无人机巡检的几个要点需要牢记在心

    热斑是目前光伏电站最常见的问题,通过无人机搭载红外热成像设备对光伏电站进行热斑巡检工作,可以节约人力物力成本,让检测工作的效率大大提高。

 

无人机红外热斑检测主要采用热成像的原理,红外热像仪就是将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热图像。热图像上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。 

 

在正常情况下,各电池片的温度分布均匀,热图像色彩也分布均匀,如果存在组件中有个别电池片温度出现异常过高,则会显示出色彩差距,就说明电池片出现问题,已经由正常状态变为负载消耗电能,影响整个组件的转换效率。

 

                       无人机巡检的几个要点需要牢记在心

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光伏电站运维对安全运行的要求越来越高,在对其使用无人机进行巡检的过程中,早期对无人机在光伏电站的运用还不够完善,曾凸显出了一些亟待解决的问题。

 

我国2018年8月发布了全球首个《光伏电站用无人机系统检测技术规范》,为无人机在光伏行业的应用打下基础。规范根据光伏电站的表现形式和应用特点,从安全、电磁兼容和飞行性能3个主要方面,对无人机系统的组成部件,电气安全,机械安全,防护能力,电磁兼容能力,数据传输能力,飞行参数,飞行功能等进行检测,检测项目达到70多项,其中飞行类检测项目达30多项 。

 

那么对于电站来说,如何用好无人机,怎么样实现对图像的准确捕捉?如何保障在飞行中的安全?等。

1、天气:高清图像的必要条件

天气是影响无人机飞行质量的重要因素,其中高辐照度是获得高清图像的必要条件,随着阳光辐射的强度不同,热斑效应也随之明显,早上、中午和下午的温度差异会比较大。对光伏组件进行巡检的最好时间是在晴朗的天气,比如春节、夏季和早秋,这些季节的辐照相对来说较强,组件的温度相对较高些,那么热斑的现象就容易表现

 

根据可再生能源实验室的多年经验,无人机热斑巡检推荐理想的时间是在夏季的上午,无风、辐照度为不低于600 W/m2

 

无人机巡检的几个要点需要牢记在心

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夏季的日照时间较长,如果在飞行中没有能捕捉到理想的图像,还可以重新飞行。另外尽量在无风的情况下进行作业,如果飞行过程中可能遭遇到大风、降雨等情况,不仅会影响着飞行轨道精度,还影响着检测电站照片拍摄效果,甚至可能影响无人机的飞行安全

 

无人机驾驶人员必须了解天气状态对无人机的影响,按上述要求,考察一天中各个时间段的光照强度,选择光照较强的时间段确定为无人机的巡检时间。尽量避免在恶劣条件下的飞行,杜绝由于天气原因造成的飞行事故。

2、制定无人机飞行航线

光伏电站在制定巡检计划时,首先要进行巡检前期的准备工作,工作人员应参照现有资料进行现场勘察,确定所要巡检的光伏电站的大小,结合红外热像仪的拍摄视角及分辨率来确定无人机的飞行高度和红外热像仪单次拍摄红外图像区域的大小,从而规划、计算并制定无人机的飞行路线及悬停拍照位置.

 

目前光伏电站的巡检路线通常为“S”型和“Z”型,但是实际情况需要根据电站的具体特点分析,依据阵列及地形分布特点有针对性的规划实施

3、设置好无人机拍摄的相关参数

无人机巡检飞行高度和摄像头视角决定了摄像头工作的视场,影响太阳电池板的成像分辨率和电池板的视场覆盖面积,决定了巡检工作的效率和质量

 

飞行高度增高、倾斜视场角增大可提高视场覆盖的太阳电池板行数,但会降低对太阳电池板的成像分辨率和故障判别质量。在太阳电池板正上方飞行成像分辨率高,可直接确定故障点的 GPS 坐标且定位精度高,便于后续自动识别定位处理,但巡检作业效率较低,适合高精度精细巡检作业。

 

实际作业时需要根据巡检效率和巡检质量的需求综合确定自动飞行高度和倾斜角。

无人机巡检的几个要点需要牢记在心

图 两种飞行方式示意对比

4、无人机设备的保养

无人机的所有零部件中,消耗最大的还是电池部分,目前大多使用的还是锂电池,因为搭载了高分辨率的可见光相机和红外热像仪,所以在实际情况中会出现续航短的情况,所以要注意电量的使用情况,以免损坏机器。

 

除了要避免错误充电引起的故障、火灾,还需注意在低温及高海拔地区使用时的“保暖”和“热身”工作,提高电池的使用寿命。

 

无人机作为一个高度集成化的飞行系统,除了按照正确的方式操控和使用,还需要进行日常的维护保养和检查。

 

在光伏电站的日常巡检中,虽然不会要求在降雨环境下进行,但还是不能避免工作中碰见突发降雨的情况,考虑到光伏电站还有一部分是建造在水面上的,在使用后驾驶人员需要立刻断电擦干无人机,确定湿气除尽。

 

除了考虑雨水湿气影响,还需要考虑沙尘影响,尤其是运用在沙漠地带的光伏电站巡检的无人机,在使用后应尽快清理,减少沙尘对电子元件尤其是电机等设备的影响。 

 

无人机巡检的几个要点需要牢记在心

原文始发于微信公众号(坎德拉学院):无人机巡检的几个要点需要牢记在心

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