2024無(wú)人機(jī)風(fēng)機(jī)葉片缺陷巡檢

無(wú)人機(jī)風(fēng)機(jī)葉片缺陷巡檢2024無(wú)人機(jī)風(fēng)機(jī)葉片缺陷巡檢2024年5月目錄02 成果與應(yīng)用項(xiàng)目背景發(fā)展展望無(wú)人機(jī)風(fēng)機(jī)葉片自動(dòng)巡檢技術(shù)040103目錄02 成果與應(yīng)用項(xiàng)目背景發(fā)展展望無(wú)人機(jī)風(fēng)機(jī)葉片自動(dòng)巡檢技術(shù)040103項(xiàng)目背景政策背景：習(xí)主席2020年12月提出“30·60”碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)；風(fēng)光發(fā)電量占比：9.5%(2020年)、22%(2030年)、58%(2060年)。20萬(wàn)臺(tái)風(fēng)機(jī)，未來(lái)10年以平均2.5萬(wàn)臺(tái)/年速度增長(zhǎng)。我國(guó)陸地、海上風(fēng)機(jī)累積裝機(jī)量世界第一（40%、49%）。風(fēng)電裝機(jī)規(guī)劃及布局（單位：億千瓦）2022年底3.65億千瓦2025年2030年2050年2060年裝機(jī)總量5.482225開(kāi)發(fā)方式陸上風(fēng)電97.294.494.193.6海上風(fēng)電2.85.65.96.4區(qū)域分布西部、北部58.860.356.157.3東中部項(xiàng)目背景政策背景：習(xí)主席2020年12月提出“30·60”碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)；風(fēng)光發(fā)電量占比：9.5%(2020年)、22%(2030年)、58%(2060年)。20萬(wàn)臺(tái)風(fēng)機(jī)，未來(lái)10年以平均2.5萬(wàn)臺(tái)/年速度增長(zhǎng)。我國(guó)陸地、海上風(fēng)機(jī)累積裝機(jī)量世界第一（40%、49%）。風(fēng)電裝機(jī)規(guī)劃及布局（單位：億千瓦）2022年底3.65億千瓦2025年2030年2050年2060年裝機(jī)總量5.482225開(kāi)發(fā)方式陸上風(fēng)電97.294.494.193.6海上風(fēng)電2.85.65.96.4區(qū)域分布西部、北部58.860.356.157.3東中部41.239.743.942.7 合作·共贏·發(fā)展·創(chuàng)新 項(xiàng)目背景2020年陸上搶裝，2021年海上搶裝葉片故障率僅次于齒輪箱、發(fā)電機(jī)葉片常見(jiàn)故障：腐蝕、雷擊、疲勞、覆冰應(yīng)力疲勞葉片斷裂、倒塔 前緣腐蝕發(fā)電量損失5%葉片故障停機(jī)葉片維修雷擊項(xiàng)目背景2020年陸上搶裝，2021年海上搶裝葉片故障率僅次于齒輪箱、發(fā)電機(jī)葉片常見(jiàn)故障：腐蝕、雷擊、疲勞、覆冰應(yīng)力疲勞葉片斷裂、倒塔 前緣腐蝕發(fā)電量損失5%葉片故障停機(jī)葉片維修雷擊導(dǎo)致分層、外殼脫落 發(fā)電量損失10%-30%覆冰 合作·共贏·發(fā)展·創(chuàng)新 