2025風(fēng)電機(jī)組無人機(jī)巡檢技術(shù)方案

創(chuàng)新賦能創(chuàng)新賦能智啟未來創(chuàng)新賦能創(chuàng)新賦能智啟未來風(fēng)電機(jī)組無人機(jī)巡檢技術(shù)方案2025年01月目錄\h第一章概述 1\h1.1.項(xiàng)目概況 1\h1.2.項(xiàng)目需求 1\h1.3.解決思路 1\h1.4.建設(shè)目標(biāo) 1\h第二章總體方案設(shè)計(jì) 3\h2.1.方案概述 3\h2.2.系統(tǒng)架構(gòu) 3\h2.3.網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?4\h2.4.巡檢流程 5\h2.4.1.基礎(chǔ)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備 5\h2.4.2.風(fēng)機(jī)停機(jī)上鎖 6\h2.4.3.移動機(jī)庫就位 6\h2.4.4.巡檢任務(wù)下發(fā) 6\h2.4.5.航線自動規(guī)劃 7\h2.4.6.數(shù)據(jù)采集傳輸 7\h2.4.7.數(shù)據(jù)分析診斷 7\h2.4.8.診斷報(bào)告生成 8\h2.5.系統(tǒng)硬件 9\h2.5.1.無人機(jī)本體 9\h2.5.2.禪思H30云臺 11\h2.5.3.移動式智能機(jī)庫 12\h2.6.系統(tǒng)軟件 14\h2.6.1.作業(yè)監(jiān)控中心 14\h2.6.2.缺陷自動識別 14\h2.6.3.診斷任務(wù)監(jiān)控 14\h2.6.4.診斷報(bào)告管理 14\h2.6.5.統(tǒng)計(jì)分析 14\h2.6.6.模板管理 15\h2.6.7.離線診斷 15\h2.6.8.風(fēng)機(jī)航線動態(tài)規(guī)劃 15\h2.6.9.風(fēng)機(jī)設(shè)備管理 15\h第三章配置清單 16III創(chuàng)新賦能創(chuàng)新賦能智啟未來創(chuàng)新賦能創(chuàng)新賦能智啟未來第一章概述風(fēng)機(jī)機(jī)組無人機(jī)巡檢技術(shù)方案項(xiàng)目背景1.引言隨著全球?qū)稍偕茉葱枨蟮牟粩嘣黾?，風(fēng)能作為一種清潔、可持續(xù)的能源形式，得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組（以下簡稱“風(fēng)機(jī)”）作為風(fēng)能利用的核心設(shè)備，其運(yùn)行狀態(tài)直接影響到風(fēng)電場的發(fā)電效率和經(jīng)濟(jì)效益。然而，風(fēng)機(jī)通常安裝在偏遠(yuǎn)、環(huán)境惡劣的地區(qū)，傳統(tǒng)的巡檢方式面臨著效率低、成本高、安全性差等問題。為了解決這些問題，無人機(jī)巡檢技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，并逐漸成為風(fēng)機(jī)巡檢的主流方式。2.風(fēng)機(jī)巡檢的傳統(tǒng)方式及其局限性傳統(tǒng)的風(fēng)機(jī)巡檢方式主要依賴于人工巡檢和固定式監(jiān)控系統(tǒng)。人工巡檢需要技術(shù)人員攀爬風(fēng)機(jī)塔筒，對風(fēng)機(jī)葉片、機(jī)艙、塔筒等部件進(jìn)行近距離檢查。這種方式存在以下局限性：-效率低下：人工巡檢需要耗費(fèi)大量時(shí)間和人力，尤其是在大型風(fēng)電場中，巡檢周期長，難以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控。-成本高昂：人工巡檢需要專業(yè)的巡檢人員和設(shè)備，且巡檢過程中存在較高的安全風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致成本居高不下。-安全性差：風(fēng)機(jī)通常安裝在幾十米甚至上百米的高空，巡檢人員需要攀爬塔筒，面臨高空作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)，尤其是在惡劣天氣條件下，安全隱患更加突出。-數(shù)據(jù)不全面：人工巡檢受限于人眼的觀察能力和設(shè)備的局限性，難以全面、準(zhǔn)確地捕捉風(fēng)機(jī)各部件的細(xì)微損傷和潛在故障。3.無人機(jī)巡檢技術(shù)的興起無人機(jī)（UnmannedAerialVehicle,UAV）技術(shù)的快速發(fā)展為風(fēng)機(jī)巡檢提供了新的解決方案。無人機(jī)巡檢技術(shù)通過搭載高分辨率攝像頭、紅外熱成像儀、激光雷達(dá)等設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)對風(fēng)機(jī)葉片、機(jī)艙、塔筒等部件的全方位、高精度檢測。