M4 系列小型無人機自動巡檢+智能檢測，為風(fēng)機葉片“把脈”

據(jù)中國可再生能源學(xué)會風(fēng)能專業(yè)委員會統(tǒng)計，中國風(fēng)電行業(yè)發(fā)生的倒塔、火災(zāi)燒毀、關(guān)鍵部件失效等大型事故數(shù)量近三年呈上升趨勢，其中葉片問題尤為突出，占比高達 44%。風(fēng)機葉片的日常巡檢與維護已成為保障風(fēng)電場安全運營的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

傳統(tǒng)人工巡檢主要采用兩種方式：高空吊籃作業(yè)和地面望遠鏡觀測。

高空作業(yè)中，檢修人員需在搖晃的吊籃內(nèi)進行檢測，不僅存在墜落風(fēng)險，且在動態(tài)環(huán)境下，難以對葉片表面進行精準(zhǔn)檢查。地面望遠鏡觀測則受限于距離和角度，極易遺漏葉片表面的細微裂紋等初期損傷。

人工檢測單臺風(fēng)機往往需要 1-2 個工作日，且手動記錄數(shù)據(jù)的誤差率較大，更難以形成標(biāo)準(zhǔn)化的檢測報告和系統(tǒng)性的分析結(jié)果。

人工高空吊籃作業(yè)和望遠鏡巡視

相比傳統(tǒng)人工巡檢，常規(guī)無人機巡檢方案雖提高了效率，但仍有技術(shù)瓶頸：首先，對飛手專業(yè)度要求極高，飛行姿態(tài)的細微偏差將影響巡檢質(zhì)量；其次，無人機系統(tǒng)集成度復(fù)雜、第三方遙控器軟件的穩(wěn)定性難以保證；此外，數(shù)據(jù)處理完全依賴人工，耗時長且準(zhǔn)確性較低。

當(dāng)前，傳統(tǒng)巡檢方式難以滿足現(xiàn)代化風(fēng)電場的運維需求，亟需更高效、更智能的巡檢解決方案。

今年，大疆行業(yè)小型無人機 Matrice 4 系列發(fā)布。大疆行業(yè)生態(tài)廠商圖知科技基于 Matrice 4 系列無人機，為風(fēng)機葉片靜態(tài)巡檢提供一套高效、自動化的解決方案。該方案能夠適應(yīng)不同場景下的風(fēng)機巡檢作業(yè)，一起來看看詳細的工作流。

在正式巡檢前，需要先建立完善的風(fēng)機信息數(shù)據(jù)庫。工作人員將風(fēng)機 GIS 坐標(biāo)、輪轂高度、葉輪直徑等關(guān)鍵參數(shù)整合入庫，為后續(xù)巡檢作業(yè)提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支撐。

風(fēng)機基礎(chǔ)信息

針對待檢風(fēng)機，工作人員利用 Pilot 2 插件能力，將風(fēng)機信息數(shù)據(jù)庫導(dǎo)入 Pilot 2 地圖中，再在 Pilot 2 上規(guī)劃風(fēng)機的粗模航線任務(wù)。

生成風(fēng)機粗模航線

系統(tǒng)自動生成建模航線后，Matrice 4 系列無人機自主執(zhí)行巡檢任務(wù)，通過全方位環(huán)繞飛行的方式，精準(zhǔn)采集風(fēng)機多角度的高清影像數(shù)據(jù)。

采集完成后，工作人員選擇“本地建模”，依托 Pilot 2 本地高性能計算能力，僅需 2 分鐘即可完成風(fēng)機三維模型的快速重建。

遙控器直接生成風(fēng)機粗模

Pilot 2 分享出風(fēng)機粗模數(shù)據(jù)，生態(tài)廠商系統(tǒng)（圖知）將自動識別風(fēng)機結(jié)構(gòu)特征。在設(shè)置相機變焦倍數(shù)、安全飛行高度及巡航速度等關(guān)鍵參數(shù)后，系統(tǒng)將生成與風(fēng)機實際姿態(tài)相匹配的精細化巡檢航線，并將巡檢航線導(dǎo)入 Pilot 2 執(zhí)行。

巡檢航線可智能追蹤葉尖運動軌跡，確保葉片關(guān)鍵部位全覆蓋拍攝。從粗模獲取到模型解析，再到巡檢航線規(guī)劃，整個作業(yè)流程均可在遙控器完成，無需外接電腦。無人機在執(zhí)行巡檢任務(wù)時，能夠自主適應(yīng)風(fēng)機狀態(tài)，無需反復(fù)調(diào)整葉片姿態(tài)，大幅提升了作業(yè)效率和便捷性。

自動生成精細化巡檢航線

Matrice 4 系列無人機廣角相機具備 4800 萬有效像素，能夠在安全距離內(nèi)獲取風(fēng)機的高清可見光照片，精準(zhǔn)捕捉葉片上的每一處細節(jié)。無人機自動執(zhí)行航線任務(wù)，全程無需人工干預(yù)，省時又省心。

無人機執(zhí)行航線任務(wù)

值得一提的是，Matrice 4 系列無人機還支持 AR 飛行軌跡功能，可實時顯示無人機的路線規(guī)劃，在降落時還能顯示無人機近地投影，幫助操作人員確認(rèn)目標(biāo)降落位置，確保作業(yè)安全。

AR 投射輔助作業(yè)安全

現(xiàn)場作業(yè)時，僅需“無人機+遙控器”設(shè)備即可完成，一人一機輕裝上陣無負擔(dān)。每臺風(fēng)機巡檢時間壓縮至 20 分鐘以內(nèi)，效率較傳統(tǒng)方式提升數(shù)十倍。

外業(yè)任務(wù)完成后，內(nèi)業(yè)缺陷識別同樣至關(guān)重要。以往，面對無人機采集的海量照片，工作人員需要逐張檢查，不僅效率低，還容易出現(xiàn)漏檢。如今，巡檢數(shù)據(jù)上傳云端后，智能算法可快速準(zhǔn)確地識別缺陷。

系統(tǒng)自動將無人機拍攝的照片進行智能拼接，生成完整的風(fēng)機全景圖像。基于該圖像，智能檢測算法可精準(zhǔn)識別各類缺陷，準(zhǔn)確率高達 90%，并自動生成可視化分析報告。這大幅減少了人工分析的工作量，綜合成本較傳統(tǒng)方法降低了 65%，為后續(xù)維護決策提供了科學(xué)依據(jù)。

多張無人機照片疊加生成完整風(fēng)機圖

風(fēng)機缺陷報告

目前，這套全新的風(fēng)機巡檢方案適配大疆 Matrice 4E/4T/4D/4TD 無人機。從獲取風(fēng)機粗模數(shù)據(jù)到自動的精細化巡檢，無人機高效作業(yè)，避免了人員高空作業(yè)風(fēng)險；同時，作業(yè)門檻低，飛手通過 Pilot 2 簡單點擊便能自動完成巡檢。內(nèi)業(yè)方面，數(shù)據(jù)處理依托智能檢測算法，生成可視化專業(yè)報告，助力風(fēng)電場智能化運維。

在能源轉(zhuǎn)型與數(shù)字化浪潮下，大疆行業(yè)無人機自動化巡檢風(fēng)機的方案，為風(fēng)電行業(yè)提供了切實可行的巡檢方案，有效提升了風(fēng)電場的運營效率和安全性，推動風(fēng)電行業(yè)邁向更高效、更安全的新階段。