2023/5/230.456次/年/臺(tái)20-200小時(shí)/年/臺(tái)項(xiàng)目背景風(fēng)機(jī)葉片缺陷特性缺陷來(lái)源統(tǒng)計(jì)應(yīng)力疲勞雷擊前緣腐蝕運(yùn)輸安裝葉根中部葉尖生產(chǎn)制造磨損運(yùn)輸與施工其它無(wú)缺陷葉片數(shù)量：4,860缺陷數(shù)量：48371統(tǒng)計(jì)時(shí)間段：2008年-2015年功率：0.66MW-3.0MW葉片生命周期的缺陷占比統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)源自CanWEA(項(xiàng)目背景風(fēng)機(jī)葉片缺陷特性缺陷來(lái)源統(tǒng)計(jì)應(yīng)力疲勞雷擊前緣腐蝕運(yùn)輸安裝葉根中部葉尖生產(chǎn)制造磨損運(yùn)輸與施工其它無(wú)缺陷葉片數(shù)量：4,860缺陷數(shù)量：48371統(tǒng)計(jì)時(shí)間段：2008年-2015年功率：0.66MW-3.0MW葉片生命周期的缺陷占比統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)源自CanWEA(加拿大風(fēng)能協(xié)會(huì)) 合作·共贏·發(fā)展·創(chuàng)新 其它質(zhì)量問(wèn)題導(dǎo)致使用磨損 生成加導(dǎo)致 導(dǎo)致運(yùn)輸&施工導(dǎo)致葉片占比原先質(zhì)保期結(jié)束過(guò)質(zhì)保后項(xiàng)目背景風(fēng)機(jī)葉片故障檢查常用方法 合作·共贏·發(fā)展·創(chuàng)新 類(lèi)別技術(shù)手段備注表面檢查地面、無(wú)人機(jī)相機(jī)望遠(yuǎn)鏡或高性能相機(jī)、無(wú)人機(jī)攜帶增穩(wěn)相機(jī)表面下檢查項(xiàng)目背景風(fēng)機(jī)葉片故障檢查常用方法 合作·共贏·發(fā)展·創(chuàng)新 類(lèi)別技術(shù)手段備注表面檢查地面、無(wú)人機(jī)相機(jī)望遠(yuǎn)鏡或高性能相機(jī)、無(wú)人機(jī)攜帶增穩(wěn)相機(jī)表面下檢查吊籃或平臺(tái)技術(shù)人員拍照或維修可現(xiàn)場(chǎng)維修每個(gè)葉片數(shù)小時(shí)高成本超聲波剪切散斑干涉技術(shù)熱紅外電磁手段X射線地面或?qū)嶒?yàn)室NDI根據(jù)內(nèi)在結(jié)構(gòu)對(duì)波(電磁波、聲波)的影響來(lái)判斷成本高可識(shí)別表面下的缺陷其它狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)依靠安裝在機(jī)艙和葉片上的傳感器自然振動(dòng)和頻率趨勢(shì)顯示葉片結(jié)構(gòu)變化無(wú)法確定缺陷位置系統(tǒng)成本高，每一臺(tái)風(fēng)機(jī)需安裝項(xiàng)目背景風(fēng)機(jī)葉片運(yùn)維技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)發(fā)展方向傳統(tǒng)方式 合作·共贏·發(fā)展·創(chuàng)新 項(xiàng)目背景風(fēng)機(jī)葉片運(yùn)維技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)發(fā)展方向傳統(tǒng)方式 合作·共贏·發(fā)展·創(chuàng)新 重復(fù)性工作機(jī)器替代人工專(zhuān)業(yè)性工作人工操作機(jī)器高空作業(yè)出海作業(yè)人工吊籃地面望遠(yuǎn)鏡合作·共贏·發(fā)展合作·共贏·發(fā)展·創(chuàng)新項(xiàng)目背景風(fēng)機(jī)葉片運(yùn)維模式項(xiàng)目背景國(guó)外主要無(wú)人機(jī)風(fēng)機(jī)運(yùn)維企業(yè)Perceptual-roboticsNearthlabSkyspecsHelvetis 合作·共贏·發(fā)展·創(chuàng)新 