風(fēng)機(jī)也能“捅破天”:風(fēng)電場(chǎng)智慧巡檢開(kāi)辟新思路

近年來(lái),全球清潔能源產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展,其中,我國(guó)風(fēng)力發(fā)電為全球規(guī)模最大、增長(zhǎng)最快,已成為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的中堅(jiān)力量。為捕獲更多風(fēng)能,大型、柔性高塔風(fēng)機(jī)得到大批量推廣應(yīng)用,而隨著風(fēng)機(jī)高度增加,風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)與運(yùn)行安全監(jiān)測(cè)難題也日益凸顯。再加上風(fēng)電場(chǎng)常常地處偏遠(yuǎn),受自然地理環(huán)境因素制約,巡檢人員的人身安全、成為了風(fēng)電場(chǎng)所有人心中最牽掛的事情之一。
一般來(lái)說(shuō)巡檢主要是對(duì)風(fēng)力發(fā)電區(qū)域進(jìn)行。而巡檢的內(nèi)容也很多,像是對(duì)風(fēng)機(jī)的升壓站設(shè)備、集電線路、葉片進(jìn)行檢查。而在巡檢中,最辛苦、最危險(xiǎn)的就是對(duì)線路進(jìn)行巡檢。
以位于巴彥淖爾地區(qū)的川井風(fēng)電場(chǎng)為例,線路巡視是對(duì)220千伏送出線路進(jìn)行巡視,此條送出線路起點(diǎn)位于川井風(fēng)電場(chǎng),終點(diǎn)位于烏拉特中旗德嶺山500千伏變電站,線路全長(zhǎng)86公里,共215基鐵塔,途徑高山、草原、河堤、河床,要完成對(duì)輸電線路的巡視,需要全體箱變線路組人員在自備干糧的前提下,從早晨8:00到19:00,不間斷工作五天才能巡視完成。

巡視過(guò)程中,工作人員不僅要經(jīng)過(guò)荒無(wú)人煙的戈壁灘,同時(shí)也要攀爬險(xiǎn)峻的石頭山;不僅要對(duì)全線215基鐵塔的絕緣子、防震錘、引線、塔架螺栓、塔架杠梁進(jìn)行逐一查看,同時(shí)也要通過(guò)敲、看、聽(tīng)等多種方式判斷塔架及附屬設(shè)備是否處于健康水平,同時(shí)做好記錄、分析、總結(jié)工作。而當(dāng)前,人工巡檢及現(xiàn)有數(shù)據(jù)采集和監(jiān)視控制系統(tǒng),已難以滿足眼下風(fēng)電巡檢需求,亟需技術(shù)創(chuàng)新予以破解。
一,衛(wèi)星技術(shù)助力構(gòu)建數(shù)字巡檢系統(tǒng)
低軌物聯(lián)網(wǎng)星座系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、電力、森林防火、生態(tài)環(huán)境、煤礦水文、集裝箱運(yùn)輸、海洋牧場(chǎng)、石油管線、應(yīng)急等行業(yè)的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測(cè)。
對(duì)于部分既沒(méi)有公網(wǎng)信號(hào)覆蓋又沒(méi)有光纖通信鏈路而部署專網(wǎng)成本過(guò)高的偏遠(yuǎn)地區(qū)而言,通過(guò)人工方式或傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)獲取信息,數(shù)據(jù)的完整性、實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性都難以保障。而具備“捅破天”的衛(wèi)星通信技術(shù)實(shí)時(shí)性高、覆蓋范圍廣、傳輸安全可靠,契合了各類數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨?,可以完成無(wú)信號(hào)偏遠(yuǎn)地區(qū)的用電信息采集,構(gòu)成數(shù)字電網(wǎng)的基礎(chǔ)支撐。

衛(wèi)星通信方式不會(huì)被時(shí)間和環(huán)境約束,傳輸方面凸顯了遠(yuǎn)距離傳輸、容易開(kāi)通和靈活組建網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì),突出了多址連接、同時(shí)雙向傳輸圖像數(shù)據(jù)和語(yǔ)音等特點(diǎn),成為應(yīng)急通信的關(guān)鍵手段。將衛(wèi)星通信技術(shù)引入風(fēng)電場(chǎng)巡檢系統(tǒng),以通信資源補(bǔ)充電力系統(tǒng)通信,進(jìn)一步避免發(fā)生中斷基本調(diào)度問(wèn)題。
對(duì)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)覆蓋不穩(wěn)定或網(wǎng)絡(luò)信號(hào)無(wú)法覆蓋的區(qū)域,或在發(fā)生突發(fā)性災(zāi)害時(shí),通過(guò)衛(wèi)星應(yīng)急通信手段可以傳輸重要信息與數(shù)據(jù),保證有關(guān)部門或指揮中心得到精確的情報(bào),及時(shí)明確問(wèn)題成因以便于迅速處理事故,保證風(fēng)電場(chǎng)巡檢系統(tǒng)的應(yīng)用效果。
二,無(wú)人機(jī)智慧巡檢采集設(shè)備信息

