別情報を付与するとともに、前記識別情報に１つ以上の管理情報を対応付けて管理する記憶部と、前記識別情報または前記識別情報と前記管理情報とを組み合わせた抽出条件の入力を受け、前記抽出条件に合致する前記分割画像を前記記憶部から抽出して表示部に表示する制御部とを有することを特徴とする構造物表示装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－１７６８２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の構造物表示装置にあっては、風力発電設備の点検で得られた多くの撮影画像を整理し、ブレードの状態を効率的に把握させるための画面表示に役立つ管理情報を、効率的に作成することが主な課題として挙げられていた。しかしながら、特許文献１では、点検で得られた多くの撮影画像を整理して表示させるまでに留まっており、撮影画像中にき裂などの損傷部が存在する場合に、当該損傷部とその補修方法を紐づけて管理・表示させることは何ら開示されていなかった。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、風車ブレードの損傷画像から、損傷部位に対応した補修方法を提案する風車ブレード補修支援装置および風車ブレード補修支援方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の風車ブレード補修支援装置は、風力発電設備の風車ブレードの損傷部位の補修を支援する風車ブレード補修支援装置であって、前記風力発電設備に関する設備情報、および前記風車ブレードの撮像画像を入力する入力部と、前記風車ブレードの撮像画像から、損傷部位の画像を示す損傷画像を抽出する損傷個所抽出部と、複数の損傷画像を基準損傷画像としてあらかじめ蓄積するとともに、前記基準損傷画像に対する補修方法を紐づけて記憶する補修方法データベースを参照して、前記抽出した前記損傷画像をもとに、前記補修方法データベースに蓄積された基準損傷画像の中から最も類似した基準損傷画像を検索する類似画像検索部と、前記補修方法データベースから、検索した前記基準損傷画像に紐づけられた補修方法を抽出して前記損傷画像に組み合わせ、当該損傷画像により特定される損傷に対する補修方法情報を生成する補修方法情報生成部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、風車ブレードの損傷画像から、損傷部位に対応した補修方法を提案する風車ブレード補修支援装置および風車ブレード補修支援方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明の一実施形態に係る風車ブレード補修支援装置の構成を示す図である。
本発明の一実施形態に係る風車ブレード補修支援装置の入力部に入力される撮像画像および設備情報を示すテーブルである。
本発明の一実施形態に係る風車ブレード補修支援装置の損傷個所抽出部の損傷個所抽出機能を説明する図である。
本発明の一実施形態に係る風車ブレード補修支援装置のマスタ記録データベースの構造を示す図である。
本発明の一実施形態に係る風車ブレード補修支援装置の補修方法データベースの構造を示す図である。
本発明の一実施形態に係る風車ブレード補修支援装置の点検対象となる風車を示す立体図である。
本発明の一実施形態に係る風車ブレード補修支援装置のブレードを中心に定義する座標系を示す立体図である。
本発明の一実施形態に係る風車ブレード補修支援装置のブレードのＲ軸に沿った無人飛行体の飛行ルートの移動を示す立体図である。
本発明の一実施形態に係る風車ブレード補修支援装置の入力部に入力された撮像画像から損傷画像を切り出し、補修方法を表示させる風車ブレード補修支援処理を示すフローチャートである。
本発明の一実施形態に係る風車ブレード補修支援装置の損傷個所抽出部が撮像画像から損傷画像を切り出したテーブル例を示す図である。
本発明の一実施形態に係る風車ブレード補修支援装置のマスタ記録データベースに追記される補修記録追記分データを示す図である。
本発明の一実施形態に係る風車ブレード補修支援装置のブレード番号n号機のブレードＡ,Ｂ,Ｃについて、撮影方向B-1～B-5でキャプチャした全体画像TIPと各長さ5～25mの画像を示す図である。
図１２のブレード確認結果のうち、ブレードＢについて撮影方向B-1～B-5毎の損傷レベルLv2～Lv4および未分類表示を示す図である。
本発明の一実施形態に係る風車ブレード補修支援装置のブレードの摩耗プロセスを説明する図である。
本発明の一実施形態に係る風車ブレード補修支援装置のＦＲＰ損傷例を示す図である。
本発明の一実施形態に係る風車ブレード補修支援装置の補修前のブレードのリーディングエッジを示す図である。
本発明の一実施形態に係る風車ブレード補修支援装置の補修後のブレードのリーディングエッジを示す図である。
本発明の一実施形態に係る風車ブレード補修支援装置の補修後のブレードのリーディングエッジを示す図である。
本発明の一実施形態に係る風車ブレード補修支援装置の補修剤選定を説明する図である。ブレードの摩耗に従って、ＦＲＰ、パテ、塗料、保護テープを補修剤として選定する。また、図１７Ａ中央のベン図に示すように、各補修剤を組み合わせて用いる。
図１７Ａに示す補修剤選定と補修剤の組合せをもとに、試験・検証を行う例を説明する図である。
図１７Ｂの試験結果を反映したブレード補修適用例である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
（実施形態）
図１は、本発明の一実施形態に係る風車ブレード補修支援装置の構成を示す図である。
図１に示すように、風車ブレード補修支援装置１００は、入力部１１０と、補修方法情報生成部１２０と、補修内容記録部１３０と、マスタ記録データベース１４０と、補修方法データベース１５０と、表示部１６０（出力部）と、備える。
【００１０】
<入力部１１０>
入力部１１０は、風力発電設備に関する設備情報、および風車ブレード７３（以下、ブレード７３という）の撮像画像を入力する。設備情報は、撮像した風力発電設備が設置されたサイト名、風力発電設備の号機番号およびブレード番号を含む。
入力部１１０には、撮像画像、その撮影ＩＤ、撮影日時、撮影したブレード位置に関する情報が入力される。ブレード位置とは、ブレード根元部から先端部までの位置を等間隔にNo.1,No.2,・・・と指定したものである（図８で後記する）。
入力部１１０には、風力発電設備に関する設備情報が入力される。例えば、サイト名、号機番号、ブレード番号である。
図２は、入力部１１０に入力される撮像画像および設備情報を示すテーブル１０である。
撮像画像および設備情報テーブル１０には、撮影ＩＤ（撮像画像を呼び出すためのＩＤ）と、撮影日時、設備情報（サイト名・号機番号・ブレード番号）、撮影したブレード位置が対応付けて記録されている。例えば、ある風力発電所Ｘの敷地内には、３台の風車が存在し（後記図１２のブレードＡ～Ｃ）、その１台の風車ごとに３枚のブレードが備えられている。この場合の撮像画像および設備情報テーブル１０では、サイト名：Ａ、号機番号：１号機、ブレード番号：１、ブレード位置：４（後記図１２および図１３の撮影方向Ｂ－４）である。
（【００１１】以降は省略されています）

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