无人机智能巡检可达到省时省力省钱的作用效果
当前,人工智能在中的运用和研究主要集中在电站运维方面,而对如今飞速发展的光伏行业来说,人工智能在光伏电站巡检中的应用显得尤其重要。
根据某行业研究中心数据显示,到2020年全球公用事业规模光伏运维市场将达到390GW。面对如此庞大的市场规模,如何通过运营维护来提高光伏电站的发电效率、降低运维成本,保障光伏电站收益的最大化,已成为电站业主和投资者们最为关心的问题。
长期以来,光伏电站项目的选址多在平原、山坡、工商业大型厂房屋顶等无明显阳光遮挡的区域,而且光伏电站建设规模普遍较大。较大的建设规模和偏僻的选址决定了光伏电站运维巡检工作超强的复杂程度及难度。常规的人工巡检方式不仅需要耗费大量的人工及时间成本,同时巡检人员工作也存在一定的危险性。如此一来,光伏电站的后期运维巡检成了电站业主的一块心病。而人工智能的发展,给光伏电站巡检指明了一个新方向。结合光伏电站运维巡检的技术要求与特点,诸多电站业主以及光伏企业家都不约而同的瞄准了智能无人机技术。在不少光伏业内人士眼中,智能无人机技术已成为了光伏电站运维巡检的新出路。
电站巡检侦察兵:智能无人机
智能无人机在电力线巡检中的运用早已不新鲜,如今国内多地的电网电力线巡检都采用了无人机,并取得了不错的效果。但是,智能无人机在光伏电站巡检中的应用还是鲜有耳闻。
事实上,在光伏电站巡检中,由于光伏电站设备数量庞大,人工巡检光伏电站往往很难发现其存在的隐患。而且,人工巡检常常受地形影响,无法到达一些区域,从而产生巡检盲点。与此同时,人工巡检遇到大型光伏电站时,巡检频次很难达到要求,导致很多电站故障无法及时发现,而这些难题遇到无人机都将迎刃而解。
智能无人机普遍搭载红外成像相机和可见光成像相机,两者结合,能精确全面的采集太阳能电池板的丰富信息。除此之外,智能无人机还搭载计算机智能终端,可通过热信号的生成来确定太阳能电池板受损情况,在高空实现对光伏组件热斑效应等问题的查看。在光伏电站的日常巡检中,无人机可以提供包括组件红外检测、组件表面灰尘检测、组件裂纹破损检测、组件遮挡检测等在内的组件检测,还能实现实时监测、分析、智能诊断等功能,以达到对光伏板灰尘覆盖,表面破损,发热等故障的诊断和隐患的精确定位。
另外,根据每次巡检数据的累积,以及系统其他数据的整合,无人机获取的海量数据可进行挖掘分析,对易出现故障区域以及故障周期等等做出有效分析和预测。此外,智能无人机的投入运用,使得光伏电站不再需要大量人力值守,这将进一步降低光伏电站的运维成本,同时也提高了电站的经济效益。
总体而言,智能无人机操作灵活、简便、高效,相比于常规的人工巡检,智能无人机巡检具备以下优势:
1.巡检效率高,大幅缩减光伏电站巡检所需人数及巡检时间,节省人力运维成本,具有更高的经济效益;
2.智能无人机机动性高,它在空中飞行可以不受地面障碍物等的限制自由移动。针对光伏电站幅员辽阔,地形起伏等特点,运用无人机巡检省时又省力;
3.全自动飞行诊断,结合历史数据分析,可对光伏电站进行全面评估,还可对电站故障的出现进行有效预测;
4.提升了电站巡检频次,有效提高电站巡检效率与精确性;
5.解决了电站建设类型不同,组件难于巡检的难题,及以往人工巡检可能带来的人员安全问题。
省时省力省钱无人机智能巡检诊断
目前,多数光伏企业对于智能无人机技术仍处于观望阶段,甚至有不少的企业家对智能无人机在光伏电站巡检中的可运用性还持怀疑态度。而少数坚持创新的光伏企业经过几年的技术攻关,已经在智能无人机光伏电站巡检领域取得了突破性进展。