相比傳統(tǒng)巡檢方式，無人機(jī)巡檢技術(shù)具有以下優(yōu)勢：-高效性：無人機(jī)可以在短時(shí)間內(nèi)完成對多臺風(fēng)機(jī)的巡檢，顯著提高了巡檢效率，縮短了巡檢周期。-低成本：無人機(jī)巡檢減少了人力和設(shè)備的投入，降低了巡檢成本。同時(shí)，無人機(jī)可以重復(fù)使用，進(jìn)一步降低了長期巡檢的成本。-高安全性：無人機(jī)巡檢無需人員攀爬風(fēng)機(jī)，避免了高空作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)，尤其是在惡劣天氣條件下，無人機(jī)可以安全、高效地完成任務(wù)。-數(shù)據(jù)全面性：無人機(jī)搭載的高分辨率攝像頭、紅外熱成像儀等設(shè)備可以捕捉風(fēng)機(jī)各部件的細(xì)微損傷和潛在故障，提供全面、準(zhǔn)確的檢測數(shù)據(jù)。4.無人機(jī)巡檢技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀目前，無人機(jī)巡檢技術(shù)已經(jīng)在國內(nèi)外多個(gè)風(fēng)電場得到了廣泛應(yīng)用，并取得了顯著的效果。以下是一些典型的應(yīng)用案例：-國外應(yīng)用案例：-丹麥Vestas風(fēng)電場：Vestas是全球領(lǐng)先的風(fēng)機(jī)制造商，其在丹麥的風(fēng)電場中廣泛應(yīng)用無人機(jī)巡檢技術(shù)，通過無人機(jī)對風(fēng)機(jī)葉片進(jìn)行定期檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并修復(fù)葉片表面的裂紋和損傷，顯著提高了風(fēng)機(jī)的運(yùn)行效率和壽命。-美國GE風(fēng)電場：GE風(fēng)電場利用無人機(jī)搭載紅外熱成像儀，對風(fēng)機(jī)葉片進(jìn)行熱成像檢測，發(fā)現(xiàn)葉片內(nèi)部的潛在損傷，避免了因葉片故障導(dǎo)致的停機(jī)損失。-國內(nèi)應(yīng)用案例：-中國華能集團(tuán)：華能集團(tuán)在內(nèi)蒙古的風(fēng)電場中引入了無人機(jī)巡檢技術(shù)，通過無人機(jī)對風(fēng)機(jī)葉片進(jìn)行高精度檢測，發(fā)現(xiàn)了多起葉片表面裂紋和內(nèi)部損傷，及時(shí)進(jìn)行了修復(fù)，避免了重大故障的發(fā)生。-中國大唐集團(tuán)：大唐集團(tuán)在甘肅的風(fēng)電場中應(yīng)用無人機(jī)巡檢技術(shù)，通過無人機(jī)對風(fēng)機(jī)機(jī)艙和塔筒進(jìn)行全方位檢查，發(fā)現(xiàn)了多起機(jī)艙內(nèi)部設(shè)備的松動和磨損，及時(shí)進(jìn)行了維護(hù)，確保了風(fēng)機(jī)的安全運(yùn)行。5.無人機(jī)巡檢技術(shù)的技術(shù)方案無人機(jī)巡檢技術(shù)的核心在于其搭載的檢測設(shè)備和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。以下是無人機(jī)巡檢技術(shù)的主要技術(shù)方案：-高分辨率攝像頭：無人機(jī)搭載的高分辨率攝像頭可以對風(fēng)機(jī)葉片、機(jī)艙、塔筒等部件進(jìn)行高清拍攝，捕捉表面的裂紋、腐蝕、磨損等損傷。通過圖像處理技術(shù)，可以對拍攝的圖像進(jìn)行分析，識別出潛在的故障點(diǎn)。-紅外熱成像儀：紅外熱成像儀可以檢測風(fēng)機(jī)葉片的溫度分布，發(fā)現(xiàn)葉片內(nèi)部的潛在損傷。通過熱成像技術(shù)，可以識別出葉片內(nèi)部的裂紋、脫層等故障，避免因內(nèi)部損傷導(dǎo)致的葉片斷裂。-激光雷達(dá)：激光雷達(dá)可以對風(fēng)機(jī)葉片進(jìn)行三維掃描，生成葉片的三維模型，用于分析葉片的變形和損傷。通過激光雷達(dá)技術(shù)，可以精確測量葉片的變形量，評估葉片的結(jié)構(gòu)安全性。-數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)：無人機(jī)巡檢過程中產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)需要通過數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行分析和處理。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可以對拍攝的圖像、熱成像數(shù)據(jù)、激光雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動分析，生成巡檢報(bào)告，提供風(fēng)機(jī)各部件的健康狀況評估。6.