序號(hào)公司總部所在國(guó)家業(yè)務(wù)種類(lèi)1Cornis法國(guó)地面望遠(yuǎn)鏡、無(wú)人機(jī)葉片巡檢；塔筒巡檢；內(nèi)部巡檢；云報(bào)告；無(wú)人機(jī)作業(yè)培訓(xùn)2Aero-enterprise奧地利海上、陸上風(fēng)機(jī)無(wú)人機(jī)巡檢；工業(yè)設(shè)備無(wú)人機(jī)巡檢；分析與報(bào)告3Dronebase美國(guó)建筑、工程設(shè)施；光伏；風(fēng)電葉片無(wú)人機(jī)巡檢4Helvetis瑞士葉片巡檢；直升機(jī)研制5ABJdrones美國(guó)風(fēng)機(jī)；光伏；電力線；鐵塔巡檢（紅外）6Skyspecs美國(guó)風(fēng)機(jī)巡檢7Nearthlab韓國(guó)風(fēng)機(jī)巡檢8項(xiàng)目背景國(guó)外主要無(wú)人機(jī)風(fēng)機(jī)運(yùn)維企業(yè)Perceptual-roboticsNearthlabSkyspecsHelvetis 合作·共贏·發(fā)展·創(chuàng)新 序號(hào)公司總部所在國(guó)家業(yè)務(wù)種類(lèi)1Cornis法國(guó)地面望遠(yuǎn)鏡、無(wú)人機(jī)葉片巡檢；塔筒巡檢；內(nèi)部巡檢；云報(bào)告；無(wú)人機(jī)作業(yè)培訓(xùn)2Aero-enterprise奧地利海上、陸上風(fēng)機(jī)無(wú)人機(jī)巡檢；工業(yè)設(shè)備無(wú)人機(jī)巡檢；分析與報(bào)告3Dronebase美國(guó)建筑、工程設(shè)施；光伏；風(fēng)電葉片無(wú)人機(jī)巡檢4Helvetis瑞士葉片巡檢；直升機(jī)研制5ABJdrones美國(guó)風(fēng)機(jī)；光伏；電力線；鐵塔巡檢（紅外）6Skyspecs美國(guó)風(fēng)機(jī)巡檢7Nearthlab韓國(guó)風(fēng)機(jī)巡檢8Aerones美國(guó)巡檢、維修、清理等綜合業(yè)務(wù)9Perceptual-robotics美國(guó)風(fēng)機(jī)巡檢項(xiàng)目背景接受度有待普及巡檢品類(lèi)有待完善巡檢缺少規(guī)范性指導(dǎo)：1、拍攝的規(guī)范性不夠，手動(dòng)與自動(dòng)共存2、故障的定級(jí)與定損缺少規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的價(jià)值、應(yīng)用潛力有待挖掘項(xiàng)目背景接受度有待普及巡檢品類(lèi)有待完善巡檢缺少規(guī)范性指導(dǎo)：1、拍攝的規(guī)范性不夠，手動(dòng)與自動(dòng)共存2、故障的定級(jí)與定損缺少規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的價(jià)值、應(yīng)用潛力有待挖掘無(wú)人機(jī)風(fēng)機(jī)巡檢存在的問(wèn)題 合作·共贏·發(fā)展·創(chuàng)新 合作·共贏·發(fā)展·創(chuàng)新 技術(shù)方案 無(wú)人機(jī)風(fēng)機(jī)巡檢技術(shù)12點(diǎn)方向 合作·共贏·發(fā)展·創(chuàng)新 技術(shù)方案 無(wú)人機(jī)風(fēng)機(jī)巡檢技術(shù)12點(diǎn)方向 6點(diǎn)方向 任意角度 背景純凈 ? 易操作后緣面易拍攝 ? 飛行高度低、安全省優(yōu)勢(shì) ? 操作簡(jiǎn)單 ? 不需要復(fù)雜的轉(zhuǎn)彎?rùn)C(jī)沒(méi)有遮擋物 ? 