无人机智能巡检在风电光伏故障检测中的应用

作者简介：张宇川 性别：男 出生年月：1994.2.5 民族：汉 籍贯：内蒙古呼和浩特市 邮编：010010 学历：本科 职称：工程师 研究方向：新能源、无人机研发、电力营销

摘  要：风电与光伏两大能源为我国的电力事业作出了巨大的贡献，在电力建设过程中有着十分重要的作用。但由于风电厂的危险性和光伏电站的特殊性，在巡检的过程中风险较高，而无人机技术的引入能有效提升巡检的效率，且避免发生安全事故。为此文章主要是分析了无人机智能巡检的重要性，在此基础上探讨了无人机只能巡检在风电光伏故障检测中的实际应用情况，望能为有关人员提供一定参考。

关键字：无人机;智能巡检;风电光伏;故障检测;应用探究

引言：近年来，图像识别技术在不断发展，这一技术的快速发展与进步同时也提高了无人机在风电光伏站的巡检效率。无人机智能巡检的不推推广和应用，能有效节约风电光伏巡检中的人力物力消耗，且能提升巡检的安全性以及效率，同时能通过图像识别技术精准识别其中的故障点，及时进行修复。

一、无人机智能巡检的重要性

1、能够帮助提高巡检的效率

风电光伏电铲中的巡检工作有着十分重要的作用，如果利用人力开展巡检工作，不仅会造成资源浪费，且无法确保巡检人员的人身安全，存在着较高的风险，效果也一般。而无人机可以通过高空航拍采集图像，不仅效率更快，且更为精准。无人机可以将收集到的图像实时传输至管理平台，工作人员能够依据推向分析故障点，这不仅能有效提升巡检的效率，且无需近距离接触设备，安全性更高。

2、提升巡检的安全性

风电厂主要是利用风能进行发电，而光伏电厂则是利用太阳能进行电力的输出。以往传统的光伏巡检需要有关人员攀爬到故障点进行巡查，此工作任务风险较高。利用无人机自动图像采集技术能有效避免此问题，有关人员只需通过操控无人机便能进行安全巡检，能有效降低巡检的安全风险。

二、无人机智能巡检的应用分析

1、风电巡检

在长期运行过程中，风机叶片经常受强风和沙粒的冲击。同时由于长时间暴露在空气中，过于潮湿的空气很容易导致叶片的表发生氧化腐蚀损坏，导致叶片外壳受到损耗。如果没有及时的发现这些现象并处理，会导致叶片的磨损和性能显著降低，更严重的是叶片可能会出现断裂的情况，这将影响大型发电机组的正常运行。在潮湿的空气下会使得叶片表面的涂层出现掉落的情况，涂层的大面积掉落会降低叶片的使用寿命，且增加发电机组的维护成本。二是由于风机振动引起的裂缝，由于长期暴露在空气中，许多小裂缝很容易沾染一些物质，这些物质会侵蚀叶片的表面，但它们不容易被发现。当被发现时，情况已经非常严重，这使得后期的维护变得困难，同時也增加了维护的成本。再者，是由于自然灾害所造成的叶片损伤，在雨水较多的区域中叶片容易被雷击，严重的情况会导致叶片直接报废，无法进行工作。最后是叶片被腐蚀后而出现的排水孔堵塞的问题，这些给水会直接腐蚀叶片，严重影响到叶片的正常运行。可以通过无人机进行风电故障的识别，首先需要通过人工巡检确定叶片故障的几个样本，然后录入故障信息后，通过无人机对风机展开智能巡检的作业。有关人员可以手动控制无人机的飞行，收集叶片的红外图像，且需要与故障信息进行对比，若发现其中存在故障，则需要近距离的拍摄故障点，在拍照时需要谨记不能逆光拍摄，否则会不清晰，与人工排查相比较，无人机的应用能够更全面、高校的识别其中的故障点。

2、人工巡检

在进行人工巡检探索时，相关研究人员选择对运行已久的风电厂进行，主要是对牟定桨距风机叶片进行巡检。巡检工作人员首先是利用望远镜对其进行观察，且使用绳索等工具进行垂降，这才能确保巡检的全面性;其次可以利用手动航线飞行，从而确保完成在逆风、逆光费劲和顺光飞行的巡检;最后在距离风叶片大概十米的距离，可以通过无人机设备对其中存在的故障进行智能识别，无人机设备的应用能得到更全面的故障信息，巡检人员通过控制无人机设备，将其悬停在风叶片故障的地位，对其进行更清晰的拍摄。

3、光伏巡检

光伏设备在长期使用后也容易出现损坏、裂纹以及故障等的情况，同时其中还会积累一些落叶、枯枝以及灰尘等的一些杂物遮挡了太阳光，这会导致设备内的电流电压发生变化，导致电池中出现局部升温的情况，且由于设备自身的限制导致出现其中容易出现热斑，一旦发生热斑效应，就表明其中的温度已经到达极限，会直接电池组件直接被融化，栅线将受到损坏，最终导致太阳能电池组件整体都失去作用。为此，对光伏进行巡检有着十分重要的作用，通过无人机智能巡检技术对光伏设备进行多角度的拍摄，能够快速、准确的识别光伏电板，准确识别出其中光斑存在的位置。维修人员通过无人机得知光斑位置后需要快速行动，对光斑进行有效的消除，才能有效提升电池的使用寿命，从而降低运营成本。在使用无人机巡检的过程中，需要避免出现强光或者太阳光的反射，否则容易导致拍出来的图像不清晰，对比起来困难，无法准确得知热斑存在的位置，而影响到设备的实际运行。同时需要选择热敏高度高的红外成像设备，需要确保拍摄镜头与目标是垂直的状态，且需要对准焦，这样才能确保通过无人机拍摄的图像是清晰有效的。在设置温感之间需要使用自动模式校准温度，然后再通过手动模式对其进行微调，需要确保温感是合适的。最后，由于无人机体型较小且搭载的设备较多，会导致无人机的重量加大，这就会消耗更多的能源，导致无人机的续航时间减短。为此，为能确保无人机巡检工作的顺利完成，需要减轻其的负担，确保无人机有足够的能量进行图像拍摄。

三、结语

由上可知，无人机技术在风电光伏巡检中的应用能确保巡检工作的安全性，且能提升巡检的工作效率，准确识别其中存在故障的位置，但对一些不明显的故障识别还需要加强，为此有关人员应当增强在此方面的研究，才能更好推动电力行业的发展进程。

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