在風電場項目中，無人機可以做什么？
在海拔3800米的山上，有風電工程師徒步和霧凇風餐露宿的身影。 在高鹽度的海風中，葉片隨時隨地面臨被腐蝕的風險，卻難用眼察覺。 偏...
在海拔3800米的山上，有風電工程師徒步和霧凇風餐露宿的身影。
在高鹽度的海風中，葉片隨時隨地面臨被腐蝕的風險，卻難用“眼”察覺。
偏遠地區(qū)，風場人工巡檢時，步步維艱。
輸電線上，附著風箏、塑料袋等異物，這些異物在雷雨天氣極易造成線路短路跳閘，引發(fā)不可預估的經(jīng)濟損失……
這些，都被新疆金風科技股份有限公司（下稱“金風科技”）的無人機記錄下來。
作為風電場全生命周期服務的供應商，金風科技也一直在思考，除了記錄之外，無人機還能做些什么？
無人機能做些什么？
風電場規(guī)劃設計階段
輔助現(xiàn)場踏勘、為三維風資源仿真、場內(nèi)道路設計精確輸入。
建設階段
獲取道路高精度模型，模擬車輛運輸行走路線，對可能風險提前預警，施工過程中，實時監(jiān)控施工工藝、流程、進度，可及時發(fā)現(xiàn)問題并修正。
運維階段
替代傳統(tǒng)人工目視、望遠鏡巡檢以及人工攀爬除障的方式，飛行至目標區(qū)域，一方面利用高清攝像頭獲取影像資料，排查葉片、塔筒以及線塔可能出現(xiàn)的問題，另一方面，通過無人機搭載機械手臂和噴火裝置，實現(xiàn)異物清除。
本期，小編先和大家聊聊，在金風科技風電場建設的規(guī)劃設計階段，無人機究竟能做些什么？
現(xiàn)場踏勘工作，一方面可以排除實時性的限制因素：如地貌的改變、投影坐標系的偏差，以及對現(xiàn)場吊裝施工條件、地質(zhì)條件分析；另一方面是在道路、風資源、施工等各方確認均無限制后，為后期施工提供準確點位輸入。
↑ 金風科技風資源工程師參加四川某風電場勘探
傳統(tǒng)的踏勘模式完全依靠人工完成，風電場建設前期，場址地形多數(shù)情況下處于未開發(fā)的原始狀態(tài)，踏勘的必要性和自然環(huán)境的危險性并存，加之可預想的風電場建設后期塔筒、葉片檢修等難題，無人機的使用為解決這些難題提供了可能。
輔助現(xiàn)場勘探
↑ 金風科技使用無人機在湖南某項目進行踏勘
2016年開始，金風科技配備專業(yè)級長航時無人機與半專業(yè)級便攜式無人機二十余架。
通常，金風科技無人機輔助現(xiàn)場踏勘作業(yè)隊伍為2人，其中一人專注于飛行控制和視角調(diào)節(jié)，保證飛行安全，另一人則通過佩戴飛行眼鏡的方式，置身空中以俯瞰視角進行VR全景觀看，以無人機第一視角審視機位點，保證風險區(qū)域的重點關注。也可通過實時圖傳快速、宏觀了解現(xiàn)場情況，高效獲取機位點/風險區(qū)域高清視頻/圖像資料。
另一方面，無人機在制定區(qū)域上方可利用“一鍵全景”、“規(guī)劃航線”等飛行方式獲取空中全景和三維實景數(shù)據(jù)，通過金風科技大數(shù)據(jù)處理云平臺，快速處理生成目前區(qū)域無人機空中全景影像和三維實景模型，全景影像收納目標點周邊360°的高分辨率影像，對目標位置周邊的信息做到全方位掌控，業(yè)務人員將需要注意的問題在全景模型相應位置做標注，這樣通過網(wǎng)絡將全景影像發(fā)布以后，沒有到達現(xiàn)場的人員也可以直觀、快速的掌握現(xiàn)場詳細信息。基于空中航空攝影測量原理，利用高清影像和相應的位置姿態(tài)數(shù)據(jù)，經(jīng)過空中三角測量和構建模型等過程生成覆蓋區(qū)域的三維實景模型，生成不同分辨率/覆蓋面積的三維實景模型，模型分辨率可高達厘米級，地物清晰可見。結(jié)合VR頭盔和3D眼鏡，實現(xiàn)“虛擬現(xiàn)場踏勘”的效果。
這一全新的模式，結(jié)合無人機實時視頻/圖像，360°空中全景以及三維實景模型，讓踏勘視野更宏觀、風險點識別更精準，大大降低風險，工作效率提高50%以上，實現(xiàn)風資源工程師體力勞動的解放，將更多精力用于風電場設計方案的優(yōu)化。
當然，也是從無人機輔助現(xiàn)場踏勘開始，金風科技發(fā)現(xiàn)可以做的還有更多。
快速、精準測量
傳統(tǒng)測繪地形圖分辨率多為2米或5米等高距，以山西忻州山區(qū)十萬kW項目為例，場區(qū)面積約120平方公里，等高線測繪圖從人工踩點到制作需要2個月。而無人機獲取高清影像后，不到1周時間便可處理生成三維實景影像，地面分辨率高達厘米級。
在此基礎上，通過影像識別技術快速識別，可精確定位村莊、墳墓、溝壑及石油礦井等限制區(qū)域。結(jié)合GIS、金風科技可視化風電場設計平臺等工具，設置緩存區(qū)域，在合理位置進行自動化風機排布。
另一方面，無人機獲取的高清影像也為風電場平臺面積和挖填土方等施工需求提供資料輸入。
三維可視化風電場設計
以陜西定邊某5萬kW容量風電場的案例來說，無人機在完成一天的現(xiàn)場拍攝工作后，工程師可通過金風科技自主研發(fā)的三維可視化風電場規(guī)劃設計平臺，三維實景地形開展風資源CFD模擬仿真，基于風資源優(yōu)勢區(qū)域充分利用、規(guī)避風險區(qū)域的自動排布，通過充分了解地形地貌，直觀進行風機排布、調(diào)整及優(yōu)化，使設計更精準。其后機位點及升壓站位置選定，通過設置最短路徑、規(guī)避風險區(qū)域等智能算法，自動實現(xiàn)場內(nèi)道路、集電線路規(guī)劃，統(tǒng)計施工成本。
這一過程在無人機技術的應用下，從測繪工作開始，減少人工作業(yè)風險，且每個階段都“所見即所得”，做到風電場設計更直觀、準確性更高。
金風科技在風電場開發(fā)全程融合互聯(lián)網(wǎng)+大數(shù)據(jù)的思維，將無人機作為風電行業(yè)的“CT儀”，通過多維度斷層掃描，為后期的建模分析提供精準數(shù)據(jù)輸入，降低風電場建設全程潛在的風險隱患。
如果說傳統(tǒng)的踏勘模式是二維到三維的轉(zhuǎn)換，那么無人機技術的應用，則可說是從三維到四維甚至多維的實現(xiàn)。
責任編輯：小琴
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