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大疆M210+精灵4P无人机光伏电站巡检应用

background 大疆M210+精灵4P无人机光伏电站巡检应用 大疆M210+精灵4P无人机光伏电站巡检应用

随着光伏产业近年来的兴起,电站的装机容量和占地面积愈发庞大,这对从事光伏电站的运维人员提出了一个难以解决的问题:如何才能对场站的组件进行高效巡检,及时发现组件问题,减少因为组件问题产生的经济损失。

  无人机为光伏行业的运维提供了全新的解决方案, 甘肃启远智能科技有限责任公司作为西北区域无人机光伏巡检的领先机构之一,拥有多行业无人机巡检专利与实施经验,包括整套光伏行业应用解决方案。

     2018年7月4日,经过11个小时的长途跋涉,我们携带大疆创新行业级无人机M210、Z30变焦相机云台、XT热红外相机云台以及大疆精灵4P两套无人机来到了作业地点,为某光伏电站订制其使用无人机进行组件及外线巡检的应用方案。

  该光伏电站是省级重点建设项目,项目平均海拔2495米,总投资20亿元。计划分4期建设,目前1、2、3期项目总装机容量为150MW,我们所服务的业主负责管理2、3期项目,合计装机容量为100MW。

  抵达电站时已经下午18点左右了,趁着还有点天光,我们用大疆精灵4P先侦察了一下地形。占地面积真不是盖的,1期和2期装机容量就是100MW,请看下图自行脑补。

大疆M210+精灵4P无人机光伏电站巡检应用

  不要忘了还有装机容量50MW的3期,如下图:

无人机进行光付电站巡检

  没有使用无人机进行巡检的时候,面板组件的巡检基本是靠1组2人,拿着手持式红外热像仪顺着面板一路走下去,这么大的占地面积再加上跌宕起伏的地形,寻常来说一次完整的巡检需要大约45个工作日,起早贪黑的刷朋友圈里面的步数。见证奇迹的时刻即将从第二天开始!

  工欲善其事,必先利其器!第二天一早,小巧便携的大疆精灵4P首先出场,其任务还是侦察地形。和昨晚航拍的工作不一样,今天小家伙承担了更重要的任务——建立巡检区域的正射影像。至于为什么要进行这项工作,看到最后大家就会恍然大悟,暂时先不点破。

  利用大疆创新的iOS应用GS Pro的飞行器地图选点的功能,规划出场站的边界,也就是航测所需要的边界图形。

进行正射影像的采集

  之后就是建立航测区域,进行正射影像的采集。

无人机侦察地形

  采集正射影像的过程会比较漫长。某光伏电站的1期和2期的采集时间大约是105分钟,3期的采集时间大约是84分钟。趁这个空档,把遥控器放在一个面对航线的高点,晒会儿高原的太阳吧。

快拼来建立正射影像

  下一个流程熟悉GIS的朋友就很清楚了,通过快拼来建立正射影像。用来处理正射影像软件很多,国内的数字绿土、飞马,国外的ContextCapture(Smart3D)、PIX4D、PhotoScan等,选择一个熟悉的建立正射影像备用。

  顺便也出了一套实景模型,看起来效果还不错。这次的成果5cm的地面分辨率就足够使用了。

光伏电站实景模型

  这次的主角在库房里憋了两天,今天终于出场了。大疆创新M210和XT热红外云台相机。

配置热红外相机云台的无人机进行光伏巡检

  用于光伏巡检的配置建议XT热红外相机云台使用19mm的镜头,这样我们可以在70-90m的安全航高,发现对组件产生较大影响的热斑。如果使用广角镜头,飞行的航高太低有可能会发生危险,如果航高太高可能会产生漏检。根据XT热红外云台相机的空间分辨率配合19mm的镜头,70m-90m的相对航高是最有效率的。

XT热红外云台相机和行业级应用DJI PILOT的配合,让我们获得了非常清晰的热斑影像

  大疆创新M210的稳定悬停和易操作性让巡检流程变得异常惬意。XT热红外云台相机和行业级应用DJI PILOT的配合,让我们获得了非常清晰的热斑影像,通过Flir Tools也可以对原始的只有灰度的红外影像进行伪彩加强。

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  说到热斑形成的原因,可能是秽物,也可能是面板损坏。就某光伏电站的具体情况来说,很多热斑产生的原因是人为面板损坏。因为在场站附近放羊的老乡比较多,在赶羊的时候会无心的砸到面板,导致面板组件损坏。下图中的热斑就是因为面板损坏产生的。

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  结果在转场的时候,还真看到好几波放羊的。

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  巡检的红外素材收集完毕之后,之前我们的小兄弟大疆精灵4P建立的正射影像就派上用场了。

      XT热红外云台所拍摄的图片是包含POS信息的,将POS信息导入到正射影像里面,就能看到缺陷图片的拍摄位置,通过图像对比,能够很快速的确定是哪一区哪一组哪一块板子出现了问题。

大疆精灵4P建立的正射影像
缺陷图片的拍摄位置
很快速的确定是哪一区哪一组哪一块板子出现了问题
M210 + XT进行空中巡检

  最后还是要做一个小小的总结。某光伏电站的2期和3期总装机容量达到100MW,在测绘建图的时候大约测绘面积是3.252平方公里。人工巡检使用手持红外设备查找热斑,进行一次场站巡检大约需要1组2人45个工作日。

  使用M210 + XT进行空中巡检,同样是1组2人,在手动巡检飞行的情况下,进行一次查找热斑大约每天的作业量可以达到0.5~0.8平方公里,如果设置好分区域使用地面站的飞行线路自动飞行,每天的作业量可以达到1.2~1.5平方公里。综上,使用无人机进行面板组件的耀斑查找的巡检效率,比人工使用手持红外设备的效率大约提高10~15倍。

无人机进行面板组件的耀斑查找的巡检效率
大疆M210+精灵4P无人机光伏电站巡检应用认证作者,无人机行业知名站长,知乎无人机专栏创作者。
认证作者 大毛无人机 所有文章 | 网站

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