電力行業(yè)無人機(jī)應(yīng)用情況

截止2018年4月底，國家電網(wǎng)66kv及以上輸電線路回路長度94.6萬千米，南方電網(wǎng)主網(wǎng)線路長度21萬千米。國家電網(wǎng)現(xiàn)有各類型無人機(jī)近4500架，近兩年來已使用無人機(jī)累計巡檢桿塔超過40萬基。自2015年起南方電網(wǎng)公司開始推廣“機(jī)巡+人巡”協(xié)同輸電線路巡檢模式，并計劃2021年實現(xiàn)“機(jī)巡為主+人巡為輔”的協(xié)同巡檢目標(biāo)，其中廣東省公司2025年計劃實現(xiàn)無人機(jī)自動駕駛進(jìn)行線路巡視作業(yè)。

現(xiàn)階段,在電力市場中,新能源發(fā)電所占比例越來越大。風(fēng)電作為非水可再生能源中的兩大明星之一，增勢尤為顯著。而葉片作為風(fēng)電機(jī)組的關(guān)鍵部件，每年都需要定期巡檢.目前常用的葉片巡檢方式主要有望遠(yuǎn)鏡觀察、高空平臺(吊籃)垂降人工巡檢等，其中望遠(yuǎn)鏡觀察存在觀測精度低的缺點，高空平臺(吊籃)垂降人工巡檢方式工作效率較低、成本高、工作過程中危險性高、工作強(qiáng)度大。

傳統(tǒng)方法

一、繩吊/起降平臺

繩吊和起降平臺是用于詳細(xì)檢查葉片的傳統(tǒng)的方法，也能用于維修工作。

優(yōu)勢：

• 近距離觀察，可以對缺陷觀測更加清楚，數(shù)據(jù)質(zhì)量最佳；
• 巡檢的同時，可以初步判斷缺陷發(fā)生原因；
• 巡檢的同事，可以執(zhí)行初步的維修動作。

劣勢：

• 勞務(wù)成本高、人力消耗嚴(yán)重。通常一個巡檢小組需要3人以上的人力構(gòu)成；
• 巡檢效率低、一個巡檢小組日均巡檢能力為1-2個風(fēng)電機(jī)組；
• 附加成本高、需要停機(jī)時間長，間接造成收益損失，同時人員安全成本極大。

二、地面設(shè)備

地面設(shè)備巡檢方法主要有巡檢工程師在地面假設(shè)望遠(yuǎn)鏡機(jī)位，對機(jī)組設(shè)備進(jìn)行巡檢。

優(yōu)勢：

• 相比繩吊方式更加安全；
• 風(fēng)機(jī)無需停轉(zhuǎn)，可以處于低速模式下運(yùn)轉(zhuǎn)；
• 節(jié)省人力，一人即可完成。

劣勢：

• 視野受限，很難觀察高位設(shè)備，數(shù)據(jù)質(zhì)量非常低；
• 耗時長，需要不斷調(diào)整方位進(jìn)行機(jī)位架設(shè)；
• 無法進(jìn)行缺陷位置測量。

三、無人機(jī)巡檢

使用無人機(jī)方案可以快速巡檢風(fēng)電機(jī)組設(shè)備，而無需技術(shù)人員在高空涉險進(jìn)行操作。 同時，使用無人機(jī)方案可以快速的搜集高質(zhì)量的巡檢數(shù)據(jù)。

優(yōu)勢：

• 安全的巡檢方式；
• 高巡檢效率，平均巡檢時間為15min – 1h / 塔架；
• 可以獲取高精度定位數(shù)據(jù)；
• 可以精準(zhǔn)計算缺陷位置和監(jiān)測缺陷變化；
• 可以同時收集可見和紅外照片；
• 可以存儲航線任務(wù)，方便后自動化巡檢；

無人值守全自動運(yùn)行、實時圖傳和遠(yuǎn)程監(jiān)控、 IP54防護(hù)、內(nèi)網(wǎng)/專網(wǎng)云系統(tǒng)、支持異常接管

無人機(jī)的巡檢路線分別從塔架的正面、背面、側(cè)面勻速飛行四次；相鄰巡檢角度間隔90°，通常的巡檢缺陷類型為漏油、腐蝕、裂隙等。無人機(jī)攜帶的激光測距儀在巡檢過程中意義重大，它可以獲取云臺到待測表面的精準(zhǔn)距離，從而可以基于GSD計算缺陷的大小和位置。

無人機(jī)從六個角度分別對機(jī)艙和輪轂樞紐進(jìn)行巡檢，查看活動件連接處的螺栓是否缺失或松動，表面是否存在裂紋，是否漏油，風(fēng)力計及風(fēng)向標(biāo)等設(shè)備是否正常等，變焦相機(jī)可以通過大變焦實現(xiàn)遠(yuǎn)距離觀察，從而更好的保障飛行安全。

無人機(jī)通過遠(yuǎn)距離紅外成像，可以觀測到肉眼看不到的缺陷；對于背光面可以通過紅外成像回避曝光問題，可以更直觀地看到腐蝕等缺陷，可以觀察到內(nèi)部滲水等現(xiàn)象；

無人機(jī)自動機(jī)場巡檢與傳統(tǒng)方式價值對比