风力发电机组无人机巡视检查技术
摘要：在我国经济的快速发展前提下，在很大程度上也促进了科技的相应进步，最为明显的就是目前无人机在各行各业中的广泛应用，同时在风力发电行业的巡查人物中也起到了至关重要的作用。在大家的印象里电力行业线路以及风电行业的巡查都是有专业的技术人员来完成的，无人机的出现在很大程度上帮组巡检技术人员减轻了工作负担，同时也提高了巡查的工作效率以及减少了风电企业的人工成本的投入，还有一点就是无人机巡查相比与人工巡查更容易发现一些细小的问题，从而降低风电场风电设备的故障率以及减少损失。
关键词：风电机组；无人机巡检；智能技术
引言：如果要让一个风电企业在行业的竞争中处于不败之地，就得保证风电设备安全稳定的运行，要想保证风电设备安全稳定的运行就得随时的掌握设备的实时运行状态，为了实现风电机组高效率、高产出并且稳定的工作就得采取行之有效的方法保证风力发电机组各个部件得到定期的检查。仅仅这些还不够，只有在现在的基础下继续研究探索，使得风电行业设备的维护频率以及每次的成本最优化才行，只有这样才能使得发电机组安全可靠。风力发电机组主要是依靠自然界中产生的风能来对风机的叶片产生推动从而发电，这一过程就是大自然
风能转变为机械能、机械能转变为电能的过程，所以我们需要对风机叶片定期巡检以便发现缺陷，无人机就可以出色的完成这项工作。
1.探索的意义及智能巡检的介绍
1.1.探索的意义
随着环境恶化急需改善的需求再加上科技进步的支撑，人类使用的能源正在逐步向更加清洁以及可持续的新能源领域进行转型升级。作为一种取之不尽用之不竭的可再生能源，风能的广泛开发利用已经在全球得到了共识，并且在我国风能的利用也得到了越来越多人的重视，风力发电的发展趋势得到很多人的关心。但是风电项目是由很多的部分去组成的，在风电机组里面叶片是整个风电系统里比较重要的组成部分，风机叶片是用来捕捉大自然的风资源的，因此安全性和稳定性是我们让叶片必须具有的特性，风电机组正常稳定运行才能够得到很好的保障。生产过程中的缺陷、运输及安装过程中的磕碰以及在运行过程中造成的损伤是风机叶片出现问题的主要原因，这样就会给风机的安全稳定运行带来很大的安全隐患，我们如果只是依靠出厂时的检测或者安装时的肉眼观察很难发现潜在的隐患，而且许多的缺陷往往都被忽略了，这样就会带来很多的后续问题，而且也可能在运行过程
中出现较大的事故。风电行业经过多年的不断发展积累，风电机组出厂时也具备了完善的出厂检测流程和制度，很少会出现“带病”出厂的机组。因此我们只需要将重点放到风机的平时运行检查上就可以，我们与时俱进把无人机技术引入到风机日常巡检中，这样就可以大大的提高巡检工作的效率以及提高巡检精准度，故障检查和故障信息确认就可以做好及时发现及时处理，从而达到风电机组叶片表面损伤的精准检查。
1.2.智能巡检的介绍
所谓的无人机就是利用遥控远程控制的小型飞行器，它就是一个利用提前设定好的程序进行无人驾驶作业的飞机。目前各个领域已经广泛应用无人机进行作业了，无人机进行不断地发展主要就是体现在动力系统、传感器以及飞行控制等方面，因此大幅度的提升了无人机的各项飞控性能，在飞行过程中侦查、进行飞行拍照或者录像航拍以及和地面进行不间断的通信等多种工作。固定翼无人驾驶飞机、无人驾驶直升机以及旋翼无人机三大种是目前无人机领域的主要分类。其中，可承受高载荷、能够具备空中较长的续航时间是固定翼无人机的最突出的两大优点，两侧的固定翼是无人机起飞的动力来源，唯一的不足就是需要的起飞场地较为严格，因为固定翼飞机的起飞需要较长的滑行跑道。鉴于固定翼飞机的
这一缺点，所以旋翼无人机是当下各行各业中应用比较广泛的一种无人飞机，因为旋翼无人机可以在空中停留，这样就有利于其开展巡查以及进行空中航拍，单旋翼和多旋翼是旋翼无人机的主要却别种类，垂直上升及降落都是通过旋转的螺旋桨产生升力来完成的，所以它的起飞场地比较随意，在实际的应用中更加广泛。
