大葉片,動輒五六十米,在風(fēng)的吹拂下,旋轉(zhuǎn)著為遠(yuǎn)方輸送清潔電力。
小葉片,不過三十厘米,在算法驅(qū)動下,旋轉(zhuǎn)著為風(fēng)機(jī)運(yùn)行提供保障。
在青海這片風(fēng)光無限的土地上,黃河公司率先在風(fēng)機(jī)葉片智能巡檢方面作出突破,譜寫風(fēng)機(jī)與無人機(jī)的故事,拉開數(shù)字化風(fēng)電場智能新篇章。
隨著風(fēng)電生產(chǎn)管理逐漸朝著精細(xì)化方向發(fā)展,對風(fēng)機(jī)核心部件的運(yùn)維水平也提出了越來越高的要求。風(fēng)機(jī)葉片因?yàn)橹圃烊毕菀约斑\(yùn)輸、吊裝、運(yùn)行階段造成的損傷難以在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn),存在非常大的安全隱患。葉片巡檢常規(guī)作業(yè),往往采用望遠(yuǎn)鏡、吊籃、蜘蛛人、回形平臺進(jìn)行,效率低、強(qiáng)度大、安全風(fēng)險(xiǎn)高,還要承擔(dān)停機(jī)損失的發(fā)電量。
黃河公司現(xiàn)有風(fēng)電裝機(jī)488.95萬千瓦,共1868臺風(fēng)機(jī),巡線線路超過3000公里,需要穿越沙漠、戈壁、沼澤……這項(xiàng)艱巨的任務(wù),沿用傳統(tǒng)方式對風(fēng)機(jī)葉片進(jìn)行巡檢無疑是對人力物力的資源浪費(fèi)。
如何探索新的巡檢方式,為艱苦一線的員工減負(fù)?早在“十四五”的奠基之年,海南風(fēng)電分公司便依托黃河公司數(shù)字化建設(shè)總體方案,開啟了風(fēng)電場智能化、數(shù)字化的布局:利用分公司檢測中心的人才、機(jī)制優(yōu)勢,打造一支精干的專業(yè)化隊(duì)伍;成立“睿風(fēng)”創(chuàng)新工作室,學(xué)習(xí)行業(yè)內(nèi)先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)、推動科研項(xiàng)目高質(zhì)量落地。
在充分調(diào)研下,黃河公司最終決定以無人機(jī)為基礎(chǔ)開展葉片巡檢新模式。但在行業(yè)內(nèi),無人機(jī)葉片巡檢需要高度依賴操作手的技術(shù)水平和判斷能力,實(shí)際參與場景少,且存在電池續(xù)航短、機(jī)械故障率高、效率低等問題。
面對這些難題,黃河公司創(chuàng)造性地將AI系統(tǒng)揉入無人機(jī)實(shí)際應(yīng)用,以人工智能為無人機(jī)巡檢賦予智慧動能,在前期收集完成各風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上,將平均60分鐘每臺的葉片巡檢速度縮減到15分鐘每臺,將平均120分鐘每臺的故障識別縮減到15分鐘每臺,作業(yè)效率大幅提升。
同時(shí)為解決續(xù)航問題,在實(shí)驗(yàn)論證諸多機(jī)型后,黃河公司選用并定制改裝大疆M300 RTK為無人機(jī)飛行平臺。熱插拔、50分鐘理論續(xù)航、抗風(fēng)等級15米每秒、15公里圖轉(zhuǎn)等傲人數(shù)據(jù),配合搭建的地面RTK精準(zhǔn)定位系統(tǒng),有效保證了無人機(jī)在一組電池作業(yè)中,為2臺風(fēng)機(jī)完成葉片、塔筒精細(xì)化巡檢任務(wù),基本解決了業(yè)界痛點(diǎn)。
