注重成像清晰度
对叶片的观测主要是对表面质量进行观察分析,尤其是进行砂眼排查和横向裂纹观察,对无人机的成像要求较高。无人机的成像主要由其云台稳定性、成像设的摄影摄像能力要求较高。如果要进行高清晰度的观测,对天气的可见度要好,风速越低越好。
3.4现场应用
有鉴于风电叶片检测的特点,本文选择了多旋翼无人机为试验对象。多旋翼无人机为垂直起落无人机,支持悬停,操作简单,维护成本低,检测费用低。本文选择了大疆筋斗云S1000系列和零度High原One系列进行了现场巡检测试。
3.4.1大疆筋斗云S1000筋斗云S1000是一款八旋翼无人机,大疆无人机中的专业级航拍飞行平台,此次检测搭配了佳能的5DIII相机。
本次测试时间为2015年4月1日,地点在山东滨海风电场,检测机型为联合动力UP1500机组,被检测机组为二期33#机组,现场温度6毅,风速9~11m/s,能见度一般,检测一支叶片平均时间为5min,起飞重量约9kg,飞行最高高度125m,无人机的续航时间为15min。
图6 大疆筋斗云S1000
试验表明,筋斗云S1000的稳定好,在9m/s的大风中影像的成像效果清晰,由于加载的是佳能5DIII,起飞重量较重,影响了续航时间。此次测试相机加载的是定焦距镜头无法进行光学变焦,如采用长焦距变焦镜头会更有利于叶片的细节检测。3.4.2零度智控HighOne
HighOne是一款大型四旋翼无人机,在安全性方面,既有双余度飞行控制系统,又有安全降落伞。此次测试中,搭载了松下的GH3相机和定焦镜头。
图7 S1000实际观察效果
图8 零度智控HighOne
图1 RQ-170野哨兵冶无人机本次测试时间为2015年4月9日,地点在北京未来科技城,检测机型为联合动力UP1500机组,现场温度15毅,风速3m/s,能见度良,检测一支叶片平均时间为5min,起飞重量约6kg,飞行最高高度125m,无人机的续航时间为20min。
图9 HighOne实际观察效果
试验表明,零度HighOne的稳定好,影像的成像效果较为清晰,由于加载的是松下的GH3,相比佳能5D3成像质量上稍有差距,机组的续航时间要优于S1000。通过试验证明了多旋翼无人机在风电叶片故障巡检中能够完成目测检查分析的任务,即便在风速为10m/s无人机仍然保持了相当的稳定性。综上所述,无人机应用到风电叶片巡检中能够弥补使用高倍望远镜观测所达不到的精细化程度,基本能够达到蜘蛛人的效果。不过如果叶片表面污染严重或者灰尘堆积则会影响检测结果。无人机应用到叶片巡检当中能够极大增加叶片目视检测的效率,减小停机损失。
旋翼无人机由于具备悬停和低速飞行能力,适合进行风电机叶片巡检。多旋翼无人机以其操控简易,维修方便,经济性好,适合作为风电叶片巡检的主力工具。