無人機(jī)這樣巡檢智能風(fēng)電場
時(shí)間: 2022-10-26 09:30:30
工作人員用大型無人機(jī)巡檢。大葉片，動輒五六十米，在風(fēng)的吹動下，旋轉(zhuǎn)著為遠(yuǎn)方輸送清潔電力。小葉片，不過三十厘米，在算法驅(qū)動下，旋轉(zhuǎn)著為風(fēng)機(jī)運(yùn)行提供保障?！谇嗪＿@片“風(fēng)”“光”無限的土地上，國家黃河公司率先在風(fēng)機(jī)葉片智能巡檢方面作出突破，講述了風(fēng)機(jī)與無人機(jī)的故事。隨著風(fēng)電生產(chǎn)管理逐漸朝著精細(xì)化方向發(fā)展，對風(fēng)機(jī)核心部件的運(yùn)維水平也提出了越來越高的要求。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。葉片巡檢常規(guī)作業(yè)，往往采用望遠(yuǎn)鏡、吊籃、蜘蛛人、回形平臺進(jìn)行，效率低、強(qiáng)度大、安全風(fēng)險(xiǎn)高，還要承擔(dān)停機(jī)損失的發(fā)電量。黃河公司現(xiàn)有風(fēng)電裝機(jī)達(dá)488.95萬千瓦，共1868臺風(fēng)機(jī)，巡線線路超過3000公里，需要穿越沙漠、戈壁、沼澤……對于這項(xiàng)艱巨的任務(wù)，沿用傳統(tǒng)方式對風(fēng)機(jī)葉片進(jìn)行巡檢無疑是對人力物力的資源浪費(fèi)。如何探索新的巡檢方式，為艱苦一線的員工減負(fù)？早在“十四五”的開局之年，黃河公司海南風(fēng)電分公司便依托黃河公司數(shù)字化建設(shè)總體方案，開啟了風(fēng)電場智能化、數(shù)字化的布局：利用分公司檢測中心的人才、機(jī)制優(yōu)勢，打造一支精干的專業(yè)化隊(duì)伍；成立“睿風(fēng)”創(chuàng)新工作室，學(xué)習(xí)行業(yè)內(nèi)先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)、推動科研項(xiàng)目高質(zhì)量落地。經(jīng)過調(diào)研，黃河公司最終決定以無人機(jī)為基礎(chǔ)開展葉片巡檢新模式。但在行業(yè)內(nèi)，無人機(jī)葉片巡檢需要高度依賴操作手的技術(shù)水平和判斷能力，實(shí)際參與場景少，且存在電池續(xù)航短、機(jī)械故障率高、效率低等問題。面對這些難題，黃河公司創(chuàng)造性地將AI(人工智能)系統(tǒng)融入無人機(jī)實(shí)際應(yīng)用，以人工智能為無人機(jī)巡檢賦予智慧動能，在前期收集完成各風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，將平均60分鐘每臺的葉片巡檢速度縮減到15分鐘每臺，將平均120分鐘每臺的故障識別縮減到15分鐘每臺，作業(yè)效率大幅提升。為解決續(xù)航問題，在實(shí)驗(yàn)論證諸多機(jī)型后，黃河公司選用并定制改裝大疆M300 RTK為無人機(jī)飛行平臺。熱插拔、50分鐘理論續(xù)航、抗風(fēng)等級15米每秒、15公里圖轉(zhuǎn)等傲人數(shù)據(jù)，配合搭建的地面RTK精準(zhǔn)定位系統(tǒng)，有效保證了無人機(jī)在一組電池作業(yè)中，為2臺風(fēng)機(jī)完成葉片、塔筒精細(xì)化巡檢任務(wù)，基本解決了業(yè)界痛點(diǎn)?！白鳂I(yè)過程中，只需要監(jiān)控遙控端屏幕，無人機(jī)自動起飛后，會自動前往被檢測的風(fēng)機(jī)輪轂上方校對之后開始檢測作業(yè)?！卞值莿P說。他是黃河公司海南風(fēng)電分公司檢測中心油化班副班長，國家電投“建功創(chuàng)一流”無人機(jī)巡檢技能競賽個人三等獎獲得者。在無人機(jī)科研項(xiàng)目中，他帶領(lǐng)檢測中心無人機(jī)小分隊(duì)實(shí)驗(yàn)論證數(shù)十種無人機(jī)檢測方案，行進(jìn)千余公里巡線線路，為服務(wù)平臺錄入了一千余臺風(fēng)機(jī)的實(shí)測數(shù)據(jù)?！艾F(xiàn)在這個提示表明的是當(dāng)前風(fēng)機(jī)的葉片及塔筒數(shù)據(jù)已經(jīng)傳輸?shù)椒治銎脚_，可以直接按照規(guī)劃路線開始下一臺風(fēng)機(jī)的巡檢任務(wù)。”逯登凱對旁邊的學(xué)員解釋，在巡檢技術(shù)取得突破的現(xiàn)在，作業(yè)人員的準(zhǔn)入門檻越來越低，需要徒步前進(jìn)的路段越來越少，檢測水平及巡檢效率大幅提升?！皳?jù)測算，使用新模式巡檢以后，在無人機(jī)使用壽命期間，最多可以降低各項(xiàng)成本1500萬元，每年增發(fā)電費(fèi)三百余萬元?！秉S河公司海南風(fēng)電分公司創(chuàng)新工作室負(fù)責(zé)人孫志遠(yuǎn)說，“這項(xiàng)技術(shù)剛剛榮獲了2021年電力科技管理五星創(chuàng)新成果。接下來，我們將把科研重心放在研制風(fēng)機(jī)葉片內(nèi)部巡檢機(jī)器人上，以便形成內(nèi)外聯(lián)動的巡檢模式，以科技創(chuàng)新助推風(fēng)電運(yùn)維快速發(fā)展?！苯?jīng)過實(shí)踐論證，黃河公司最終形成了低速狀態(tài)精細(xì)化拍照、正常運(yùn)行狀態(tài)整體輪廓視頻拍攝的兩套風(fēng)機(jī)葉片及塔筒自主巡檢應(yīng)用模式，可分別開展精細(xì)化、標(biāo)準(zhǔn)化檢測，并建立AI自學(xué)練習(xí)服務(wù)平臺，不斷提高無人機(jī)巡檢的精度和速度。遠(yuǎn)在海南藏族自治州的切吉西風(fēng)電場境內(nèi)，逯登凱等人堅(jiān)守在風(fēng)機(jī)機(jī)組下，等待無人機(jī)今日份巡檢工作的完成。舉目望去，“大葉片”與風(fēng)共舞、蔚為大觀；“小葉片”上下環(huán)繞、不離不棄。低下頭來，屏幕已經(jīng)顯示出上一臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的葉片及塔筒分析數(shù)據(jù)，余暉下，逯登凱等人的身影被無限拉長……