無人機(jī)巡檢技術(shù)的挑戰(zhàn)與解決方案盡管無人機(jī)巡檢技術(shù)在風(fēng)機(jī)巡檢中具有顯著優(yōu)勢，但在實(shí)際應(yīng)用中仍面臨一些挑戰(zhàn)：-環(huán)境適應(yīng)性：風(fēng)機(jī)通常安裝在偏遠(yuǎn)、環(huán)境惡劣的地區(qū)，無人機(jī)在強(qiáng)風(fēng)、低溫、雨雪等惡劣天氣條件下的飛行穩(wěn)定性和安全性是一個(gè)重要挑戰(zhàn)。解決方案包括采用高抗風(fēng)能力的無人機(jī)、配備防雨防雪設(shè)備、優(yōu)化飛行控制算法等。-數(shù)據(jù)處理能力：無人機(jī)巡檢過程中產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)需要高效的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行分析和處理。解決方案包括采用高性能的數(shù)據(jù)處理硬件、優(yōu)化數(shù)據(jù)處理算法、引入人工智能技術(shù)進(jìn)行自動分析等。-續(xù)航能力：無人機(jī)的續(xù)航能力直接影響到巡檢的效率和范圍。解決方案包括采用高能量密度的電池、優(yōu)化飛行路徑、引入自動充電站等。-法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)：無人機(jī)巡檢技術(shù)的應(yīng)用需要遵守相關(guān)的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，尤其是在空域管理、數(shù)據(jù)安全等方面。解決方案包括與相關(guān)部門合作，制定無人機(jī)巡檢的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用規(guī)范，確保技術(shù)的合法合規(guī)應(yīng)用。7.無人機(jī)巡檢技術(shù)的未來發(fā)展趨勢隨著無人機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的積累，無人機(jī)巡檢技術(shù)在風(fēng)機(jī)巡檢中的應(yīng)用前景廣闊。以下是無人機(jī)巡檢技術(shù)的未來發(fā)展趨勢：-智能化：未來的無人機(jī)巡檢技術(shù)將更加智能化，通過引入人工智能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)巡檢數(shù)據(jù)的自動分析和故障預(yù)測，提高巡檢的準(zhǔn)確性和效率。-自動化：未來的無人機(jī)巡檢技術(shù)將更加自動化，通過引入自動飛行控制系統(tǒng)和自動充電站，實(shí)現(xiàn)無人機(jī)的自動巡檢和自動充電，進(jìn)一步提高巡檢的效率和范圍。-多功能化：未來的無人機(jī)巡檢技術(shù)將更加多功能化，通過搭載多種檢測設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對風(fēng)機(jī)各部件的全方位檢測，提供更加全面、準(zhǔn)確的巡檢數(shù)據(jù)。-標(biāo)準(zhǔn)化：未來的無人機(jī)巡檢技術(shù)將更加標(biāo)準(zhǔn)化，通過制定統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用規(guī)范，確保技術(shù)的合法合規(guī)應(yīng)用，推動技術(shù)的廣泛應(yīng)用和推廣。8.結(jié)論無人機(jī)巡檢技術(shù)作為一種高效、低成本、高安全性的風(fēng)機(jī)巡檢方式，已經(jīng)在國內(nèi)外多個(gè)風(fēng)電場得到了廣泛應(yīng)用，并取得了顯著的效果。隨著無人機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的積累，無人機(jī)巡檢技術(shù)在風(fēng)機(jī)巡檢中的應(yīng)用前景廣闊。未來，無人機(jī)巡檢技術(shù)將更加智能化、自動化、多功能化和標(biāo)準(zhǔn)化，為風(fēng)電行業(yè)的發(fā)展提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持。1.1.項(xiàng)目概況風(fēng)電場：安裝金風(fēng)科技的5臺單機(jī)容量5.6MW及1臺單機(jī)容量6.0MW風(fēng)電機(jī)組，年平均上網(wǎng)電量7095.5萬kWh，年利用?時(shí)數(shù)為2087h；6臺風(fēng)機(jī)分布在風(fēng)電場區(qū)域的較高山尖，風(fēng)機(jī)間距離較遠(yuǎn)，最遠(yuǎn)一臺風(fēng)機(jī)距離升壓站約17km；項(xiàng)目道路工程采取新建+改造的方式，場內(nèi)新建道路1.937km，場內(nèi)現(xiàn)有道路改造7.625km，升壓站進(jìn)站道路0.06km，進(jìn)場道路改造6.248km。