近年来,风电产业迅猛发展,竞争愈演愈烈,在风电行业定检规范不够完善的情况下,业主及主机商不可避免地放松了对定期检验环节的要求。

因此,貌似结构简单的风电塔筒可能存在极大的质量风险,对整个风机系统造成致命的破坏。

由于风机所处位置特殊,租用设备维护成本较高,而且因移动设备时间较长,工作效率低,加之某些平台金属物如遇突发天气与叶片相撞,损坏叶片现象屡见不鲜,导致风机的检测工作异常的困难。

Phase One超高清无人机系统

风机不停机无人机检测方案

Phase One使用iXM-GS120超高清全局快门相机提供一套风机不停机进行检测的方案。

自动拍摄使用人工智能深度学习识别算法,辅助雷达测距技术、智能航线规划技术,对风机叶片进行拍摄的方法。在无需人员控制的情况下,无人机携带Phase One相机在风机旋转直径虚拟球外30-50米自动拍摄。
无人机升空后会自动寻找风机偏航角,无人机进入拍摄航线,对叶片进行拍摄,拍摄后旋转到风机侧面拍摄前缘与后缘,依次转到风机正后方拍摄叶片背面影像。

该方案无需停机、不影响生产,无需报停电计划。不受风力大小影响,随到随拍,精度高,可达毫米级精度。无需取得风机塔筒中心点精确坐标位置,无需点云数据,拍摄速度快(每台风机10分钟),影像拍摄后可现场分析、查看,不受无人机续航时间影响。

适用于高效率叶片巡检、每季度定期巡检、飓风期特殊巡检、叶片缺陷识别及叶片修复后检测。

设备使用难度低,无需培养无人机飞手,普通人员经过培训即可以胜任工作,并可取得风机叶片工作时弯曲角度与风速相关性数据,为深入研究取得第一手可靠材料。

风机不停机检测方案拍摄流程

1、使拍摄叶片主体像素在直方图中位于中间位置,无过曝部分,暗部特征明显。
2、将无人机升空对准机头正前方大约40米处,检查直方图成像情况。确定参数后开始拍摄。
3、在风机叶片正前方拍摄风机叶片的正面视图,依据风机叶片的长度每只叶片拍摄3-4张照片3只叶片为一组。
4、选定需要拍摄的位置,无人机悬停,利用AF自动对焦功能,锁定焦距位置,待到风机叶片旋转到规定拍摄位置时触发拍摄,连续拍摄三只叶片,每只叶片拍摄2-3组直到全部叶片完成。
5、上一个步骤完成后水平移动,拍摄叶尖直到叶根位置全部图像,重叠率控制在20%。

不停机检测案例图展示

Phase One工业相机采用中画幅CMOS(感光元件),相比普通变焦相机,它的拍摄范围更广,拍摄内容更全面。1-2张照片即可实现单个叶片的覆盖拍摄。同时,高达1亿/1.2亿的相机分辨率又能保证拍摄画面的清晰度,确保图像放大后依然能清晰地展示出叶片表面磨损、凹痕等各种细节情况。

Phase One工业相机的背照式传感器设计配合83db高动态范围,使得拍出的图像更加锐利通透,噪点少,画面看起来更明亮。

方案优势

相对于停机检测,使用Phase One相机可以提供不停机检测方案,在不影响发电量的情况下,减少对风电厂正常工作的干扰,无需等停机做到真正的随到随检, 高效实时发现风机缺陷。Phase One相机的不停机检测方案,是不停机风机叶片全自动巡检引领者。

  • 风机不停机叶片巡检方案可以大大减少风机的发电量损失,及反复启停对机组和电网的损耗, 以某20万千瓦风机风场为例,以每台机组停机检测时间1小时计算,约损失200000KWh电量。200000KWh电量,按照上网电价0.5元每KWh计算,整个风场停机叶片巡检一次共损失20万元人民币。每年平均检测2-4次叶片,每年的停机费用相当于损失40-80万元人民币(环境差异原因可能和实际数字有差异)。
  • 停机拍摄、减少发电量、再次启动需要额外动力,锁机期间遇到强风有倒塔风险。本方案可以在风机不要机的情况下全方位高效的对风机进行检测。