無人機(jī)智能巡檢在風(fēng)電光伏故障檢測(cè)中的應(yīng)用

作者簡介：張宇川 性別：男 出生年月：1994.2.5 民族：漢 籍貫：內(nèi)蒙古呼和浩特市 郵編：010010 學(xué)歷：本科 職稱：工程師 研究方向：新能源、無人機(jī)研發(fā)、電力營銷

摘? 要：風(fēng)電與光伏兩大能源為我國的電力事業(yè)作出了巨大的貢獻(xiàn)，在電力建設(shè)過程中有著十分重要的作用。但由于風(fēng)電廠的危險(xiǎn)性和光伏電站的特殊性，在巡檢的過程中風(fēng)險(xiǎn)較高，而無人機(jī)技術(shù)的引入能有效提升巡檢的效率，且避免發(fā)生安全事故。為此文章主要是分析了無人機(jī)智能巡檢的重要性，在此基礎(chǔ)上探討了無人機(jī)只能巡檢在風(fēng)電光伏故障檢測(cè)中的實(shí)際應(yīng)用情況，望能為有關(guān)人員提供一定參考。

關(guān)鍵字：無人機(jī);智能巡檢;風(fēng)電光伏;故障檢測(cè);應(yīng)用探究

引言：近年來，圖像識(shí)別技術(shù)在不斷發(fā)展，這一技術(shù)的快速發(fā)展與進(jìn)步同時(shí)也提高了無人機(jī)在風(fēng)電光伏站的巡檢效率。無人機(jī)智能巡檢的不推推廣和應(yīng)用，能有效節(jié)約風(fēng)電光伏巡檢中的人力物力消耗，且能提升巡檢的安全性以及效率，同時(shí)能通過圖像識(shí)別技術(shù)精準(zhǔn)識(shí)別其中的故障點(diǎn)，及時(shí)進(jìn)行修復(fù)。

一、無人機(jī)智能巡檢的重要性

1、能夠幫助提高巡檢的效率

風(fēng)電光伏電鏟中的巡檢工作有著十分重要的作用，如果利用人力開展巡檢工作，不僅會(huì)造成資源浪費(fèi)，且無法確保巡檢人員的人身安全，存在著較高的風(fēng)險(xiǎn)，效果也一般。而無人機(jī)可以通過高空航拍采集圖像，不僅效率更快，且更為精準(zhǔn)。無人機(jī)可以將收集到的圖像實(shí)時(shí)傳輸至管理平臺(tái)，工作人員能夠依據(jù)推向分析故障點(diǎn)，這不僅能有效提升巡檢的效率，且無需近距離接觸設(shè)備，安全性更高。

2、提升巡檢的安全性

風(fēng)電廠主要是利用風(fēng)能進(jìn)行發(fā)電，而光伏電廠則是利用太陽能進(jìn)行電力的輸出。以往傳統(tǒng)的光伏巡檢需要有關(guān)人員攀爬到故障點(diǎn)進(jìn)行巡查，此工作任務(wù)風(fēng)險(xiǎn)較高。利用無人機(jī)自動(dòng)圖像采集技術(shù)能有效避免此問題，有關(guān)人員只需通過操控?zé)o人機(jī)便能進(jìn)行安全巡檢，能有效降低巡檢的安全風(fēng)險(xiǎn)。

二、無人機(jī)智能巡檢的應(yīng)用分析

1、風(fēng)電巡檢

在長期運(yùn)行過程中，風(fēng)機(jī)葉片經(jīng)常受強(qiáng)風(fēng)和沙粒的沖擊。同時(shí)由于長時(shí)間暴露在空氣中，過于潮濕的空氣很容易導(dǎo)致葉片的表發(fā)生氧化腐蝕損壞，導(dǎo)致葉片外殼受到損耗。如果沒有及時(shí)的發(fā)現(xiàn)這些現(xiàn)象并處理，會(huì)導(dǎo)致葉片的磨損和性能顯著降低，更嚴(yán)重的是葉片可能會(huì)出現(xiàn)斷裂的情況，這將影響大型發(fā)電機(jī)組的正常運(yùn)行。在潮濕的空氣下會(huì)使得葉片表面的涂層出現(xiàn)掉落的情況，涂層的大面積掉落會(huì)降低葉片的使用壽命，且增加發(fā)電機(jī)組的維護(hù)成本。二是由于風(fēng)機(jī)振動(dòng)引起的裂縫，由于長期暴露在空氣中，許多小裂縫很容易沾染一些物質(zhì)，這些物質(zhì)會(huì)侵蝕葉片的表面，但它們不容易被發(fā)現(xiàn)。當(dāng)被發(fā)現(xiàn)時(shí)，情況已經(jīng)非常嚴(yán)重，這使得后期的維護(hù)變得困難，同時(shí)也增加了維護(hù)的成本。再者，是由于自然災(zāi)害所造成的葉片損傷，在雨水較多的區(qū)域中葉片容易被雷擊，嚴(yán)重的情況會(huì)導(dǎo)致葉片直接報(bào)廢，無法進(jìn)行工作。最后是葉片被腐蝕后而出現(xiàn)的排水孔堵塞的問題，這些給水會(huì)直接腐蝕葉片，嚴(yán)重影響到葉片的正常運(yùn)行?？梢酝ㄟ^無人機(jī)進(jìn)行風(fēng)電故障的識(shí)別，首先需要通過人工巡檢確定葉片故障的幾個(gè)樣本，然后錄入故障信息后，通過無人機(jī)對(duì)風(fēng)機(jī)展開智能巡檢的作業(yè)。有關(guān)人員可以手動(dòng)控制無人機(jī)的飛行，收集葉片的紅外圖像，且需要與故障信息進(jìn)行對(duì)比，若發(fā)現(xiàn)其中存在故障，則需要近距離的拍攝故障點(diǎn)，在拍照時(shí)需要謹(jǐn)記不能逆光拍攝，否則會(huì)不清晰，與人工排查相比較，無人機(jī)的應(yīng)用能夠更全面、高校的識(shí)別其中的故障點(diǎn)。