歷經(jīng)充分實(shí)踐論證,黃河公司最終形成了低速狀態(tài)精細(xì)化拍照、正常運(yùn)行狀態(tài)整體輪廓視頻拍攝的兩套風(fēng)機(jī)葉片及塔筒自主巡檢應(yīng)用模式,可分別進(jìn)行精細(xì)化、標(biāo)準(zhǔn)化檢測,并建立AI自學(xué)習(xí)練習(xí)服務(wù)平臺,不斷提高無人機(jī)巡檢的精度和速度。
“作業(yè)過程中,只需要監(jiān)控遙控端屏幕,無人機(jī)自動起飛后,會自動前往被檢測的風(fēng)機(jī)輪轂上方進(jìn)行校對,之后進(jìn)行檢測作業(yè)。”逯登凱說道。他是黃河公司海南風(fēng)電分公司檢測中心油化班副班長,國家電投“建功創(chuàng)一流”無人機(jī)巡檢技能競賽個(gè)人三等獎獲得者。在無人機(jī)科研項(xiàng)目中,他帶領(lǐng)檢測中心無人機(jī)小分隊(duì),實(shí)驗(yàn)論證數(shù)十種無人機(jī)檢測方案、行進(jìn)千余公里巡線線路、為自學(xué)習(xí)練習(xí)服務(wù)平臺錄入了1000余臺風(fēng)機(jī)的實(shí)測數(shù)據(jù)。
“現(xiàn)在這個(gè)提示表明的是當(dāng)前風(fēng)機(jī)的葉片及塔筒數(shù)據(jù)已經(jīng)傳輸?shù)椒治銎脚_,可以直接按照規(guī)劃路線開始下一臺風(fēng)機(jī)的巡檢任務(wù)。”逯登凱對旁邊的學(xué)員解釋道,在巡檢技術(shù)取得突破的現(xiàn)在,作業(yè)人員的準(zhǔn)入門檻越來越低,需要徒步前進(jìn)的路段越來越少,檢測水平及巡檢效率大幅提升。
“據(jù)測算,使用新模式巡檢以后,在無人機(jī)使用壽命期間,最多可以降低各項(xiàng)成本1500萬元,每年增發(fā)電費(fèi)300余萬元。”黃河公司海南風(fēng)電分公司創(chuàng)新工作室負(fù)責(zé)人孫志遠(yuǎn)表示:“這項(xiàng)技術(shù)剛剛榮獲了2021年電力科技管理五星創(chuàng)新成果,下一階段,我們將把科研重心放在研制風(fēng)機(jī)葉片內(nèi)部巡檢機(jī)器人上,以便形成內(nèi)外聯(lián)動的巡檢模式,以科技創(chuàng)新助推風(fēng)電運(yùn)維快速發(fā)展。”
以科技創(chuàng)新引領(lǐng)高質(zhì)量發(fā)展,正是黃河公司一直以來的所走的道路,實(shí)證基地、水光互補(bǔ)、電子級多晶硅……多個(gè)國內(nèi)外閃亮的名片之下,風(fēng)電產(chǎn)業(yè)作為“風(fēng)光無限”的潛力股,以國內(nèi)領(lǐng)先的無人機(jī)葉片及塔筒巡檢等技術(shù)主動打破系統(tǒng)、板塊數(shù)據(jù)孤島,為實(shí)現(xiàn)信息系統(tǒng)整體部署、數(shù)據(jù)資源匯聚共享、業(yè)務(wù)應(yīng)用高效協(xié)同,正依托黃河公司強(qiáng)有力的數(shù)字化平臺,積極開展風(fēng)電場智能化建設(shè)。
遠(yuǎn)在海南州的切吉西風(fēng)電場境內(nèi),逯登凱等人堅(jiān)守在風(fēng)機(jī)機(jī)組下,等待無人機(jī)今日份巡檢工作的完成。舉目望去,“大葉片”同風(fēng)共舞、巍巍壯觀;“小葉片”上下環(huán)繞、忠實(shí)伴飛。低下頭來,屏幕已經(jīng)顯示出上一臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的葉片及塔筒分析數(shù)據(jù),“第142號風(fēng)機(jī)巡檢照片經(jīng)過缺陷識別系統(tǒng),未發(fā)現(xiàn)明顯缺陷”。(連炳棋)
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