[发明专利]一种海上风电场无人机巡检方法

说明书

本发明公开了一种海上风电场无人机巡检方法，包括：在海上升压站屋顶部署自动机场，通过网络远程控制无人机全自动起降、更换电池和任务作业；控制搭载可变焦摄像头和激光雷达的无人机从所述自动机场起飞，对风机和海上升压站附近海域进行全自主路径规划与图像拍摄；获取所述无人机拍摄的风机叶片和海域的图像，通过深度学习算法对图像进行故障分析处理，识别风机裂缝和海上船只；本发明通过海上风电场无人机巡检，及时高效地对海上风电场海域以及风机进行巡检，提高海上风电场的智能化，有效地减低运营维护成本，确定海上风电场的安全、可靠运行。

技术领域

本发明涉及无人机巡检领域，尤其涉及一种海上风电场无人机巡检方法。

背景技术

由于海上风电场分布广阔、海上气候环境恶劣，风电场的运行巡检工作十分困难，成本较高，难以按照陆上传统风电场的运行管理模式经营管理。风电场中的海上升压站，承担着整个电厂电能传输与分配的重任，是风电场运行管理中重要的一环。同时，风电场的风机成本高且运行环境恶劣，如何及时发现和排除风机故障，确保风机的安全可靠运行，非常重要。我国目前海上风电开发的主场，主要布置在沿海，而沿海面临宽阔的滩涂及浅水海床。运维作业受潮汐影响明显，既有台风等恶劣工况，还存在较多的江淮气旋大风、团雾、雷雨天气，又有大幅浅滩，潮间带各潮汐影响明显，通达困难，交通设备选择困难，海上维护作业有效时间短，安全风险大且缺乏大型维修装备。

海上风电场运行维护需综合考虑离岸距离、气象海况、机组故障率，维护行为、发电能力、运维经济性等因素来进行运维船的配置。一般来说较大规模的风电场采用船队形式，包括不同形式的船舶，如交通艇、专业运维船、专业运维母船、救援监护船及其他专用工程船舶。海上升压站和风机仅在内部配置了相应的摄像头，对海上升压站和风机的内部进行实时的观测。但配置的AIS接收装置，只能显示船只的实时动态，无法明确进入海上风电场内危险船只的具体行为，配置的风机桨叶传感器，无法对桨叶的细微裂缝进行识别。以使现有技术中对于海上风电场内海域和风机桨叶观测，需要派相应的运维船到场巡检，使得海上风电运维成本非常高。

发明内容

本发明提供了一种海上风电场无人机巡检方法，通过海上风电场无人机巡检，以解决现有技术无法明确进入海上风电场内危险船只的具体行为，以及无法对桨叶的细微裂缝进行识别的技术问题，从而及时高效地对海上风电场海域以及风机进行巡检，进而实现提高海上风电场的智能化，有效地减低运营维护成本，确定海上风电场的安全、可靠运行。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种海上风电场无人机巡检方法，包括：

在海上升压站屋顶部署自动机场，通过网络远程控制无人机全自动起降、更换电池和任务作业；

控制搭载可变焦摄像头和激光雷达的无人机从所述自动机场起飞，对风机和海上升压站附近海域进行全自主路径规划与图像拍摄；

获取所述无人机拍摄的风机叶片和海域的图像，通过深度学习算法对图像进行故障分析处理，识别风机裂缝和海上船只。

作为优选方案，所述无人机进行全自主路径规划，包括：

依次判断海上升压站的天气及风力状况是否满足安全作业条件，若满足，则同时判断所述无人机电池是否有电，若无电，则控制更改电池，并对电池进行充电；

启动自动巡检程序，规划巡检路线；

无人机飞行至指定风机上方或者指定船只上方，当无人机自动升空到指定高度后，将自动上升并计算风机轮毂中心高度；

所述无人机自动巡检每一个叶片，每个叶片巡检多条路径；

航线飞行完毕之后，无人机返回海上升压站自动机场即起飞点上空，控制自动机场舱门打开，无人机自动降落，结束巡检任务。

作为优选方案，当所述无人机自动上升至轮毂中心时，确认轮毂中心与无人机位置是否有偏差，若有，则对无人机进行微调，将轮毂中心调整后，继续巡检任务。