2、人工巡檢

在進(jìn)行人工巡檢探索時(shí)，相關(guān)研究人員選擇對(duì)運(yùn)行已久的風(fēng)電廠進(jìn)行，主要是對(duì)牟定槳距風(fēng)機(jī)葉片進(jìn)行巡檢。巡檢工作人員首先是利用望遠(yuǎn)鏡對(duì)其進(jìn)行觀察，且使用繩索等工具進(jìn)行垂降，這才能確保巡檢的全面性;其次可以利用手動(dòng)航線飛行，從而確保完成在逆風(fēng)、逆光費(fèi)勁和順光飛行的巡檢;最后在距離風(fēng)葉片大概十米的距離，可以通過無人機(jī)設(shè)備對(duì)其中存在的故障進(jìn)行智能識(shí)別，無人機(jī)設(shè)備的應(yīng)用能得到更全面的故障信息，巡檢人員通過控制無人機(jī)設(shè)備，將其懸停在風(fēng)葉片故障的地位，對(duì)其進(jìn)行更清晰的拍攝。

3、光伏巡檢

光伏設(shè)備在長期使用后也容易出現(xiàn)損壞、裂紋以及故障等的情況，同時(shí)其中還會(huì)積累一些落葉、枯枝以及灰塵等的一些雜物遮擋了太陽光，這會(huì)導(dǎo)致設(shè)備內(nèi)的電流電壓發(fā)生變化，導(dǎo)致電池中出現(xiàn)局部升溫的情況，且由于設(shè)備自身的限制導(dǎo)致出現(xiàn)其中容易出現(xiàn)熱斑，一旦發(fā)生熱斑效應(yīng)，就表明其中的溫度已經(jīng)到達(dá)極限，會(huì)直接電池組件直接被融化，柵線將受到損壞，最終導(dǎo)致太陽能電池組件整體都失去作用。為此，對(duì)光伏進(jìn)行巡檢有著十分重要的作用，通過無人機(jī)智能巡檢技術(shù)對(duì)光伏設(shè)備進(jìn)行多角度的拍攝，能夠快速、準(zhǔn)確的識(shí)別光伏電板，準(zhǔn)確識(shí)別出其中光斑存在的位置。維修人員通過無人機(jī)得知光斑位置后需要快速行動(dòng)，對(duì)光斑進(jìn)行有效的消除，才能有效提升電池的使用壽命，從而降低運(yùn)營成本。在使用無人機(jī)巡檢的過程中，需要避免出現(xiàn)強(qiáng)光或者太陽光的反射，否則容易導(dǎo)致拍出來的圖像不清晰，對(duì)比起來困難，無法準(zhǔn)確得知熱斑存在的位置，而影響到設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行。同時(shí)需要選擇熱敏高度高的紅外成像設(shè)備，需要確保拍攝鏡頭與目標(biāo)是垂直的狀態(tài)，且需要對(duì)準(zhǔn)焦，這樣才能確保通過無人機(jī)拍攝的圖像是清晰有效的。在設(shè)置溫感之間需要使用自動(dòng)模式校準(zhǔn)溫度，然后再通過手動(dòng)模式對(duì)其進(jìn)行微調(diào)，需要確保溫感是合適的。最后，由于無人機(jī)體型較小且搭載的設(shè)備較多，會(huì)導(dǎo)致無人機(jī)的重量加大，這就會(huì)消耗更多的能源，導(dǎo)致無人機(jī)的續(xù)航時(shí)間減短。為此，為能確保無人機(jī)巡檢工作的順利完成，需要減輕其的負(fù)擔(dān)，確保無人機(jī)有足夠的能量進(jìn)行圖像拍攝。

三、結(jié)語

由上可知，無人機(jī)技術(shù)在風(fēng)電光伏巡檢中的應(yīng)用能確保巡檢工作的安全性，且能提升巡檢的工作效率，準(zhǔn)確識(shí)別其中存在故障的位置，但對(duì)一些不明顯的故障識(shí)別還需要加強(qiáng)，為此有關(guān)人員應(yīng)當(dāng)增強(qiáng)在此方面的研究，才能更好推動(dòng)電力行業(yè)的發(fā)展進(jìn)程。

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