以光伏电站故障智能诊断知名企业金鸿泰为例,该公司近年来一直致力于用包括智能无人机在内的先进技术开拓光伏电站的高效智能化运维,其研发的无人机智能巡检诊断系统成功验证了无人机巡检应用于光伏电站的可行性,在智能无人机光伏电站巡检领域的开发应用已经进入试验阶段。行业专家认为,智能无人机在光伏电站巡检中可运用性的验证,必然会在业内掀起一波针对智能无人机的投资狂澜。可以预见的是,随着技术的完善,无人机将在光伏电站运维中实现更多的功能,成为光伏电站合格的侦察兵。
光说不练假把式,到底无人机巡检有没有理论上的那样好用,还得实践出真知。下面以金鸿泰“SolarFly?速福来?”金鸿泰无人机智能巡检诊断系统在内蒙古托克托县40MW光伏电站的试飞为例,看看智能无人机在光伏电站巡检中的实际效果。与以往无人机巡检不同的是,“SolarFly?速福来?”金鸿泰无人机不再只是相机与传感器的载体,而是以“智能无人机+人工智能”为理念打造出来的具有卓越智能分析诊断能力的智能无人机。
下面是智能无人机巡检光伏电站试飞传回地面的光伏电站实时图片,从图片上电站运维人员可以实时掌握光伏电站的运行情况,再结合计算机分析,对光伏电站的各组件设备的工作情况就有了准确的了解。
可见光图像
图1:飞行高度35米
图1和图2分别为无人机飞行高度在35米和10米时传回地面的可见光图片,通过可见光图片我们可实现组件遮挡、组件表面灰尘、组件表面裂纹等检测。
红外图像
图2:飞行高度25米
图2为无人机在飞行高度为25米情况下传回地面的红外图像。通过红外图像,我们能发现光伏电站的热斑现象并精确定位,红外图片结合计算机分析,就可获得电站运行的一些关键数据,从而实现对光伏电站发热等故障的诊断。
图3:无人机飞行照片
在这次试飞过程中,智能无人机完成整个40MW光伏电站的信息采集只用了2.5个小时。事实证明,智能无人机将采集到的信息实时图传至地面端,验证了智能无人机巡检可以检测到组件、汇流箱等设备的问题。其他诸如组件灰尘检测、组件热斑检测、组件遮挡检测、组件污垢检测、组件裂痕检测、组件不发电检测、组件防反二极管损坏检测、组件背板划伤以及汇流箱发热等设备故障、隐患也一一精确地检测出来。
那么,智能无人机巡检光伏电站可以带来哪些经济价值呢?
首先,采用无人机巡检光伏电站,使得在电站运维过程中“无人值班、少人值守”成为现实,大大节省了人力资源。以一个40MW的大型地面光伏电站为例,按照传统运维模式,巡视人员不仅每天要看组件是否损坏,还要拿电流表逐一检测,需要2名巡检人员花费3-4天才能巡视一遍。而采用无人机巡检只需要1-2个人操纵与配合,这样可以大大降低电站巡检的人工成本。其次,采用智能无人机全部巡检光伏电站一次只需要约3小时,与人工巡检相比大大缩减了巡检周期,提升了巡检的工作效率。其三,智能无人机巡检的高效性为解决电站故障提供了便利,方便电站运维人员及时快速地处理电站故障问题,提高了光伏电站的发电效率,带来巨大的经济价值。换句话说,智能无人机是以更小的成本创造了更大的经济效益。
毫无疑问,相对于人工巡检,智能无人机巡检的主要优势已是显而易见的了。它能够轻松解决长期以来存在的光伏电站巡检难题,提高巡检效率,降低人工巡检成本,同时还能提升电站的发电效率。既实用又高效,还十分经济实惠。另外,无人机在设备故障诊断、故障精确定位等方面的功能,也是令人工巡检望洋兴叹。而最让人惊喜的是,它还可以结合大数据平台,对获取的海量数据进行分析,从而对易出现故障的区域以及故障周期等等做出有效分析和预测。
不得不说,金鸿泰无人机智能巡检诊断系统在内蒙古托克托县40MW光伏电站成功运用,初步验证了无人机智能巡检诊断系统应用于光伏电站的可行性,进一步表明智能无人机完全可以胜任光伏电站的日常人工巡检部分工作。
技术革新开拓光伏电站巡检的未来
