【BK-JB3H】山東博科儀器團(tuán)結(jié)、拼搏、務(wù)實(shí)，共創(chuàng)企業(yè)美好明天。

　　風(fēng)力發(fā)電葉片覆冰檢測傳感器的信號(hào)處理技術(shù)直接影響冰情識(shí)別的準(zhǔn)確性與實(shí)時(shí)性。針對(duì)葉片覆冰的動(dòng)態(tài)特性與復(fù)雜環(huán)境干擾，需采用多維度信號(hào)融合與智能算法優(yōu)化方案。

　　多源信號(hào)預(yù)處理與特征提取

　　傳感器采集的微波反射信號(hào)、應(yīng)變片形變數(shù)據(jù)及紅外熱成像信息需進(jìn)行分頻段處理。首先通過帶通濾波器分離不同頻段特征：微波信號(hào)(24-26GHz)聚焦冰層介電常數(shù)變化引起的相位偏移，應(yīng)變數(shù)據(jù)(0-1kHz)提取葉片剛度退化特征，紅外圖像(8-14μm)則通過灰度共生矩陣分析表面熱輻射分布。采用小波包分解對(duì)微波信號(hào)進(jìn)行6層分解，提取D4、D5頻帶能量作為覆冰厚度敏感特征;應(yīng)變信號(hào)經(jīng)希爾伯特-黃變換提取瞬時(shí)頻率，量化冰載導(dǎo)致的葉片振動(dòng)模態(tài)改變。

　　動(dòng)態(tài)干擾抑制與信號(hào)補(bǔ)償

　　針對(duì)強(qiáng)風(fēng)湍流與電磁干擾，開發(fā)自適應(yīng)噪聲抵消算法。通過在葉片根部部署加速度計(jì)采集振動(dòng)基線信號(hào)，利用LMS算法構(gòu)建動(dòng)態(tài)噪聲模型，使微波信號(hào)信噪比提升15dB。針對(duì)溫度引起的傳感器漂移，采用雙通道差分測量技術(shù)：一個(gè)通道暴露于環(huán)境，另一個(gè)通道采用恒溫封裝，通過兩者差值消除溫度交叉敏感，使-20℃至40℃溫變范圍內(nèi)的厚度測量誤差穩(wěn)定在±0.3mm以內(nèi)。對(duì)于紅外數(shù)據(jù)的太陽輻射干擾，引入時(shí)間序列分析模型，通過對(duì)比相鄰幀的熱輻射變化率，剔除偽熱點(diǎn)誤報(bào)。

　　智能識(shí)別與決策優(yōu)化

　　構(gòu)建基于Transformer架構(gòu)的深度學(xué)習(xí)模型，融合多源特征進(jìn)行冰情分類。模型輸入層整合微波相位偏移量、應(yīng)變峰值因子及紅外熱梯度圖，通過自注意力機(jī)制捕捉跨模態(tài)特征關(guān)聯(lián)。在風(fēng)電場實(shí)測數(shù)據(jù)集(含2000組覆冰樣本)上訓(xùn)練后，模型對(duì)透明冰、霜冰及混合冰型的識(shí)別準(zhǔn)確率達(dá)94.7%。結(jié)合葉片氣動(dòng)性能仿真數(shù)據(jù)，開發(fā)冰層厚度-功率損失映射模型，當(dāng)檢測到覆冰導(dǎo)致功率輸出下降超8%時(shí)，自動(dòng)觸發(fā)除冰指令，實(shí)現(xiàn)發(fā)電效率與除冰成本的動(dòng)態(tài)平衡。