详解光伏电站智能无人机巡检模式

在无人机光伏巡检行业中，存在几个显著的痛点。首先，光伏运维人员通行成本高。由于光伏电站大多建设在无人区或偏僻的乡村，交通十分不便，导致到达当地区域的通行开支较大。其次，工作环境艰苦，集中式地面光伏电站多建设在山地或水面上，作业危险系数高。再者，传统无人机巡检存在时效性问题，只能负责拍照，不能及时反映光伏组件的故障情况。此外，精准度和一致性也较差，人工飞行难度大，无法高度精准控制，一致性无法保证。 最后，航程短，受限于无人机通讯距离和现场信号不好，导致通讯距离大打折扣，且场区占地面积广，无人机无法全覆盖，需要频繁转场作业。传统无人机巡检与智能无人机巡检诊断方法相比，智能巡检的优点主要在于可以代替人力长期驻点，在光伏场站完成全天候24小时待命。以往的传统巡检必须要有专业的飞手，而智能光伏巡检可以完全代替专业的飞手去控制无人机。二、解决思路与方案优点为了解决上述问题，我们的方案是就地部署一台智能无人机，风电运维人员可以在后台远程操作，减轻工作负荷。同时，使用学习算法为光伏场站巡检质量保驾护航。通过实测，智能无人机每天可以完成50兆瓦光伏面盘的巡检任务。这样，运维人员在监控室内进行操作和监控，可以降低人员配置，使光伏电站迈向少人化、无人化。智能无人机巡检搭配管控平台、诊断平台，形成一体化平台。无人机收集数据后，可以直接自动传输到平台上，不需要再去人工取出SD卡，将照片传到诊断系统上。 机场自动传输照片到诊断平台，然后自动诊断出报告，这是其显著优点。此外，智能无人机巡检还有以下五点优点：灵活部署：采用一体化设计，机场只需要固定在地面上，接入电源和网络即可使用。RCplus遥控器简单快速完成部署，环境适应能力和高效作业能力都特别强。智能管理：可以实时监控，有健康管理系统等，还留有拓展接口，满足客户的定制化需求。机场功能全面：可以通过pilot完成机场部署，实现机场的上下线，实时显示飞机的姿态，还可以完成多媒体资料的上传、信息展示等。 私有化链路搭配使用：基于大疆全新一代产品，大疆机场通过私有化链路搭配使用，开创了行业全新的作业方式。服务器本地化部署，保证数据安全。系统联动与统一流程管理：光伏预测系统可以检测当天的光伏处理值是否达到预设值，达到后机场才会启动无人机完成巡检计划，避免无效起飞。整个流程形成闭环，提高巡检效率。 在诊断精度方面，通过工作场景的样本收集，针对不同厂家、不同场景（如平地、山地、水面、屋顶等）进行精准学习，加上上百种算法的组合升级，逐步求精后，诊断精度目前已经达到了95%。算法在应用层主要体现在结合了人工智能，将诊断算法融合到管理平台当中，实现机场代替人力完成光伏巡检后的数据回传到管理平台，及时对数据进行分析诊断，从而提高光伏巡检效率。三、现场实施与精细化光伏巡检现场实施流程包括制作电子地图、对组件进行标注、完成巡检、 图片上传进行诊断识别、生成报告、推送检修工单到运维人员等步骤，实现全流程跟踪。电子地图的制作可以查看光伏区的整体布局，将真实场景转换成数字资产并保存，实现精细化巡检。精细化运营与以前的不同主要体现在根据不同地区的海拔高度、太阳辐射角度等定制不一样的航线，实现精细化巡检组件自动编号。自主分析光伏巡检分为计划执行和航点任务执行两点。计划执行是提前设定时间段，到达时间后机场给无人机下命令执行巡检航线，此过程无需人员干预。航点任务执行则是根据特定需求，自由指定不同位置、不同高度，执行不同指令来完成需求。 通过深度学习算法不断提升，前后对比优化明显。以往光伏热斑、二极管故障等识别不出来的问题，随着数据量增大，识别精准度越来越高。四、报告生成与应用案例对组件缺陷进行识别后生成报告分类，对缺陷进行分析并给出运维意见。最后生成解决工单，运维人员根据工单中的故障组件坐标信息导航找到组件进行排查消缺。从应用案例对比可以看出，传统巡检方式与使用无人机场巡检在人员配置、人员成本、物料成本以及巡检频次等方面都有显著提高。使用我们的系统后，综合收益增加200%，净收益增加85%。在山地或运维难度特别大的地方，使用无人机场巡检的效应会进一步放大。 以渔光互补类型电站为例，某光伏电站总装机容量150兆瓦，占地面积约3720亩，面积大且鸟类较多，传统人工巡检需驾驶小船穿行于光伏面板下，行驶缓慢且不易发现面板脏污等情况。巡检工作受水位情况影响大，雨季危险且整体巡检效率与质量较低。为此，该光伏电站引入了智慧场站数字化管控平台，以无人值守、自主作业的方式为巡检工作带来了全新思路。在光伏巡检工作开始前，首先需要对光伏电站进行建模与航线规划。 通过制图重建得到的光伏电站三维模型可上传至平台作为数字底图，观察设备细节并结合面板分布情况，在模型上直观地进行巡检环境规划、编制任务计划，实现每天不同时间对不同方阵的定时巡检。部署在光伏电站中的智能无人机7×24小时值守待命，随时响应作业任务。到达计划预定的时间后，智能无人机可自动控制经纬M30T无人机起飞执行任务，并将无人机云台画面实时推送至平台。 任务完成后，无人机停靠中心可为无人机进行收纳充电，并将拍摄的照片与视频上传至平台。除智能巡检外，对光伏巡检成果的智能分析诊断也是光伏电站业主方的核心需求。无人机可接入上各节智慧场站数字化管控平台，通过强大的AI识别算法准确诊断出光伏组件因灰尘遮挡、鸟粪碎裂等异常情况引起的热斑故障，诊断精确度可达到95%。 根据照片位置信息与光伏电站设计图相结合，可分析得出缺陷所在光伏组件编号位置，实现组件级定位输出光伏巡检报告，为复核与消缺工作提供明确参考。 智能无人机与智慧场站数字化管控平台的融合应用，将光伏电站的巡检周期由每季度缩短至每周一周。实测显示，无人机无人驾驶可对7兆瓦光伏面板进行巡检，在影响条件下每天可完成35兆瓦的巡检任务。飞行结束后约0.5小时即可输出单次诊断报告，相比传统光伏运维人员手持红外设备巡检方式效率提升20倍以上。欢迎大家加入社群持续沟通学习