2.探索的主要内容
2.1.目前风电机组所面临的问题
一般情况下出现外部恶劣环境下风电机组可能面临的问题，最有可能损坏的部件就是叶片、机仓等位置，这就可能导致风电机组出现故障停机，除此之外还可能有些情况导致风机无法正常运行，具体有以下几个方面：
1）暴风雨天气的雷击情况 ：目前大部分的风电机组的叶片等部位会设置防雷装置，但是根据有关研究数据表明，在我国每年还是会出现风机叶片等部位会遭到雷击的情况出现，有的可能是轻微的雷击有的可能直接无法正常工作，甚至出现无法进行修复情况。雨天叶片等部件出现积水情况是出现雷击的主要发生原因，还有一部分是由于自身的防雷设施失去工作效能。
2）寒冷天气叶片结冰情况：我国南方湿度较大北方冬季雪天较多，在冬天风机叶片结冰的情况时常会出现，如果长时间的叶片结冰会导致叶片承受的载荷会大幅增加甚至出现无法正常转动的情况，有有时候会导致风电机组无法正常工作。
3）机组受到腐蚀情况：风力发电机组腐蚀的现象通常会出现在沿海空气湿度较大的地区或者是空气受到重度污染的地区，这些区域的空气里不仅水汽较大有时候还含有部分腐蚀的成分，这样就会对机组的叶片以及机仓造成腐蚀。一旦叶片或者风机机舱受到空气的腐蚀就有可能影响到风机的正常运行，这还不算，甚至还可能会引起叶片的振动加大以及叶片载荷大幅增加。
4）风机叶片出现内伤裂缝：风电机组叶片长时间的运转，可能出现金属疲劳的情况，因为一般的金属都会有自己的金属疲劳强度，一旦达到这个疲劳强度就会出现裂缝或者是断裂的情况，出现这种情况的原因除了达到疲劳强度之外还有其他的原因，那就是由于低温或者是异常振动引起的裂缝。
2.2.巡检内容及方式优点
2.2.1.巡检内容
在风电行业里用到无人机巡检的主要是对叶片的日常巡检，无人机检查的内容主要就是查看风机叶片是否出现开裂或者是损坏的情况，还有就是查看叶片的表面是否结冰、开裂、剥落以及受到雷击后的损坏等，还有比较重要的一点就是利用无人机查看风机的排水空是否畅通。
2.2.2.巡检方式优点
利用无人机巡检风机主要的方式就是环绕风机飞行航拍，利用高清摄像机传回来的图片以及视频来判断风机的工作状态，还有一部分先进的探伤设备可以安装到无人机上进行远程探伤，这样就大大的提高了工作效率。无人机检测系统具有应急启动快、灵活性强的特点。无人机可以利用摄像头等对整个风力机系统进行拍照，并在此基础上初步估计损坏程度，然后进行评估和修复工作，从而更好地实现对整个风力机的巡检检查。无人机配备其他具有相应功能的任务加载系统，如可见光、红外双光摄像头等，实现对塔台细节和热点的探测功能。
3.结语
本文主要阐述了采用无人机检测风电机组的方法，配备可见光高清摄像机、激光测距仪等任务加载系统，可以快速检测缺陷，确认缺陷信息，达到对叶片表面损伤进行初步筛选的目的。本文的主要目的是提高风电行业的运维水平，以技术带动创新，以创新带动发展，帮助风电企业有效管理存量资产。
参考文献：
[1]基于风剪切的风力发电机组独立变桨控制[J]. 钟德明,唐帅,金鑫,谢双义,杨显刚. 机械设计. 2017(07)
[2]风力发电机组的故障处理和运维措施[J]. 孟惠,石敏. 黑龙江科技信息. 2014(10)
[3]双馈异步风力发电机组低电压穿越综述[J]. 董鹏程,陈明帅. 通信电源技术. 2017(04)
[4]浓缩风能型风力发电机组的安装、使用与维护[J]. 董正茂,田德,王海宽,魏玉通,王丽丽,胡学敏,许明. 农村牧区机械化. 2008(06)
[5]分析风力发电机组相关问题[J]. 侯中柱. 数理化解题研究(初中版). 2015(03)