新建一座110kV升壓站，最終以1回110kV出線接入石碑220kV變，長度約12km，導(dǎo)線采用JL/LB20A-185/30。場內(nèi)集電線路采用直埋形式，選用35kV電壓等級，分成兩回接入升壓站1.2.項(xiàng)目需求隨著風(fēng)電場的建成投運(yùn)，風(fēng)機(jī)的運(yùn)維巡檢已成為運(yùn)維人員工作中的重點(diǎn)。風(fēng)機(jī)葉片因?yàn)橹圃烊毕菀约斑\(yùn)輸、吊裝、運(yùn)行階段造成的損傷難以在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)，存在非常大的安全隱患。目前風(fēng)電場的葉片檢測以人工巡檢為主，主要由運(yùn)維人員通過定期巡視，手持望遠(yuǎn)鏡檢查葉片表面是否存在異常。這類檢查往往依靠現(xiàn)場人員個(gè)人經(jīng)驗(yàn)判斷,巡檢質(zhì)量無法有效保證，巡檢過程缺乏有效的追溯手段。近年來部分風(fēng)電場配置了無人機(jī)進(jìn)行葉片巡檢,但人工操作無人機(jī)巡檢風(fēng)機(jī)葉片對飛手的要求極高，葉片巡檢航線需要飛機(jī)手動進(jìn)行精準(zhǔn)控制，每次拍攝的距離、位置可能都不一樣，算法識別的一致性也不高。1.3.解決思路針對風(fēng)機(jī)葉片運(yùn)維巡檢的痛點(diǎn)和需求，本項(xiàng)目擬通過風(fēng)機(jī)葉片無人機(jī)巡檢系統(tǒng)的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)對風(fēng)機(jī)葉片的自動巡檢和缺陷分析。由于風(fēng)機(jī)區(qū)域分散，為解決無人機(jī)作業(yè)距離受限的問題，系統(tǒng)前端采用無人機(jī)配套車載式移動機(jī)庫，實(shí)現(xiàn)無人機(jī)戶外長距離、長時(shí)間運(yùn)行，替代傳統(tǒng)人工手動操控?zé)o人機(jī)，無人機(jī)自動起降、存放、自動充電、遠(yuǎn)程通信、數(shù)據(jù)存儲、智能分析、機(jī)動作業(yè)。無人機(jī)可自動規(guī)劃飛行航線，飛行過程無需人工干預(yù)。系統(tǒng)應(yīng)用深度學(xué)習(xí)和圖像處理技術(shù)，訓(xùn)練無人機(jī)系統(tǒng)自動識別風(fēng)機(jī)葉片、塔筒、機(jī)艙等部件的損傷，同時(shí)構(gòu)建強(qiáng)大的后端數(shù)據(jù)分析平臺，對巡檢數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在問題，提出維修建議。在移動機(jī)庫的加持下可實(shí)現(xiàn)從巡檢計(jì)劃制定、飛行任務(wù)執(zhí)行、智能診斷、結(jié)果展示、巡檢報(bào)告輸出、故障消缺的全流程智能化運(yùn)維，有效替代人工現(xiàn)場操作無人機(jī)，提高作業(yè)效率，徹底解決分散式場景無人機(jī)巡檢運(yùn)維難題。1.4.建設(shè)目標(biāo)通過建設(shè)風(fēng)機(jī)無人機(jī)巡檢系統(tǒng)，有效提升風(fēng)電場的運(yùn)維效率，同時(shí)降低運(yùn)維成本，提高巡檢的安全性、準(zhǔn)確性、便捷性。提高巡檢效率通過智能化的巡檢路線規(guī)劃和自動化的飛行控制，顯著減少人力需求，實(shí)現(xiàn)高效的巡檢流程。利用先進(jìn)的圖像識別技術(shù)，快速準(zhǔn)確地識別出風(fēng)機(jī)葉片、塔筒、機(jī)艙的損傷和缺陷。降低運(yùn)維成本通過無人機(jī)移動機(jī)庫，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制無人機(jī)全自動起降、自動充電、自動規(guī)劃路徑、自動對目標(biāo)風(fēng)機(jī)進(jìn)行拍攝，實(shí)現(xiàn)無人機(jī)自動化、智能化巡檢作業(yè)，減少了對人工的依賴，可有效降低人力成本,同時(shí)人員安全更有保障。提升巡檢準(zhǔn)確性無人機(jī)搭載高清攝像機(jī)，可對風(fēng)機(jī)外觀的巡視點(diǎn)位進(jìn)行高清圖像采集，提高損傷識別的準(zhǔn)確性。同時(shí)后端強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析平臺可以深入分析巡檢數(shù)據(jù)，提高問題診斷的準(zhǔn)確性和效率。

