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3.3无人机叶片巡检特点
分布式巡检。
风力发电是一种分布式发电,机组在风电场呈离散分布,无人机对风电机组叶片监测不需要连续进行,所以对无人机的单次续航时间要求不高。
立体式观测
对叶片的观测涉及到迎风面、背风面、叶片前缘、叶片后缘,由于叶片薄厚不均,而且叶片表面为曲面,在观测时需进行立体式观测,由此对无人机的操控有一定要求,观测时间将增长。
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
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