風(fēng)機(jī)均位于高海拔山地地區(qū),地形復(fù)雜、溝壑交錯(cuò),且相鄰風(fēng)機(jī)間檔距較大、盲點(diǎn)較多,傳統(tǒng)人工巡檢葉片,往往采用望遠(yuǎn)鏡、吊籃、蜘蛛人、回形平臺(tái)進(jìn)行,效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、耗時(shí)長(zhǎng)、誤差大,還要承擔(dān)停機(jī)損失的發(fā)電量,在天氣多變的情況下,更無(wú)法保障巡檢人員人身安全。
依托無(wú)人機(jī)所攜帶的可見(jiàn)光攝像機(jī)、紅外熱成像儀、環(huán)境監(jiān)測(cè)傳感器等模塊,可以精準(zhǔn)采集、檢測(cè)、監(jiān)控風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備狀態(tài)及環(huán)境信息,實(shí)現(xiàn)全天候數(shù)據(jù)快速采集、實(shí)時(shí)信息傳輸、智能分析預(yù)警、快速?zèng)Q策反饋的巡檢運(yùn)維管控閉環(huán)管理。

智能巡檢任務(wù)管理功能
根據(jù)巡檢時(shí)間、周期、路線、目標(biāo)、類型(紅外、可見(jiàn)光等)靈活進(jìn)行任務(wù)定制,巡檢無(wú)人機(jī)按照定制任務(wù)進(jìn)行自主巡檢。巡檢任務(wù)管理支持全面巡檢、例行巡檢、專項(xiàng)巡檢、特殊巡檢、自定義任務(wù)、地圖選點(diǎn)任務(wù)展示等模塊。
ㄑ人工遙控巡檢
無(wú)人機(jī)自主巡檢過(guò)程中如檢測(cè)到設(shè)備、環(huán)境狀態(tài)異常并聯(lián)動(dòng)告警時(shí),運(yùn)維人員能夠使用管理后臺(tái)的人工遙控界面或是遙控手柄,操控機(jī)器人快速到達(dá)異常設(shè)備位置,進(jìn)行查看并核實(shí)報(bào)警信息,迅速制定響應(yīng)策略。
巡檢集控智能分析功能

ㄑ數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)
泛在網(wǎng)絡(luò)傳輸、云計(jì)算和智能算法,機(jī)理模型,實(shí)現(xiàn)各類數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)分析,閾值對(duì)比、趨勢(shì)分析,對(duì)異常數(shù)據(jù)進(jìn)行故障預(yù)警。具備對(duì)巡檢數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存、分析、統(tǒng)計(jì)、檢索的功能,以及標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)整理與排序。
三,物聯(lián)網(wǎng)讓風(fēng)機(jī)“會(huì)說(shuō)話”
智慧風(fēng)電場(chǎng)巡檢系統(tǒng)的建設(shè)還離不開(kāi)云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新技術(shù),集成智能設(shè)備、控制和管理等技術(shù),把傳統(tǒng)風(fēng)電場(chǎng)中無(wú)感知、無(wú)思想的設(shè)備、系統(tǒng),構(gòu)建成狀態(tài)感知、自主適應(yīng)、智能融合、精準(zhǔn)可控、“會(huì)說(shuō)話”的安全、高效、經(jīng)濟(jì)的全新風(fēng)電場(chǎng)。
針對(duì)風(fēng)電場(chǎng)惡劣的環(huán)境,除了設(shè)置智能巡檢無(wú)人機(jī),對(duì)風(fēng)機(jī)葉片進(jìn)行全自動(dòng)無(wú)人機(jī)點(diǎn)檢、巡檢之外,還需結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行智能化管控,實(shí)時(shí)采集設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù),傳遞風(fēng)機(jī)工作狀態(tài),從管理、安防、節(jié)能、隱患排查等多維度對(duì)風(fēng)電場(chǎng)實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)控及預(yù)警。

建設(shè)智慧風(fēng)電場(chǎng)巡檢系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)風(fēng)電場(chǎng)的智慧化監(jiān)控與管理,對(duì)提高電場(chǎng)自動(dòng)化水平和運(yùn)維效率、降低運(yùn)維成本、提高風(fēng)電的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益、提高抵御風(fēng)險(xiǎn)的能力具有重要意義。

咻享智能作為物聯(lián)網(wǎng)科技公司,不僅將自主研發(fā)的具有開(kāi)創(chuàng)性的可大面積使用的商用無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),廣泛應(yīng)用在鄉(xiāng)村振興、智慧農(nóng)業(yè)、數(shù)字工業(yè)園區(qū)、智慧燈光秀、智慧建筑等眾多領(lǐng)域,并以前瞻性的眼光,在2022年率先布局實(shí)施衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)天空地一體化技術(shù),將衛(wèi)星通信和商用無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)管控技術(shù)相結(jié)合,應(yīng)用在智慧農(nóng)業(yè)灌溉、風(fēng)電場(chǎng)管理、衛(wèi)星救援終端等領(lǐng)域,并為物聯(lián)網(wǎng)方案商提供衛(wèi)星連接服務(wù),提高網(wǎng)絡(luò)信號(hào)穩(wěn)定性的同時(shí),更加拓寬了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域和渠道,帶來(lái)更全面安全的解決方案。