目前,无人机巡检尚存在一些技术难题亟待突破。譬如说,无人机在脱离操作者的视界之后,还无法实现自主飞行,极有可能因为撞上障碍物而坠毁,再加上国内相关制度的不完善以及标准的缺失,智能无人机系统在光伏电站的大规模发展依然任重而道远。
无论如何,智能无人机在光伏电站巡检中的表现是非常值得肯定的,毕竟人工巡检无法弥补的缺陷以及智能无人机的诸多优势,都决定了智能无人机将在未来占领光伏电站巡检市场,从而极大地弥补人工巡检的不足。
如今,无人机在光伏电站巡检领域的应用已经吸引了大批光伏企业的注意。在光伏运维强大的市场需求下,以无人机得天独厚的优势,将会有越来越多的光伏企业争相布局。汹涌如潮的电站投资带来的将是技术的爆发,以目前无人机技术的发展速度,智能无人机或将在短期内开启光伏电站运维的新时代。可以预见,未来的光伏电站巡检,将会是智能无人机的天下。
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光伏电站无人机智能巡检诊断系统
光伏电站无人机智能巡检诊断系统SolarFly速福来无人机智能巡检诊断系统,基于可搭载热红外成像相机和可见光成像相机的无人机,采集光伏组件发电运行数据信息,针对光伏电站幅员辽阔,地形起伏等特点,利用图像处理技术和光伏组件故障检测技术,自主研发图像处理算法,结合摄影测量技术,实现自动探测组件灰尘、污垢、裂痕、遮挡、发热等异常情况,通报异常详情及精确位置信息,是光伏电站高效的、智能化的、组件级巡检诊断工具。
系统优势/功能:
1.巡检效率高,大幅缩减光伏电站日常巡检发现设备故障的时间,有效提高电站巡检效率与精确性,具有更高的经济效益;
2.巡检精度高,采用基于软件的图像处理技术,设备故障诊断精准度优于95%,故障板定位误差优于2m,大大减少了因故障误判导致的无用功;
3.一键式全自动化巡检,系统采用自主研发图像处理算法,无需人工参与,自动生成智能巡检诊断报告与故障地图,操作简单,降低运维人员工作量。
4.设备覆盖广,解决了电站建设类型不同、组件难于巡检的难题,避免了常规人工巡检的人员安全隐患;
5.全方位系统诊断,结合历史数据分析,可对光伏电站进行全面评估,并对电站故障进行有效预测。
双镜头双模式传感器
采用先进的FlirTau213mm热红外传感器和SonyQX120mm可见光相机。热红外相机分辨率为640×512,视场角为45°×37°,测温敏感度为0.05K,辐射等级为2^14,能够有效地定量化检测出太阳能电池板的微小温度差异;可见光相机的分辨率为2000万像素,视场角60°×47°,能够清晰地显示电池板表面的脏污及破损等问题。两个传感器同步采集相近视场的影像数据,方便了进一步的影像分析和数据处理.
经济价值
以一个40MW的大型地面光伏电站为例
传统运维模式:2名巡检人员,每天巡检组件是否损坏,拿电流表逐一检测,巡视一遍需要花费7-10天,根据人工经验判断故障问题,对人员经验依赖性强,人工成本高,设备故障发现效率低,影响电站效益。
无人机巡检模式: 1个人操作,自动化采集组件热红外图像和可见光图像,无需人工检测,巡视一遍约4小时,对获取的海量数据自动分析判断故障,自动形成专业分析报告,人员经验依赖性弱,设备故障发现效率高,提升电站消息。
工作流程
规划路径
智能飞行
无人机按照设定路线以及设定高度,在光伏电站全自主飞行;
当无人机低电量时,自动返航至设定地点;
突然降雨/紧急情况时,一键控制无人机返航至设定地点;
图像采集远距离图传
无人机搭载热红外和可见光采集装置,拍摄获得光伏板的可见光图像和红外热成像图像,随机存储图像信息,并记录飞行位置信息。实时在线传回可见光图像和红外热成像图像及飞行信息图传距离达5000米;
设备故障智能诊断