可手動(dòng)或自動(dòng)飛行可手動(dòng)或自動(dòng)飛行高效省電拍攝標(biāo)準(zhǔn)、可回溯劣勢(shì) ? 費(fèi)時(shí) ? 費(fèi)時(shí)無(wú)人機(jī)飛行高、耗電 ? 塔筒遮擋需要自動(dòng)航線、技術(shù)難度大需合理規(guī)劃航線避免遮擋技術(shù)方案無(wú)人機(jī)自動(dòng)巡檢方案-初始狀態(tài)估計(jì)不能適應(yīng)逆光、光線過(guò)曝、過(guò)暗等情況效率低，停機(jī)時(shí)間長(zhǎng) 合作·共贏·發(fā)展·創(chuàng)新技術(shù)方案無(wú)人機(jī)自動(dòng)巡檢方案-初始狀態(tài)估計(jì)不能適應(yīng)逆光、光線過(guò)曝、過(guò)暗等情況效率低，停機(jī)時(shí)間長(zhǎng) 合作·共贏·發(fā)展·創(chuàng)新 視覺(jué)+雷達(dá)，實(shí)時(shí)規(guī)劃航線先建模后作業(yè)純視覺(jué)技術(shù)方案無(wú)人機(jī)自動(dòng)巡檢方案-動(dòng)態(tài)航線上葉片：前緣、PS面（左面）、后緣、SS面（右面）右葉片：前緣、技術(shù)方案無(wú)人機(jī)自動(dòng)巡檢方案-動(dòng)態(tài)航線上葉片：前緣、PS面（左面）、后緣、SS面（右面）右葉片：前緣、PS面（上面）、后緣、SS面（下面）左葉片：前緣、SS面（上面）、后緣、PS面（下面） 合作·共贏·發(fā)展·創(chuàng)新 技術(shù)方案無(wú)人機(jī)自動(dòng)巡檢方案-拍攝要點(diǎn)分辨率2-3像素/光照影響曝光時(shí)間與成像質(zhì)量薄云天氣最佳技術(shù)方案無(wú)人機(jī)自動(dòng)巡檢方案-拍攝要點(diǎn)分辨率2-3像素/光照影響曝光時(shí)間與成像質(zhì)量薄云天氣最佳ISO靈敏度/增益ISO高表示光敏感度高ISO鏡頭與相機(jī)變焦性能像元數(shù)鏡頭可更換性景深垂直拍攝非垂直拍攝：提升景深方法（遠(yuǎn)離葉片、小光圈、小焦距） 合作·共贏·發(fā)展·創(chuàng)新 技術(shù)方案Sensor大小無(wú)人機(jī)自動(dòng)巡檢方案-相機(jī)選型譜段像素?cái)?shù)導(dǎo)熱率2000萬(wàn)4500萬(wàn)6100萬(wàn)1.2億快門(mén)速度反射率大疆H20T/P1：技術(shù)方案Sensor大小無(wú)人機(jī)自動(dòng)巡檢方案-相機(jī)選型譜段像素?cái)?shù)導(dǎo)熱率2000萬(wàn)4500萬(wàn)6100萬(wàn)1.2億快門(mén)速度反射率大疆H20T/P1：1/8000s高速相機(jī)：1/16000s發(fā)射率全畫(huà)幅相機(jī)高速相機(jī)雙光譜相機(jī) 合作·共贏·發(fā)展·創(chuàng)新 技術(shù)方案無(wú)人機(jī)自動(dòng)巡檢方案-處理算法 合作·共贏·發(fā)展·技術(shù)方案無(wú)人機(jī)自動(dòng)巡檢方案-處理算法 合作·共贏·發(fā)展·創(chuàng)新 葉片拼接算法技術(shù)方案無(wú)人機(jī)自動(dòng)巡檢方案-處理算法涂層破損橫向裂紋涂層破損后緣開(kāi)裂涂層破損葉片淺表探傷葉片表面探傷 合作·共贏技術(shù)方案無(wú)人機(jī)自動(dòng)巡檢方案-處理算法涂層破損橫向裂紋涂層破損后緣開(kāi)裂涂層破損葉片淺表探傷葉片表面探傷 合作·共贏·發(fā)展·創(chuàng)新 采用深度學(xué)習(xí)算法模型對(duì)常見(jiàn)的裂紋、開(kāi)裂、破損、腐蝕、雷擊等缺陷輔助識(shí)別，減少后期內(nèi)頁(yè)工作量。