随着风力发电行业的快速发展,无人机风机叶片自动巡检技术备受关注。它不仅节约成本、提高管理效率,还为维护人员提供了更加安全、便捷的工作环境。
风力发电是一种重要的可再生能源,风机叶片是风力发电设备中最关键的部件之一。然而,由于风机叶片长期暴露在自然环境下,其巡检和维护一直是风力发电行业面临的难题。传统的巡检方式需要大量的人力和时间成本,并且由于巡检过程中存在一定的安全隐患,导致巡检效率低下。无人机风机叶片自动巡检技术的出现,为风力发电行业带来了新的变革。
风机叶片自动巡检系统
1、无人机
搭载可变焦摄像头与激光雷达,进行风机自主路径规划与图像拍摄。
2、自动机场
无人机自动机场为无人机提供全天候的防护,通过自动化的开合、升降结构设计,实现无人机的起飞、降落、存放,以及电池管理。自动起降、自主巡飞、自动充电等功能,替代人工现场操作无人机。
3、指挥中心
指挥后端主要承担无人机控制中心的任务,是整个无人机指挥体系的核心部分。通过与无人机传输的数据进行交互,实时掌握无人机风机叶片巡检情况,并对收集到的图像、视频、传感器数据等进行AI识别与分析、处理及存储,为后续应用提供数据支持。
巡检识别缺陷类别
1、磨损:风机叶片表面可能出现磨损,如划痕、磨破、磨平等、鼓包/ 褶皱/表面凹陷。
2、污渍:表面油污/污渍。
3、腐蚀:由于气候和环境的影响,风机叶片可能出现腐蚀现象,如腐蚀斑点、腐蚀孔洞等。
4、裂纹:由于长期受力,风机叶片可能发生裂纹,如细小的表面裂纹、较严重的裂纹、甚至裂片等。
5、粘贴层剥离:风机叶片上的粘贴层可能出现剥离现象,如涂层剥落、玻璃纤维层剥离等。
6、弯曲或变形:由于外力或异常情况,风机叶片可能弯曲变形,影响其正常运行。
7、设备损毁:长时间运行后,风机叶片可能出现断裂或有损伤的区域以及附件缺失、接闪器损坏、挡雨环脱落等。
8、杂物积聚:风机叶片表面可能积聚杂物,如沙尘、鸟类粪便等,影响风机性能。
风机电场自动机场布设和规划模拟
1、准备工作
风机停机,动态下由于风叶在视场位置变化,难以对焦,导致成像效果差,影响视频分类处理的准确率;检查无人机各项设备是否正常,包括飞行器、摄像头、任务传感器等。同时,确保电池电量充足,以便在巡检过程中不会因为电量不足而中断。
2、规划航线
根据风机的位置、尺寸和布局,以及无人机的飞行性能,提前规划好巡检航线。航线应覆盖所有风机叶片,确保全面检查。
3、起飞与导航
按照规划好的航线,操控无人机起飞,并使其按照设定的路径飞行。在飞行过程中,实时监控无人机的状态,确保稳定飞行。
4、图像采集
无人机在飞行过程中,按照设定的拍摄频率对风机叶片进行拍照。拍摄的照片应能清晰显示叶片的表面状况,以便后续分析。
5、数据传输
无人机将实时飞行参数和拍摄的照片发送至地面工作站。地面工作站接收数据,并进行初步的实时分析。
6、缺陷/故障分析
指挥中心对接收到的照片进行详细分析,查找叶片表面的缺陷/故障。如果发现明显缺陷/故障,且照片满足后续分析需求,则标示缺陷/故障位置,但不中断无人机正常巡检。
7、疑似缺陷处理:如果分析结果显示叶片存在疑似缺陷,指挥中心会向无人机发送告警指令。无人机根据指令就地悬停,按照预先设定的程序进行处理,或人工干预。
8、数据存储与分析:将巡检过程中采集到的数据和分析结果存储在数据库中,以便日后查询和分析。通过不断积累数据,可以优化无人机巡检策略,提高巡检效率。
9、巡检结果记录与报告:无人机完成巡检后,指挥中心汇总分析结果,生成报告。报告包括叶片状况良好的部分,以及存在缺陷的部分,以便后续维修和保养。
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行业应用领域
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