第二章總體方案設(shè)計(jì)2.1.方案概述風(fēng)機(jī)葉片無人機(jī)智能巡檢診斷系統(tǒng)采用大疆經(jīng)緯M350RTK無人機(jī)，搭載禪思H20云臺相機(jī)對風(fēng)機(jī)外觀進(jìn)行可見光的有效拍攝，通過視頻傳輸技術(shù)、圖像處理分析技術(shù)等技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對風(fēng)電機(jī)組外觀常見缺陷進(jìn)行巡視。依托移動式智能機(jī)庫，實(shí)現(xiàn)無人機(jī)自動起降、存放、自動充電、遠(yuǎn)程通信、數(shù)據(jù)存儲、智能分析等功能，有效替代人工現(xiàn)場操作無人機(jī)，提高作業(yè)效率?！緢D】業(yè)務(wù)架構(gòu)2.2.系統(tǒng)架構(gòu)風(fēng)機(jī)無人機(jī)巡檢系統(tǒng)架構(gòu)分為設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)層、平臺層以及應(yīng)用層，其系統(tǒng)架構(gòu)如圖所示：設(shè)備層主要由無人機(jī)、云臺相機(jī)、移動機(jī)庫、巡檢操控終端、RTK基站等設(shè)備組成。設(shè)備層協(xié)同收集和處理電站巡檢圖像、視頻流、氣象信息等，為系統(tǒng)提供必要的輸入。網(wǎng)絡(luò)層是整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信鏈路，實(shí)現(xiàn)無人機(jī)與移動機(jī)庫、移動機(jī)庫與后端監(jiān)控中心等的通信連接。數(shù)據(jù)層負(fù)責(zé)對從設(shè)備層獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲、管理與初步處理。它包括數(shù)據(jù)的接收、轉(zhuǎn)換、存儲和備份機(jī)制，確保數(shù)據(jù)的完整性和安全性。數(shù)據(jù)層會利用服務(wù)器、云存儲或者專用數(shù)據(jù)中心來實(shí)現(xiàn)這一功能，以支持大量數(shù)據(jù)的高效處理和分析。平臺層是無人機(jī)智能診斷系統(tǒng)的核心，它通過集成的軟件平臺對數(shù)據(jù)進(jìn)行深度分析和處理。該層包括數(shù)據(jù)分析引擎、AI算法模塊、數(shù)據(jù)可視化工具以及任務(wù)調(diào)度和管理系統(tǒng)等。平臺層的智能算法能夠?qū)Σ杉降膱D像、視頻和其他傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，識別異常情況、預(yù)測潛在風(fēng)險(xiǎn)，并生成巡檢報(bào)告。應(yīng)用層是系統(tǒng)提供給最終用戶的界面，通過各種應(yīng)用程序使得用戶能夠直觀地交互和控制系統(tǒng)。應(yīng)用層包括但不限于：用戶控制臺、報(bào)警系統(tǒng)、實(shí)時(shí)監(jiān)控界面、巡檢調(diào)度平臺、分析結(jié)果展示和決策支持系統(tǒng)等。用戶可以通過應(yīng)用層指令無人機(jī)執(zhí)行特定的巡檢任務(wù)，實(shí)時(shí)接收并處理巡檢過程中的數(shù)據(jù)，并根據(jù)系統(tǒng)提供的智能分析結(jié)果進(jìn)行決策和響應(yīng)。2.3.網(wǎng)絡(luò)拓?fù)滹L(fēng)機(jī)葉片無人機(jī)巡檢系統(tǒng)前端選用移動機(jī)庫作為巡檢載體，無人機(jī)搭載高清相機(jī)對風(fēng)機(jī)葉片進(jìn)行巡檢拍攝。移動機(jī)庫可為無人機(jī)提供存儲維護(hù)、電池充電、航線規(guī)劃、自動起降、自動飛行、自動作業(yè)和現(xiàn)場數(shù)據(jù)處理功能，并可對巡檢數(shù)據(jù)進(jìn)行車內(nèi)處理的同時(shí)迅速轉(zhuǎn)場下一個(gè)巡檢地點(diǎn)進(jìn)行快速部署、作業(yè)，有效提高無人機(jī)的作業(yè)質(zhì)量、頻次和覆蓋區(qū)域。移動機(jī)庫內(nèi)部分別部署邊緣計(jì)算裝置和數(shù)據(jù)診斷服務(wù)器，可完成對無人機(jī)飛行任務(wù)的控制以及巡檢數(shù)據(jù)的分析診斷。移動機(jī)庫內(nèi)置5G路由器，實(shí)現(xiàn)診斷服務(wù)器、邊緣計(jì)算裝置、自動機(jī)庫、巡檢操控終端的互聯(lián)互通。本項(xiàng)目暫定在升壓站部內(nèi)署移動機(jī)庫充電樁+通訊裝置，移動機(jī)庫巡檢完成后，前往通訊樁聯(lián)網(wǎng)，讓移動機(jī)庫與部署升壓站側(cè)的風(fēng)機(jī)智能巡檢診斷平臺或第三方業(yè)務(wù)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。【圖】部署架構(gòu)2.4.巡檢流程風(fēng)機(jī)無人機(jī)巡檢系統(tǒng)工作流程圖如下圖所示。