采用紅外與可見(jiàn)光雙譜段融合算法，對(duì)分層、褶皺、撞擊等淺表層內(nèi)傷進(jìn)行判斷。葉片缺陷識(shí)別算法成果與應(yīng)用獨(dú)特優(yōu)勢(shì)追風(fēng)：一款多用途的風(fēng)機(jī)葉片巡檢設(shè)備一鍵起飛，全自動(dòng)作業(yè)動(dòng)態(tài)航線規(guī)劃，仿葉片飛行適配多樣掛載應(yīng)用場(chǎng)景適配大疆無(wú)人機(jī)M300無(wú)人機(jī)葉片停機(jī)自動(dòng)巡檢：M300+P1/H20T+追風(fēng)無(wú)人機(jī)葉片不停機(jī)自動(dòng)巡檢：M300+PhaseOne+追風(fēng)自動(dòng)駕駛儀2.0雙光譜相機(jī)全畫(huà)幅相機(jī)高速相機(jī)自動(dòng)駕駛儀1.0合作成果與應(yīng)用獨(dú)特優(yōu)勢(shì)追風(fēng)：一款多用途的風(fēng)機(jī)葉片巡檢設(shè)備一鍵起飛，全自動(dòng)作業(yè)動(dòng)態(tài)航線規(guī)劃，仿葉片飛行適配多樣掛載應(yīng)用場(chǎng)景適配大疆無(wú)人機(jī)M300無(wú)人機(jī)葉片停機(jī)自動(dòng)巡檢：M300+P1/H20T+追風(fēng)無(wú)人機(jī)葉片不停機(jī)自動(dòng)巡檢：M300+PhaseOne+追風(fēng)自動(dòng)駕駛儀2.0雙光譜相機(jī)全畫(huà)幅相機(jī)高速相機(jī)自動(dòng)駕駛儀1.0合作·共贏·發(fā)展·創(chuàng)新自動(dòng)飛行成果與應(yīng)用拍攝分辨率自動(dòng)駕駛儀1.0設(shè)備基本參數(shù)????重量：750g，續(xù)航：28分鐘尺寸大?。?00mm×80mm×80mm兼容飛機(jī)與掛載：DJIM300RTK、H20T、P1防護(hù)：全密封設(shè)計(jì)，防護(hù)等級(jí)IP64自動(dòng)駕駛儀2.0合作·共贏自動(dòng)飛行成果與應(yīng)用拍攝分辨率自動(dòng)駕駛儀1.0設(shè)備基本參數(shù)????重量：750g，續(xù)航：28分鐘尺寸大?。?00mm×80mm×80mm兼容飛機(jī)與掛載：DJIM300RTK、H20T、P1防護(hù)：全密封設(shè)計(jì)，防護(hù)等級(jí)IP64自動(dòng)駕駛儀2.0合作·共贏·發(fā)展·創(chuàng)新停機(jī)全畫(huà)幅：4500萬(wàn)全畫(huà)幅相機(jī)停機(jī)雙光譜：2000萬(wàn)可見(jiàn)光+640*512熱紅外可兼容不停機(jī)巡檢高速相機(jī)缺陷分辨能力：1-2mm一次起飛、自主實(shí)時(shí)規(guī)劃停機(jī)角：倒Y附近±20°自動(dòng)巡檢PS、SS、LE、TE；3×4，12條航線，垂直拍攝全程全自主飛行支持分葉片飛行拍攝作業(yè)時(shí)間：20分鐘（50m葉片）成果與應(yīng)用巡檢數(shù)據(jù)管理人工智能處理自動(dòng)生成報(bào)告風(fēng)機(jī)葉片數(shù)據(jù)管理平臺(tái) 合作·共贏·發(fā)展·創(chuàng)新 成果與應(yīng)用巡檢數(shù)據(jù)管理人工智能處理自動(dòng)生成報(bào)告風(fēng)機(jī)葉片數(shù)據(jù)管理平臺(tái) 合作·共贏·發(fā)展·創(chuàng)新 