无人机智能巡检在风电光伏故障检测中的应用

无人机智能巡检在风电光伏故障检测中的应用

鲍居俊

新疆华电苇湖梁新能源有限公司

摘  要：风电光伏系统存在布设面广、设备数量多以及故障检修任务重等一系列特点，采用传统的人工模式来实施此类设备的检修时会产生效率低下、成本高昂的缺点。无人机智能巡检系统在此类故障检测任务中的应用可显著克服人工模式下的各种不足。本文主要就此进行了探讨。

关键词：无人机；智能巡检；风电光伏；故障检测；应用

风电系统以及光伏发电系统部署的位置通常处于人工作业方式难度较大的地区。例如，国内目前最大的光伏发电站是青海塔拉滩光伏电站，其占地面积达到了609平方公里，海拔高度超过了3000m，氧气含量也不适应人活动，依靠人力来完成这一超级工程的故障检测和检修工作将是一件难度极大的事情。而无人机智能巡检能够适应各种复杂的地质环境，并且也非常高的效率自动化的查明风电和光伏设备上存在的各类故障因素。因此，加强对无人机智能巡检在风电光伏故障中的应用势在必行。

1无人机在风电光伏电站巡检中的应用价值

1.1大幅度提升巡检效率。对风电光伏发电站来说，检查是一项更为重要的任务，因为它需要大量的人力和物力资源，而且在工作人员面临危险的情况下，如果要在传统的劳动方式下进行检查，检查就不太有效。控制操作中的安全风险。此外，无人驾驶航空器可以在相对短的时间内进行高分辨率图像采集，然后实时将其传送到接收平台，并且工作人员可以在相应的系统上观看现场图像。大大提高了控制效率。就具体应用而言，风电光伏发电站只需要一个监视和视察无人驾驶航空器的系统，这符合视察要求，使无人驾驶航空器能够自己进行视察和测量。

1.2能使迅检安全性得到。由于光电风电光伏发电站利用太阳能发电，因此必须在工厂的屋顶安装诸如硅板之类的设备。在传统的远程监视中，工作人员必须前往最高的房屋，进行监视访问，并在发生事故时进行安全检查。使用无人驾驶航空器检查光伏风电光伏发电站使工作人员能够摆脱工作强化的只要操纵无人驾驶航空器就足以完成相应的检查任务，操作安全得到了显著改善，安全事故大幅度减少。

1.3能快速准确找到故障点位。光电风电光伏发电站可以在无人驾驶航空器上安装在无人驾驶航空器上的先进的红外成像设备，该设备在使用无人驾驶航空器进行检查时得到了改进，从而能够对光电风力发电装置进行红外探测。这使得能够快速检测热损伤。执行部分，在对无人驾驶航空器进行定期检查的同时，可以有效地降低风光伏组件损坏的风险。由于风电光伏发电站易受环境等外部因素的影响，风力发电系统往往出现故障问题，通过无人驾驶飞机的控制，能够快速准确地定位故障点，并为维修工作提供可靠的基础。