系統(tǒng)先后進(jìn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、風(fēng)機(jī)停機(jī)上鎖、移動機(jī)庫到達(dá)指定點(diǎn)、巡檢任務(wù)下發(fā)、航線自動規(guī)劃、數(shù)據(jù)采集和傳輸、數(shù)據(jù)分析診斷、診斷報(bào)告生成等環(huán)節(jié)。2.4.1.基礎(chǔ)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備系統(tǒng)部署完成后，需提前設(shè)置風(fēng)電場所有風(fēng)機(jī)的基本參數(shù)，包含風(fēng)機(jī)編號、風(fēng)機(jī)經(jīng)緯度、塔筒高度，葉片長度等參數(shù)；2.4.2.風(fēng)機(jī)停機(jī)上鎖在大風(fēng)天氣條件下，由于風(fēng)機(jī)葉片高速旋轉(zhuǎn)，巡檢過程可能存在安全隱患，同時(shí)也會影響無人機(jī)的飛行穩(wěn)定性。因此，大風(fēng)天一般不允許進(jìn)行巡檢，以避免可能的安全事故和無人機(jī)損壞。本項(xiàng)目風(fēng)機(jī)無人機(jī)巡檢系統(tǒng)的應(yīng)用，需要對待巡檢風(fēng)機(jī)進(jìn)行停機(jī)操作。這就要求用戶單位與發(fā)電管理部門的緊密合作，提前安排巡檢計(jì)劃，確保風(fēng)機(jī)在巡檢期間停機(jī)，使葉片處于靜止?fàn)顟B(tài)，以確保巡檢的安全和準(zhǔn)確性。如特殊情況風(fēng)機(jī)需要啟動，現(xiàn)場運(yùn)維人員可通過運(yùn)維操控終端對無人機(jī)進(jìn)行一鍵返航；另外在天氣突變情況時(shí)、大霧、雨雪天氣等發(fā)生時(shí)移動機(jī)庫的氣象裝置獲取數(shù)據(jù)后會同步系統(tǒng)，限制無人機(jī)起飛。如在巡檢任務(wù)執(zhí)行過程中發(fā)生惡劣天氣，系統(tǒng)也會對無人機(jī)進(jìn)行一鍵返航動作。此外，根據(jù)需求，巡檢一般安排在月度或季度進(jìn)行，或者在出現(xiàn)故障時(shí)進(jìn)行。這種低頻率的巡檢模式既可以保證系統(tǒng)的有效運(yùn)行，又能最大限度地減少對發(fā)電量的影響。通過在風(fēng)機(jī)停機(jī)時(shí)進(jìn)行巡檢，并且選擇小風(fēng)天進(jìn)行操作，系統(tǒng)可以最大程度地減少對風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行和發(fā)電效率的影響，從而降低損失發(fā)電量的可能性。2.4.3.移動機(jī)庫就位本項(xiàng)目采用的是移動機(jī)庫，具有機(jī)動靈活的作業(yè)特點(diǎn)。運(yùn)維人員可可根據(jù)實(shí)際巡檢需要，駕駛移動機(jī)庫，行駛至待巡檢風(fēng)機(jī)的預(yù)先設(shè)定好的巡檢點(diǎn)（每臺風(fēng)機(jī)平臺下方），以保證無人機(jī)巡檢時(shí)與機(jī)庫的保持良好的通信鏈路質(zhì)量。2.4.4.巡檢任務(wù)下發(fā)運(yùn)維人員通過巡檢操控終端選擇待巡檢的目標(biāo)風(fēng)機(jī)，下發(fā)執(zhí)行巡檢任務(wù)。2.4.5.航線自動規(guī)劃移動機(jī)庫收到巡檢任務(wù)后，會自動釋放無人機(jī)。無人機(jī)根據(jù)目標(biāo)風(fēng)機(jī)的編號參數(shù)自動生成巡檢航線，無人機(jī)首先根據(jù)巡檢航線自動執(zhí)行巡檢任務(wù)拍攝風(fēng)機(jī)的俯視圖。獲取俯視圖后通過算法生成風(fēng)機(jī)正視圖巡檢航線，無人機(jī)根據(jù)正視圖巡檢航線飛行拍攝正視圖；獲取正視圖后系統(tǒng)根據(jù)航線規(guī)劃算法自動生成風(fēng)機(jī)葉片巡檢航線，并同步給無人機(jī)，無人機(jī)根據(jù)規(guī)劃的風(fēng)機(jī)巡檢航線自動執(zhí)行巡檢任務(wù)。一般情況下，單臺風(fēng)機(jī)巡檢任務(wù)的執(zhí)行，從無人機(jī)起飛到巡檢任務(wù)執(zhí)行完畢后需要耗時(shí)20分鐘左右。移動機(jī)庫配備蓄電池，運(yùn)維人員在可在操控終端上查看無人機(jī)的電池充電情況，待無人機(jī)電量達(dá)到90%以上再執(zhí)行下臺風(fēng)機(jī)的巡檢任務(wù)。2.4.6.數(shù)據(jù)采集傳輸無人機(jī)在執(zhí)行巡檢任務(wù)完成后，會自動飛回移動機(jī)庫上方，并進(jìn)行精準(zhǔn)降落，待無人機(jī)落至移動機(jī)庫的落機(jī)平臺后，機(jī)庫的機(jī)械裝置會對無人機(jī)進(jìn)行歸中夾持和充電，同時(shí)落機(jī)平臺下降，頂倉門關(guān)閉，這些動作完成后，無人機(jī)會將巡檢任務(wù)采集的圖片數(shù)據(jù)自動上傳至機(jī)庫內(nèi)置診斷服務(wù)器。2.4.7.