支持AI初篩+人工復(fù)查的雙重確認(rèn)機(jī)制PDF報(bào)告自動(dòng)生成，大幅提高后處理效率缺陷自動(dòng)分類(lèi)與識(shí)別大幅葉片全景拼接3D視角圖像展示精確計(jì)算缺陷位置與大小巡檢數(shù)據(jù)一鍵上傳風(fēng)場(chǎng)、風(fēng)機(jī)、巡檢、缺陷數(shù)據(jù)一體化管理T級(jí)大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，缺陷預(yù)測(cè)性分析合作·共贏成果與應(yīng)用追風(fēng)應(yīng)用：葉片缺陷深度巡檢方案內(nèi)部健康數(shù)據(jù)采集外部健康數(shù)據(jù)采集內(nèi)腔檢測(cè)缺陷：裂紋分層發(fā)白脫膠葉片外部常見(jiàn)缺陷：裂紋鼓包雷擊合作·共贏成果與應(yīng)用追風(fēng)應(yīng)用：葉片缺陷深度巡檢方案內(nèi)部健康數(shù)據(jù)采集外部健康數(shù)據(jù)采集內(nèi)腔檢測(cè)缺陷：裂紋分層發(fā)白脫膠葉片外部常見(jiàn)缺陷：裂紋鼓包雷擊云端數(shù)據(jù)處理AI輔助判讀，缺陷定位專(zhuān)家核驗(yàn)，消除誤判可見(jiàn)光探傷葉片淺表層缺陷：褶皺、分層、脫膠雷擊內(nèi)部損傷數(shù)字化云平臺(tái)全生命周期資產(chǎn)管理健康狀況推演、預(yù)判重大故障預(yù)警監(jiān)測(cè)提高運(yùn)行效率提升發(fā)電量紅外探傷發(fā)展·創(chuàng)新葉片外部與淺表層缺陷巡檢無(wú)人機(jī)葉片內(nèi)腔缺陷巡檢小車(chē)可見(jiàn)光/紅外追風(fēng)應(yīng)用：海上風(fēng)機(jī)葉片無(wú)人值守巡檢方案成果與應(yīng)用M30/M30T云平臺(tái)數(shù)據(jù)鏈葉片故障預(yù)測(cè)性運(yùn)維平臺(tái)控制平臺(tái)機(jī)庫(kù)控制平臺(tái)光纖無(wú)人機(jī)機(jī)場(chǎng)合作·共贏·發(fā)展·創(chuàng)新現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化現(xiàn)場(chǎng)部署即時(shí)反應(yīng)自動(dòng)起降自動(dòng)充電AI飛行自動(dòng)化全自動(dòng)飛行無(wú)需人工干預(yù)巡檢管理平臺(tái)軟件風(fēng)場(chǎng)管理機(jī)場(chǎng)管理任務(wù)管理故障識(shí)別外部通信追風(fēng)應(yīng)用：海上風(fēng)機(jī)葉片無(wú)人值守巡檢方案成果與應(yīng)用M30/M30T云平臺(tái)數(shù)據(jù)鏈葉片故障預(yù)測(cè)性運(yùn)維平臺(tái)控制平臺(tái)機(jī)庫(kù)控制平臺(tái)光纖無(wú)人機(jī)機(jī)場(chǎng)合作·共贏·發(fā)展·創(chuàng)新現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化現(xiàn)場(chǎng)部署即時(shí)反應(yīng)自動(dòng)起降自動(dòng)充電AI飛行自動(dòng)化全自動(dòng)飛行無(wú)需人工干預(yù)巡檢管理平臺(tái)軟件風(fēng)場(chǎng)管理機(jī)場(chǎng)管理任務(wù)管理故障識(shí)別外部通信成果與應(yīng)用追風(fēng)應(yīng)用：葉片防雷通道無(wú)人機(jī)檢測(cè)非接觸式葉片防雷通道斷點(diǎn)定位無(wú)人機(jī)定位精度：成果與應(yīng)用追風(fēng)應(yīng)用：葉片防雷通道無(wú)人機(jī)檢測(cè)非接觸式葉片防雷通道斷點(diǎn)定位無(wú)人機(jī)定位精度：1m效率：1-1.5小時(shí)/臺(tái)接觸式