M4 系列小型无人机自动巡检+智能检测,为风机叶片“把脉”

风能作为全球最重要的清洁能源之一,近年来发展迅速,风电装机容量持续增长,风电机组也日益大型化。这一发展趋势也给风电安全运维带来了全新的挑战。


据中国可再生能源学会风能专业委员会统计,中国风电行业发生的倒塔、火灾烧毁、关键部件失效等大型事故数量近三年呈上升趋势,其中叶片问题尤为突出,占比高达 44%。风机叶片的日常巡检与维护已成为保障风电场安全运营的关键环节。




传统巡检方式存在局限性


传统人工巡检主要采用两种方式:高空吊篮作业和地面望远镜观测。


高空作业中,检修人员需在摇晃的吊篮内进行检测,不仅存在坠落风险,且在动态环境下,难以对叶片表面进行精准检查。地面望远镜观测则受限于距离和角度,极易遗漏叶片表面的细微裂纹等初期损伤。


人工检测单台风机往往需要 1-2 个工作日,且手动记录数据的误差率较大,更难以形成标准化的检测报告和系统性的分析结果。


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人工高空吊篮作业和望远镜巡视


相比传统人工巡检,常规无人机巡检方案虽提高了效率,但仍有技术瓶颈:首先,对飞手专业度要求极高,飞行姿态的细微偏差将影响巡检质量;其次,无人机系统集成度复杂、第三方遥控器软件的稳定性难以保证;此外,数据处理完全依赖人工,耗时长且准确性较低。


当前,传统巡检方式难以满足现代化风电场的运维需求,亟需更高效、更智能的巡检解决方案。




Matrice 4 系列无人机巡检风机

全自动作业,高效又简便


今年,大疆行业小型无人机 Matrice 4 系列发布。大疆行业生态厂商图知科技基于 Matrice 4 系列无人机,为风机叶片静态巡检提供一套高效、自动化的解决方案。该方案能够适应不同场景下的风机巡检作业,一起来看看详细的工作流。


在正式巡检前,需要先建立完善的风机信息数据库。工作人员将风机 GIS 坐标、轮毂高度、叶轮直径等关键参数整合入库,为后续巡检作业提供精准的数据支撑。


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风机基础信息


针对待检风机,工作人员利用 Pilot 2 插件能力,将风机信息数据库导入 Pilot 2 地图中,再在 Pilot 2 上规划风机的粗模航线任务。

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生成风机粗模航线


系统自动生成建模航线后,Matrice 4 系列无人机自主执行巡检任务,通过全方位环绕飞行的方式,精准采集风机多角度的高清影像数据。


采集完成后,工作人员选择“本地建模”,依托 Pilot 2 本地高性能计算能力,仅需 2 分钟即可完成风机三维模型的快速重建。


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遥控器直接生成风机粗模


Pilot 2 分享出风机粗模数据,生态厂商系统(图知)将自动识别风机结构特征。在设置相机变焦倍数、安全飞行高度及巡航速度等关键参数后,系统将生成与风机实际姿态相匹配的精细化巡检航线,并将巡检航线导入 Pilot 2 执行。


巡检航线可智能追踪叶尖运动轨迹,确保叶片关键部位全覆盖拍摄。从粗模获取到模型解析,再到巡检航线规划,整个作业流程均可在遥控器完成,无需外接电脑。无人机在执行巡检任务时,能够自主适应风机状态,无需反复调整叶片姿态,大幅提升了作业效率和便捷性。


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自动生成精细化巡检航线


Matrice 4 系列无人机广角相机具备 4800 万有效像素,能够在安全距离内获取风机的高清可见光照片,精准捕捉叶片上的每一处细节。无人机自动执行航线任务,全程无需人工干预,省时又省心。


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无人机执行航线任务


值得一提的是,Matrice 4 系列无人机还支持 AR 飞行轨迹功能,可实时显示无人机的路线规划,在降落时还能显示无人机近地投影,帮助操作人员确认目标降落位置,确保作业安全。


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AR 投射辅助作业安全


现场作业时,仅需“无人机+遥控器”设备即可完成,一人一机轻装上阵无负担。每台风机巡检时间压缩至 20 分钟以内,效率较传统方式提升数十倍。




系统智能检测海量样片

精准识别风机缺陷


外业任务完成后,内业缺陷识别同样至关重要。以往,面对无人机采集的海量照片,工作人员需要逐张检查,不仅效率低,还容易出现漏检。如今,巡检数据上传云端后,智能算法可快速准确地识别缺陷。


系统自动将无人机拍摄的照片进行智能拼接,生成完整的风机全景图像。基于该图像,智能检测算法可精准识别各类缺陷,准确率高达 90%,并自动生成可视化分析报告。这大幅减少了人工分析的工作量,综合成本较传统方法降低了 65%,为后续维护决策提供了科学依据。

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多张无人机照片叠加生成完整风机图


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风机缺陷报告


目前,这套全新的风机巡检方案适配大疆 Matrice 4E/4T/4D/4TD 无人机。从获取风机粗模数据到自动的精细化巡检,无人机高效作业,避免了人员高空作业风险;同时,作业门槛低,飞手通过 Pilot 2 简单点击便能自动完成巡检。内业方面,数据处理依托智能检测算法,生成可视化专业报告,助力风电场智能化运维。


在能源转型与数字化浪潮下,大疆行业无人机自动化巡检风机的方案,为风电行业提供了切实可行的巡检方案,有效提升了风电场的运营效率和安全性,推动风电行业迈向更高效、更安全的新阶段。

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