2025风电机组无人机巡检技术方案.docx

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风电机组无人机巡检技术方案

2025年01月

目录

TOC\o1-3\h\z\u\h第一章概述 1

\h1.1.项目概况 1

\h1.2.项目需求 1

\h1.3.解决思路 1

\h1.4.建设目标 1

\h第二章总体方案设计 3

\h2.1.方案概述 3

\h2.2.系统架构 3

\h2.3.网络拓扑 4

\h2.4.巡检流程 5

\h2.4.1.基础数据准备 5

\h2.4.2.风机停机上锁 6

\h2.4.3.移动机库就位 6

\h2.4.4.巡检任务下发 6

\h2.4.5.航线自动规划 7

\h2.4.6.数据采集传输 7

\h2.4.7.数据分析诊断 7

\h2.4.8.诊断报告生成 8

\h2.5.系统硬件 9

\h2.5.1.无人机本体 9

\h2.5.2.禅思H30云台 11

\h2.5.3.移动式智能机库 12

\h2.6.系统软件 14

\h2.6.1.作业监控中心 14

\h2.6.2.缺陷自动识别 14

\h2.6.3.诊断任务监控 14

\h2.6.4.诊断报告管理 14

\h2.6.5.统计分析 14

\h2.6.6.模板管理 15

\h2.6.7.离线诊断 15

\h2.6.8.风机航线动态规划 15

\h2.6.9.风机设备管理 15

\h第三章配置清单 16

I

II

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第一章概述

风机机组无人机巡检技术方案项目背景

1.引言

随着全球对可再生能源需求的不断增加，风能作为一种清洁、可持续的能源形式，得到了广泛的应用和发展。风力发电机组（以下简称“风机”）作为风能利用的核心设备，其运行状态直接影响到风电场的发电效率和经济效益。然而，风机通常安装在偏远、环境恶劣的地区，传统的巡检方式面临着效率低、成本高、安全性差等问题。为了解决这些问题，无人机巡检技术应运而生，并逐渐成为风机巡检的主流方式。

2.风机巡检的传统方式及其局限性

传统的风机巡检方式主要依赖于人工巡检和固定式监控系统。人工巡检需要技术人员攀爬风机塔筒，对风机叶片、机舱、塔筒等部件进行近距离检查。这种方式存在以下局限性：

-效率低下：人工巡检需要耗费大量时间和人力，尤其是在大型风电场中，巡检周期长，难以实现实时监控。

-成本高昂：人工巡检需要专业的巡检人员和设备，且巡检过程中存在较高的安全风险，导致成本居高不下。

-安全性差：风机通常安装在几十米甚至上百米的高空，巡检人员需要攀爬塔筒，面临高空作业的风险，尤其是在恶劣天气条件下，安全隐患更加突出。

-数据不全面：人工巡检受限于人眼的观察能力和设备的局限性，难以全面、准确地捕捉风机各部件的细微损伤和潜在故障。

3.无人机巡检技术的兴起

无人机（UnmannedAerialVehicle,UAV）技术的快速发展为风机巡检提供了新的解决方案。无人机巡检技术通过搭载高分辨率摄像头、红外热成像仪、激光雷达等设备，能够实现对风机叶片、机舱、塔筒等部件的全方位、高精度检测。相比传统巡检方式，无人机巡检技术具有以下优势：

-高效性：无人机可以在短时间内完成对多台风机的巡检，显著提高了巡检效率，缩短了巡检周期。

-低成本：无人机巡检减少了人力和设备的投入，降低了巡检成本。同时，无人机可以重复使用，进一步降低了长期巡检的成本。

-高安全性：无人机巡检无需人员攀爬风机，避免了高空作业的风险，尤其是在恶劣天气条件下，无人机可以安全、高效地完成任务。

-数据全面性：无人机搭载的高分辨率摄像头、红外热成像仪等设备可以捕捉风机各部件的细微损伤和潜在故障，提供全面、准确的检测数据。

4.无人机巡检技术的应用现状

目前，无人机巡检技术已经在国内外多个风电场得到了广泛应用，并取得了显著的效果。以下是一些典型的应用案例：

-国外应用案例：

-丹麦Vestas风电场：Vestas是全球领先的风机制造商，其在丹麦的风电场中广泛应用无人机巡检技术，通过无人机对风机叶片进行定期检查，及时发现并修复叶片表面的裂纹和损伤，显著提高了风机的运行效率和寿命。

-美国GE风电场：GE风电场利用无人机搭载红外热成像仪，对风机叶片进行热成像检测，发现叶片内部的潜在损伤，避免了因叶片故障导致的停机损失。

-国内应用案例：

-中国华能集团：华能集团在内蒙古的风电场中引入了无人机巡检技术，通过无人机对风机叶