利用图像处理技术和光伏组件故障检测技术,自主研发图像处理算法,自动诊断出组件故障,同时结合摄影测量技术,实现组件故障的精准定位;同时,软件还具有红外照片全局测温、热红外图像拼接、可见光图像拼接、组件故障类型标定等功能。
全景图生成
全景图能够对整个检测区域有宏观的映像,其提供的精细图片,能够为运维人员提供精确到光伏板内部的定位信息,能够大大的提高工作效率。
自动生成巡检报告
生成检测报告包含巡检日志、设备故障地图、设备故障类型、设备故障数量等信息,为运维人员提供故障消缺依据。提前规划巡检路径,提高故障消缺效率,进而提升电站发电量,充分挖掘电站价值。
无人机电力巡检巡什么怎么进行巡检
但随着线路里程不断增加,人均运维长度逐年增加,现有巡检方式效率低。因此无人机电力巡检将成无人机未来重点发展方向。
1、无人机在架空输电线路巡检作业中应用的必要性目前我国已经建成了六大跨省区的电网,分别是南方、西北、华东、华中、华北和东北这六大电网,主要以500kV及以上的交直流输电线路为主。我国的国土幅员辽阔,地形也相对复杂,丘陵较多、平原较少,加上气象条件的复杂多变,给跨区电网和超高压输电线路工程的运行带来一定难度,简靠常规的运行方式很难满足电力运行的要求。
近年来,随着航空、遥感以及信息处理等技术的快速发展,电力行业积极开展线路施工及运维检修新技术研究,其中无人机在线路架设牵引及线路巡检上方式灵活、成本低,不仅能够发现杆塔异物、绝缘子破损、防震锤滑移、线夹偏移等缺陷,还能够发现金具锈蚀、开口销与螺栓螺帽缺失、查找闪络故障点等人工巡检难以发现的缺陷,可与直升机和人工巡检方式协同配合,成为线路运检技术发展的重点方向之一。
无人机架线作业
2、传统巡检存在的问题架空输电线路巡检的主要方式为人工沿线路步行或借助交通工具,使用望远镜和红外热像仪等对线路设备和通道环境进行近距巡视和检测。随着线路里程不断增加,人均运维长度逐年增加,现有巡检方式效率低,特别是在高山、沼泽等复杂地形以及雨雪冰冻和地震等灾害条件下人员难以到达,难以发现杆塔上部设备缺陷等缺点显得更为突出。传统巡线存在的主要以下问题:
a)巡线距离长、工作量大、步行巡线效率非常缓慢,无法提高巡线效率。
b)遇到冰雪水灾、地震、滑坡等自然灾害天气时,巡线工作将无法开展。
c)山区巡线具有高风险性,时刻威胁巡线人员生命安全。在山区林区有毒生物越来越多,特别是夏季的“蜱虫“一旦被咬将危及性命,威胁最大的是那些看不见的陷阱和捕兽夹。
常规巡线
3、无人机取而代之的优势无人机携带方便、操作简单、反应迅速、载荷丰富、任务用途广泛、起飞降落对环境的要求低、自主飞行。无人机的优势:
第一:无人机巡线提高了电力维护和检修的速度和效率,使许多工作能在完全带电的环境下迅速完成,确保了用电安全。据相关信息表明:无人机巡线比人工巡线效率高出40陪。
第二:采用无人机进行常规输电线路巡查,可降低劳动强度,与有人直升机巡线相比,可提高巡线作业人员的安全性,并且降低了成本。
第三:无人机具有巡线速度快、应急瞬速的特点并及时发现缺陷,及时提供信息,避免了线路事故停电,挽回了高额的停电费用损失。
无人机进行带电清障作业
4、无人机应用于电力巡线的具体解决方案无人机巡检系统指利用无人机搭载可见光、红外等检测设备,完成架空输电线路巡检任务的作业系统。
无人机巡检系统一般由无人机分系统、任务载荷分系统和综合保障分系统组成。无人机分系统指由无人驾驶航空器、地面站和通讯系统组成,通过遥控指令完成飞行任务的无人飞机系统。任务载荷分系统指为完成检测、采集和记录架空输电线路信息等特定任务功能的系统,一般包括光电吊舱、云台、相机、红外热像仪和地面显控单元等设备或装置。综合保障分系统指保障无人机巡检系统正常工作的设备及工具的集合,一般包括供电设备、动力供给(燃料或动力电池)、专用工具、备品备件和储运车辆等。