2 无人机智能巡检在风电光伏故障检测中的应用

2.1风电巡检。在实际的风电光伏故障检测工作开展过程中，最为常见的故障问题就是风电叶片出现的相关问题。为了能够更好地提升整体检修工作的相关质量，工作人员通过结合无人机的智能巡航功能不仅能够更好地进行整体风电叶片表面的有效检查，同时相关无人机的摄像头功能能够更加细致的分辨出叶片细微处的腐蚀和涂层脱落情况，同时整体的工作效率也相对较高。除此之外，由于对于叶片涂层脱落等问题的检测往往路线和整体工作开展频率相对固定，因此通过结合无人机设备的有效使用也能够进一步降低资源投入，从而更好地解放人力资源投入在其他的检修工作开展上。另外，在实际的风电光伏设备运行过程中，又由于风机设备自振情况下很容易出现叶片的表面裂纹情况，由于前期的整体裂纹相对较为隐蔽，因此常见的人为巡检工作常常并不能够很容易地发现并进行维护保养。相关工作人员通过无人机智能巡检功能的有效应用，不仅能够针对叶片表面的细小裂纹进行相关特征的有效搜集，从而更好地在之后的工作开展过程中进一步针对叶片裂纹故障进行重点检测，从而更好地提前发现相关叶片的故障问题，并结合工作人员的及时维修和设备更换，最终实现整体叶片设备的使用状态能够得到有效保证。最后，风电光伏设备叶片还会出现叶根的螺栓断裂问题，这不仅会造成整体功能的完全缺失，同时高速旋转的叶片碎片还会造成更大的安全隐患问题。因此，相关工作人员应当更好的结合无人机的智能巡检功能，从而更好地通过拍摄叶片根部的螺栓固定照片来进一步确保整体叶片的安装质量。对于可能出现问题的螺栓安装部位，无人机在职能检询过程中可以进行及时的报警响应，从而方便相关工作人员及时暂停该部分的叶片功能使用，通过更换叶片或者螺栓进行重新固定后再进行整体设备的运行。

2.2无人机设备识别故障。在传统的风电光伏故障检测过程中，由于整体的检修过程和检修环境相对较为复杂，因此往往通过人工巡检的方式将整体的故障风机设备存在的相关问题进行检修和排除，但是这样的工作开展方式不仅严重依赖检修人员的自身工作经验，同时整体的工作开展方向和科学性并不能够得到有效的验证，从而往往使得整体的检修工作质量不能够得到有效提升。而在结合无人机智能巡检功能的使用之后，相关设备不仅能够为整体的设备故障问题提供更加科学全面的相关处理意见，同时也能够结合检测数据细节给予更多的方案优化。这样的工作开展不仅能够与人工巡检的相关结果进行相互印证和对比，从而进一步加强了整体巡检工作的质量和效率。同时也能够在另一方面为提升整体无人机设备巡检故障工作开展可靠性起到了更为有效的深远意义。

2.3在人工巡检中的相关应用。在传统的中点光伏故障检测过程中，由于整体的设备检测工作需要较高的测量标准和较为复杂的测量环境，因此在实际的人工巡检过程中，往往需要进行较为复杂的工作流程和设备使用。为了能够更好地优化和提升整体人工巡检的工作质量，相关工作人员可以通过与无人机进行有效配合，从而更好地减少有关人力资源和成本的进一步投入。在实际的工作开展过程中，城关巡检人员首先应当结合望远镜的使用进行相关巡检工作内容的总体观察，然后通过手动控制无人机进行相应的航线飞行，从而确保整体无人机能够悬停在相关设备的10米范围内。最后设备人员可以通过无人机上的相关上头对整体的设备细节进行检测和放大，并针对可能出现的故障问题点进行拍照和数据分析，最终实现整体训练工作质量的有效优化。

2.4光伏巡检。在实际的风电光伏设备运行过程中，除了相关机械传动设备零部件会出现一定的故障之外，一些光伏组件和线路也会产生强硬的故障问题。这不仅体现在长期的设备运行会导致尘土落叶等各种遮挡物造成光伏组件的局部接收问题，不仅影响了整体光伏发电的相关质量，同时还会造成局部电压和电流数值进一步紊乱，最终形成局部温度骤然上升烧坏相应的光伏接收板表面。而通过无人机的智能巡检功能，能够在更高的视野角度下进一步加强对于整体光伏设备状态的检测质量，不仅大大提升了整体光伏巡检工作的开展效率，同时也能够降低相关光伏电池组件和栅线等部件的更换频率。

4 结束语

总之，无人机智能巡检设备具有精确定位、快速拍照、信息保存和传输以及自动巡航等功能，在风电光伏系统的故障检修中可利用无人机智能巡检设备快速定位故障点，并拍摄相关照片。这种故障巡检方式具有效率高、成本低以及环境适应性强等特点。

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