注重成像清晰度
對葉片的觀測主要是對表面質(zhì)量進(jìn)行觀察分析,尤其是進(jìn)行砂眼排查和橫向裂紋觀察,對無人機(jī)的成像要求較高。無人機(jī)的成像主要由其云臺穩(wěn)定性、成像設(shè)的攝影攝像能力要求較高。如果要進(jìn)行高清晰度的觀測,對天氣的可見度要好,風(fēng)速越低越好。
3.4現(xiàn)場應(yīng)用
有鑒于風(fēng)電葉片檢測的特點(diǎn),本文選擇了多旋翼無人機(jī)為試驗(yàn)對象。多旋翼無人機(jī)為垂直起落無人機(jī),支持懸停,操作簡單,維護(hù)成本低,檢測費(fèi)用低。本文選擇了大疆筋斗云S1000系列和零度High原One系列進(jìn)行了現(xiàn)場巡檢測試。
3.4.1大疆筋斗云S1000筋斗云S1000是一款八旋翼無人機(jī),大疆無人機(jī)中的專業(yè)級航拍飛行平臺,此次檢測搭配了佳能的5DIII相機(jī)。
本次測試時(shí)間為2015年4月1日,地點(diǎn)在山東濱海風(fēng)電場,檢測機(jī)型為聯(lián)合動力UP1500機(jī)組,被檢測機(jī)組為二期33#機(jī)組,現(xiàn)場溫度6毅,風(fēng)速9~11m/s,能見度一般,檢測一支葉片平均時(shí)間為5min,起飛重量約9kg,飛行最高高度125m,無人機(jī)的續(xù)航時(shí)間為15min。
圖6 大疆筋斗云S1000
試驗(yàn)表明,筋斗云S1000的穩(wěn)定好,在9m/s的大風(fēng)中影像的成像效果清晰,由于加載的是佳能5DIII,起飛重量較重,影響了續(xù)航時(shí)間。此次測試相機(jī)加載的是定焦距鏡頭無法進(jìn)行光學(xué)變焦,如采用長焦距變焦鏡頭會更有利于葉片的細(xì)節(jié)檢測。
3.4.2零度智控HighOne
HighOne是一款大型四旋翼無人機(jī),在安全性方面,既有雙余度飛行控制系統(tǒng),又有安全降落傘。此次測試中,搭載了松下的GH3相機(jī)和定焦鏡頭。
圖7 S1000實(shí)際觀察效果

圖8 零度智控HighOne
圖1 RQ-170野哨兵冶無人機(jī)
本次測試時(shí)間為2015年4月9日,地點(diǎn)在北京未來科技城,檢測機(jī)型為聯(lián)合動力UP1500機(jī)組,現(xiàn)場溫度15毅,風(fēng)速3m/s,能見度良,檢測一支葉片平均時(shí)間為5min,起飛重量約6kg,飛行最高高度125m,無人機(jī)的續(xù)航時(shí)間為20min。
圖9 HighOne實(shí)際觀察效果
試驗(yàn)表明,零度HighOne的穩(wěn)定好,影像的成像效果較為清晰,由于加載的是松下的GH3,相比佳能5D3成像質(zhì)量上稍有差距,機(jī)組的續(xù)航時(shí)間要優(yōu)于S1000。
通過試驗(yàn)證明了多旋翼無人機(jī)在風(fēng)電葉片故障巡檢中能夠完成目測檢查分析的任務(wù),即便在風(fēng)速為10m/s無人機(jī)仍然保持了相當(dāng)?shù)姆€(wěn)定性。綜上所述,無人機(jī)應(yīng)用到風(fēng)電葉片巡檢中能夠彌補(bǔ)使用高倍望遠(yuǎn)鏡觀測所達(dá)不到的精細(xì)化程度,基本能夠達(dá)到蜘蛛人的效果。不過如果葉片表面污染嚴(yán)重或者灰塵堆積則會影響檢測結(jié)果。無人機(jī)應(yīng)用到葉片巡檢當(dāng)中能夠極大增加葉片目視檢測的效率,減小停機(jī)損失。
旋翼無人機(jī)由于具備懸停和低速飛行能力,適合進(jìn)行風(fēng)電機(jī)葉片巡檢。多旋翼無人機(jī)以其操控簡易,維修方便,經(jīng)濟(jì)性好,適合作為風(fēng)電葉片巡檢的主力工具。