无人机巡检系统包括无人直升机(按结构形式,一般分为单旋翼带尾浆式和多旋翼式)巡检系统和固定翼无人机巡检系统。固定翼无人机电力巡检典型作业任务规划。以线路通道巡检为主,解决如周边物体对线路的威胁评估,地质环境变化,植物生长,线路上大尺度物体检查如风筝、鸟巢等;小型中型旋翼机主要任务是塔体的精细巡检,其中小型多旋翼主要用于运输车辆3km以内的单塔和多塔巡检,一般一次巡检1-2塔;中型直升机用于运输车辆10km以内的多塔巡检,基本处于盲飞阶段。
无人机现代巡线图示
巡线的具体步骤为:首先无人直升机根据巡检事前编好的电塔GPS坐标点,进行自动飞行巡检,巡检内容包括跳线(有无断股)、杆塔(有无鸟窝、损坏、变形、紧固金具松脱金具被盗)、绝缘子(有无闪落迹象、破损、污秽、异物悬挂)、防震锤(有无变形、存在异物)、线夹(有无松脱)、导线(有无断股、异物悬挂)、地面环境(有无在规定范围建筑房屋和超范围生长的植物)等内容;其次:无人机执行巡检监控,并实时同步传输到地面工作人员。最后:无人机完成巡检任务后,地面工作人员根据巡检内容信息判断巡检结果,并根据具体情况制定相应的解决措施。
5、无人机巡检的意义采用无人机在日常巡检工作中做好对输电线路的巡视和维护工作,具有非常重要的意义。
第一:有利于电力部门制定有针对性的维护措施,加大线路运维工作力度,确保重要输电线路安全运行。
第二:有利于加大强降雨后重点区段的特巡力度,增加大负荷运行下设备检测次数。
第三:有利于定期对线路通道内树木、违章建筑等情况进行重点排查、清理,确保输电通道安全。
由此可见,随着航空、遥感、以及信息处理等技术的快速发展,无人机巡检因其方式灵活、成本低,不仅能够发现杆塔异物、绝缘子破损、防震锤滑移、线夹偏移等缺陷,还能够发现金具锈蚀、开口销与螺栓螺帽缺失、查找闪络故障点等人工巡检难以发现的优点,将成为线路运检技术发展的重点方向之一。
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无人机停机坪是什么有哪些作用无人机自动巡检如何实现
无人机停机坪:无人机的智能升级好伙伴
说到无人机停机坪,大部分人的第一印象可能都是一块材料特殊的板或者一块广阔的平地,但其实工业无人机的停机坪是一个正方体设计,别小看无人机停机坪这么一个小小的“盒子”,小小的体积,可有着大大的功能。
现在部分企业会使用无人机进行巡检工作。因为利用无人机进行作业有更多的优势,无论是人工还是效率方面都起到了巨大的作用。无人机停机坪的作用
无人机停机坪可以帮助巡检人员克服远程操作的困难。无人机停机坪在无人机起飞、降落时有着不可忽视的作用,面对无人机电量告急的情况,还可以通过机械臂进行电池更换或者自主充能。可以说无人机停机坪代替了人工在现场完成一系列工作,节省人工成本,使工作人员的工作更轻松。
复亚智能无人机停机坪可以帮助无人机实现全自动飞行。传统无人机操作对飞手而言是一项巨大的挑战,需要飞手携带无人机到作业点。有了无人机停机坪后就可以释放人力,没有作业时无人机会停放在无人机停机坪的机舱内,有作业时无人机会自动响应、起飞,完成整个作业。复亚智能助力无人机停机坪更高效
无人机停机坪在工业中的运用逐渐扩大,且多数建设在野外进行作业。但在一些环境恶劣地区,特殊的气候会影响无人机的正常作业。对此,复亚智能的无人机自动机场提供工业级稳定,满足无人机的常态化巡检。无人机自动机场可在-20℃-50℃的环境下作业,防护坚固,可以精确调控温、湿度,并感知气象数据,适应实地环境,设计全面高效。
无人机停机坪的用途正在被逐渐开发和研究中,复亚智能不仅有固定式的无人机停机坪,还推出了移动式无人机停机坪,使无人机的应用得到充分发挥。相信在未来,无人机的多场景应用一定会更加完善。