无人机风力发电叶片静态、动态巡检

上期我们介绍了《无人机在风力发电叶片巡检中的应用》（点击标题可跳转原文），本期我们将详细介绍无人机针对风力发电风机叶片的静态巡检和动态巡检方案。

静态巡检(停机巡检)是风机停机上锁保证姿态固定，无人机抵近风机，绕叶片飞行，采集高清图像，对叶片表面细微缺陷进行辨识。

动态巡检( 不停机巡检)风机正常运转，在叶片转动的情况下，无人机绕风机飞行，快速采集叶片影像，在不损失发电量的同时完成巡检。

1.风机叶片静态巡检设备准备

方案一：大疆Matrice 350 RTK+Zenmuse P1+50mm Lens

方案二：大疆Mavic3E/M

可选方案：

大疆Matrice 350RTK+H30T、大疆Mavic 3T、大疆Matrice 30、大疆Matrice 30T

2.风机叶片静态巡检作业前准备

基础信息收集（注意收集前风机锁止刹停）

风场风机基础信息：

叶根直径、叶片长度、轮毂直径、轮毂高程、机舱长度、机舱宽度、机舱高度、塔筒中心经度、塔筒中心纬度、塔筒最大直径、塔筒最小直径。

3.风机叶片静态巡检风机点云重建

a.风机建模飞行

航线规划：在软件上进行建模航线规划。

飞行速度：不超过12m/s。

飞行半径：根据相机情况进行设定，在使用P1+50mm 镜头时，建议150m。

飞行高度：在使用P1+50mm  镜头时，建议相距风轮最高处的距离150m。

拍摄点数：建议使用12张，在特殊情况下，可适当增加张数，例如海上建模需使用24张。

建模飞行：选择手动曝光模式，设置曝光速度为1/1000s, 光圈设置为F5.6,ISO 设置为自动。

b.风机三维重建

利用大疆智图进行风机建模

坐标系：UTM,  注意使用正确的度带编码。

文件格式：LAS。

点云质量：选择“中”等级即可，风机点云应完整有效，尤其需要注意叶尖部分是否完整。

4.风机叶片静态巡检航线规划

·  点云上传，点云打包上传系统。

·  巡检航线规划。设定巡检参数，巡检航线规划，下载航线任务文件

·  需注意选择数据的正确性，否则无法进行正确的航线规划或造成数据采集失败。

b.巡检过程中

1.设置曝光模式为手动，设置光圈为F5.6, 设置ISO 为200,依据画面内的风机塔筒的曝光量进行快门速度的设置，注意不要过曝或欠曝过多；

2.巡检过程中对于需要云台仰视的叶片，建议对快门速度进行适当的调整，以保证其正常曝光，尤其是在仰视且太阳入射至画面中的时候。

c.巡检结束后

1.巡检航线结束点为正对风机轮毂罩的位置，无人机会保持悬停状态，自动返航前需确认返航线路上是否存在障碍，如存在障碍则建议手动。

1.风机叶片动态巡检设备准备

Matrice 350 RTK+SHARE 100M PRO+动态巡检专用载荷(机载电脑、测距仪、激光雷达云台)+动态巡检遥控器APP

2.风机叶片动态巡检

a.巡检开始前

1.输入巡检参数。风机经纬度、基座高程、风轮半径、 塔筒高度、安全距离、巡检距离；

2.输入相机参数，使用 SHARE 100M PRO；

3.确认无人机正上方为净空区域后，执行巡检航线。

b.巡检过程中

1.关注风机是否进行偏航调整；

2.根据天气情况，对快门速度进行适当的调整，以保证其正常曝光。

c.巡检结束后

1.巡检飞行结束后，飞机爬升至安全返航高度。

随着科技的不断发展无人机的应用日益广泛，在风力发电叶片巡检中无人机可不受地形限制，远程操控无人机快速到达风电场，无需人工攀爬提高工作效率及安全性。无人机利用多种专业检测设备对风机进行检测，更能发现肉眼不易察觉的细微损伤，提高检测精度。巡检数据可实时传输并由后端系统进行分析处理，有助于快速识别问题并制定解决方案，实现预防性维护。无人机巡检为风电叶片维护提供了高效、安全、精准、经济的解决方案，已成为风电行业不可或缺的重要工具。

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