數(shù)據(jù)分析診斷移動機(jī)庫內(nèi)置診斷服務(wù)器，加載風(fēng)機(jī)缺陷識別算法，可對無人機(jī)采集的圖片數(shù)據(jù)進(jìn)行缺陷識別，目前算法可識別的缺陷類型包含如下6類：1、表面裂紋2、表面破損3、膠衣脫落4、油污5、表面劃痕6、前緣腐蝕磨損同時(shí)系統(tǒng)可按照缺陷嚴(yán)重程度進(jìn)行分級統(tǒng)計(jì)故障信息，識別并標(biāo)記葉片常見缺陷的類別、位置、范圍大小、缺陷等級以及相關(guān)風(fēng)電機(jī)組葉片缺陷統(tǒng)計(jì)信息，形成巡檢報(bào)告。2.4.8.診斷報(bào)告生成系統(tǒng)可按照缺陷嚴(yán)重程度進(jìn)行分級統(tǒng)計(jì)故障信息，識別并標(biāo)記葉片常見缺陷的類別、位置、范圍大小、缺陷等級以及相關(guān)風(fēng)電機(jī)組葉片缺陷統(tǒng)計(jì)信息，形成巡檢報(bào)告。用戶可選擇立即上傳圖片并生成巡檢報(bào)告，或者繼續(xù)飛行，最后再一創(chuàng)新賦能創(chuàng)新賦能智啟未來起獲取照片生成巡檢報(bào)告。巡檢報(bào)告可在巡檢操控終端進(jìn)行查看，同時(shí)可設(shè)置將報(bào)告自動發(fā)送至監(jiān)控中心的風(fēng)機(jī)葉片無人機(jī)巡檢平臺進(jìn)行存檔查閱。2.5.系統(tǒng)硬件2.5.1.無人機(jī)本體采用DJI經(jīng)緯M350RTK行業(yè)級無人機(jī)，該機(jī)型具有強(qiáng)勁的飛行性能，機(jī)身結(jié)構(gòu)精悍，動力系統(tǒng)強(qiáng)勁，帶來更高的作業(yè)效率。無人機(jī)具備IP55防護(hù)等級，工作環(huán)境溫度范圍達(dá)-20°C～50°C，可輕松應(yīng)對極端惡劣環(huán)境。六向都具備雙目視覺及近紅外傳感器，全方位避障，保障飛行安全；內(nèi)置ADS-B信號接收器，可及時(shí)預(yù)警周邊載人飛機(jī)信息；配備多重冗余系統(tǒng)；最多同時(shí)支持3路1080p圖傳，支持2.4/5.8GHz雙頻通信，作業(yè)過程中自動實(shí)時(shí)切換最佳信道；配備AES-256圖傳加密技術(shù)，保障數(shù)據(jù)傳輸安全?！緢D】無人機(jī)本體序號類別屬性詳細(xì)信息1無人機(jī)本體機(jī)身采用碳纖維材料，模塊化、可折疊機(jī)臂及快拆槳設(shè)計(jì)，可快速拆裝。2尺寸展開，不包含槳葉：810×670×430mm（長×寬×高）；折疊，包含槳葉：430×420×430mm（長×寬×高）；3續(xù)航時(shí)間最大飛行時(shí)間55分鐘4最大可承受風(fēng)速12米每秒5工作環(huán)境溫度-20℃～50℃6防護(hù)等級IP557數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時(shí)將飛行數(shù)據(jù)（包括當(dāng)前位置，飛行姿態(tài)，飛行高度，電池電量等）信息傳到遙控器8保護(hù)功能1.低電量保護(hù)：可根據(jù)動力巡檢系統(tǒng)電池電量實(shí)現(xiàn)低電量保護(hù)提示或操作，電量過低可自動返航；92.失聯(lián)保護(hù)：飛機(jī)失去遙控信號時(shí)自動返航，飛回起飛點(diǎn)上空、安全降落；9飛行模式S（運(yùn)動模式）、N（普通）、F（功能）10飛行避障1.飛行器的六向視覺系統(tǒng)在探測到附近障礙物時(shí)，飛行器能通過地面站軟件發(fā)出警示信息；距離障礙物距離較近時(shí)，飛行器能主動剎停；2.與視覺系統(tǒng)相同，飛行器具備六向紅外傳感器，光線較暗時(shí)也能安全剎停；3.紅外障礙感知范圍0.1-8米；11SDK平臺對接服務(wù)支持SDK移動端軟件開發(fā)套件、機(jī)載端軟件開發(fā)套件、負(fù)載擴(kuò)展接口開放協(xié)議，提供機(jī)載第三方設(shè)備供電和通信接口，支持第三方進(jìn)行二次開發(fā)。12遙控器硬件配置1.7.02英寸觸控液晶顯示屏，分辨率1920×1200，最大亮度1200尼特；2.GNSS支持GPS+Galileo+BeiDou；3.續(xù)航時(shí)間：內(nèi)置電池約3.3小時(shí)，內(nèi)置電池+外置電池約6小時(shí)；4.支持Wi-Fi6和藍(lán)牙5.1；13功能簡述1.具有移動、聯(lián)通、電信4G網(wǎng)絡(luò)傳輸功能，可通過4G網(wǎng)絡(luò)接入系統(tǒng)管理平臺；2.綜合顯示系統(tǒng)應(yīng)顯示飛行參數(shù)和任務(wù)參數(shù)，應(yīng)包括高度、速度、航向、飛行航跡坐標(biāo)、飛行姿態(tài)、剩余電量、飛行時(shí)間等；3.當(dāng)動力巡檢系統(tǒng)發(fā)生意外情況時(shí)，控制站應(yīng)能進(jìn)行聲、光報(bào)警，自動鎖定動力巡檢系統(tǒng)、禁止飛行；4.