注重成像清晰度
對(duì)葉片的觀測(cè)主要是對(duì)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(duì)無人機(jī)的成像要求較高。無人機(jī)的成像主要由其云臺(tái)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(cè)，對(duì)天氣的可見度要好，風(fēng)速越低越好。
3.4現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用
有鑒于風(fēng)電葉片檢測(cè)的特點(diǎn)，本文選擇了多旋翼無人機(jī)為試驗(yàn)對(duì)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(cè)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(chǎng)巡檢測(cè)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(jí)航拍飛行平臺(tái)，此次檢測(cè)搭配了佳能的5DIII相機(jī)。
本次測(cè)試時(shí)間為2015年4月1日，地點(diǎn)在山東濱海風(fēng)電場(chǎng)，檢測(cè)機(jī)型為聯(lián)合動(dòng)力UP1500機(jī)組，被檢測(cè)機(jī)組為二期33#機(jī)組，現(xiàn)場(chǎng)溫度6毅，風(fēng)速9~11m/s，能見度一般，檢測(cè)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(cè)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(huì)更有利于葉片的細(xì)節(jié)檢測(cè)。
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(cè)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(cè)試時(shí)間為2015年4月9日，地點(diǎn)在北京未來科技城，檢測(cè)機(jī)型為聯(lián)合動(dòng)力UP1500機(jī)組，現(xiàn)場(chǎng)溫度15毅，風(fēng)速3m/s，能見度良，檢測(cè)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(cè)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(cè)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(huì)影響檢測(cè)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(cè)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。
