Интеллектуальный метод обнаружения дефектов поверхности лопастей ветровых турбин на основе глубокого обучения с применением беспилотников

ZHENG Xin ,  

TIAN Lin ,  

ZHANG Yan ,  

GAN Zongyuan ,  

HUANG Wei ,  

摘要

В связи с низкой эффективностью ручного обнаружения дефектов на поверхности лопастей ветровых турбин, слабой адаптивностью существующих методов глубокого обучения к различным условиям и недостаточной производительностью при обнаружении многотипных дефектов предлагается трехэтапный интеллектуальный метод обнаружения на основе глубокого обучения с использованием беспилотных летательных аппаратов для эффективного и точного распознавания дефектов. Сначала из аэровидеозаписей равномерно выбираются кадры, и с помощью улучшенной сети EfficientNetV2-S проводится первичный отбор поврежденных лопастей (точность 87,5%); затем с помощью алгоритма кластеризации на основе гауссовых смесей отбираются типичные кадры с повреждениями для сжатия избыточных данных; наконец, с помощью сети YOLO-v11, основанной на интегрированном модуле Transformer и стратегии динамических якорных точек, выполняется точное обнаружение дефектов. Кроме того, создан набор данных из 15 000 изображений с дефектами, такими как отслоение и трещины, для валидации метода. Экспериментальные результаты показывают, что полнота обнаружения в одном кадре достигает 88,4%, точность — 71,5%, на уровне видео полнота увеличивается до 95,0%, точность — до 86,4%, что значительно превосходит сравниваемые методы; эффективно распознаются дефекты, такие как трещины и отслоения, преодолеваются ограничения сложного рельефа, обеспечивается полное покрытие лопасти. Предложенный метод решает проблемы обнаружения мелких целей и воздействия окружающей среды, обладает стабильной производительностью и высокой точностью обнаружения, что обеспечивает сильную поддержку для интеллектуальной эксплуатации и технического обслуживания ветроэнергетики.

关键词

дефекты поверхности лопастей турбин;обследование беспилотниками;модель кластеризации гауссовских смесей;YOLO-v11;EfficientNetV2

阅读全文

以上内容由讯飞翻译自动生成,翻译内容仅供参考。对于因使用本网站翻译内容产生的相关后果,本网站不承担任何商业和法律责任。

The above content is generated by Large Model Translation. The translated content is for reference only. We do not assume any commercial or legal responsibilty for any consequences arising from the use of our website