應(yīng)具有一鍵起飛降落按鍵、一鍵返航按鍵、緊急制動按鍵、錄像按鍵，云臺圖像抓拍按鍵；5.可預(yù)設(shè)航線；且支持在線修改與加載航線，具有飛行狀態(tài)回報(bào)與顯示能力；支持航線模板功能；6.支持智能定位跟蹤、精準(zhǔn)復(fù)拍功能；7.內(nèi)置GPS模塊，可對當(dāng)前控制站位置進(jìn)行定位，支持根據(jù)控制站實(shí)時(shí)位置動態(tài)更新返航點(diǎn)；8.具有手動飛行、自動飛行、云臺操控功能；9.當(dāng)飛行控制、電池、電機(jī)、遙控遙測信號模塊或部件發(fā)生故障時(shí)，控制站應(yīng)能進(jìn)行聲、光報(bào)警，自動鎖定動力巡檢系統(tǒng)、禁止飛行；2.5.2.禪思H30云臺無人機(jī)配備禪思H30T云臺，集廣角相機(jī)、變焦相機(jī)、熱成像相機(jī)、激光測距儀為一體，兼顧同一場景多重需求。【圖】禪思H30T云臺序號類別屬性詳細(xì)信息1相機(jī)云臺紅外熱成像相機(jī)分辨率：1280×1024，視頻幀率：30HZ，支持點(diǎn)測溫、區(qū)域測溫，最大支持32倍數(shù)字變焦，支持拍攝帶有紅外信息的照片，用軟件后處理測溫，具備調(diào)色板功能。2變焦相機(jī)有效像素：4000萬，等效焦距段覆蓋范圍包含33.4-809.3mm，視頻分辨率：3840x2160@30fps，照片尺寸：7328×5496，對焦模式支持MF/AF-C/AF-S廣角相機(jī)。3廣角相機(jī)有效像素：4800萬，鏡頭DFOV：82.1°，照片尺寸：8064×6048，視頻分辨率：3840×2160@30fps，支持時(shí)間戳水印。4激光測距波長：905nm測量范圍：3-3000m（草地2000米，林地1900米，路面1700米）測量精度：1公里內(nèi)偏差＜1m5云臺俯仰-132.5°~+73°；平移±328°工作模式：跟隨模式，自由模式1.支持可見光和熱成像雙通道圖像，均具有雙碼流功能：可見光視頻分辨率不低于：3840x2160；熱成像視頻分辨率：1280×1024，幀率不低于25fps。2.安裝方式：可拆卸3.可將視頻圖像存儲至TF卡，支持TF卡熱插拔。2.5.3.移動式智能機(jī)庫移動機(jī)庫配備高性能皮卡車可快速移動作業(yè)，覆蓋巡檢區(qū)域極為廣闊。機(jī)庫部署操作簡單，駕駛員可兼作業(yè)飛手，或一駕駛員一飛手進(jìn)行工作。機(jī)庫內(nèi)配有大容量鋰電池，保證飛機(jī)的續(xù)航從而進(jìn)行長時(shí)間、大范圍的巡檢作業(yè)。同時(shí)移動機(jī)庫可滿足嚴(yán)苛環(huán)境下連續(xù)作業(yè)。移動式智能機(jī)庫可實(shí)現(xiàn)無人機(jī)的全天候自動起飛/降落、自動充電、數(shù)據(jù)在線傳輸、斷點(diǎn)續(xù)飛、智能診斷等功能，代替人工手飛、插拔存儲卡等操作，真正實(shí)現(xiàn)場站巡檢的智能化、無人/少人化。1)高靈活性移動機(jī)庫可以移動到不同的位置，從而可以更快速地響應(yīng)任務(wù)需求，同時(shí)也可以更好地利用無人機(jī)的續(xù)航里程。2)高效率移動機(jī)庫可以更快地部署和收回?zé)o人機(jī)，具備本地分析診斷的能力，從而提高巡檢作業(yè)的效率。3)強(qiáng)大續(xù)航移動機(jī)庫內(nèi)配置了不間斷電源和快速充電裝置，可以更好的保障無人機(jī)續(xù)航。4)安全可靠移動機(jī)庫可以更好地保護(hù)無人機(jī)免受損壞，同時(shí)也可以避免無人機(jī)在執(zhí)行任務(wù)時(shí)受到攻擊?！緢D】智巡M100移動式無人機(jī)智能機(jī)庫示意序號類別屬性詳細(xì)信息1.通用整機(jī)重量460kg（±5kg）2.外形尺寸1400mm*1400mm*1300mm(L×W×H)3.供電方式AC220V16A4.功率峰值2100W5.環(huán)境溫度-40℃-60℃6.推薦工作溫度-10℃-50℃7.防護(hù)等級IP558.最大允許降落風(fēng)速12m/s9.最大運(yùn)行海拔高度5000m10.RTK基站定位精準(zhǔn)度水平：1厘米+1ppm（RMS）垂直：2厘米+1ppm（RMS）11.車載電池容量5kWh12.車載電池使用壽命充放電6000次13.車載電池充電時(shí)長1h55min14.作業(yè)性能首次作業(yè)啟動時(shí)間79s15.無人機(jī)充電時(shí)長24分鐘（電池10%-90%）16.理論單組電池滿電光伏巡檢容量4MW17.理論單組電池滿電巡檢時(shí)長45min18.網(wǎng)絡(luò)接入通信方式4G/5G19.艙內(nèi)監(jiān)控相機(jī)分辨率1080P20.補(bǔ)光燈紅外補(bǔ)光21.車載平臺皮卡長軸雙排皮卡2.6.系統(tǒng)軟件風(fēng)機(jī)無人機(jī)巡檢診斷系統(tǒng)平臺配置作業(yè)監(jiān)控中心、診斷計(jì)劃、診斷任務(wù)、診斷報(bào)告