[发明专利]一种海上风电场的巡检机构及方法

权利要求书

1.一种海上风电场的巡检方法，其特征在于，基于海上风电场的巡检装置，所述装置包括用于向无人机提供起降平台的自动机库；所述自动机库设置在海上风电场升压站；

用于向无人机充电的增程起降充电平；所述增程起降充电平固定在风电机组的机舱顶部；

以及用于海上巡检的无人机，所述无人机与无人机巡检远程控制系统控制连接；

所述自动机库包括机库本体，所述机库本体为表面具有防腐蚀和防盐雾的立方体结构；

所述机库本体置于对称位置的两个侧面均开设有水平对开的机库门；

所述机库本体的内腔中设置有用于无人机起落的无人机起落平台，所述无人机起落平台上设置有用于对无人机进行充电的充电单元；

所述无人机起落平台连接有用于驱动无人机起落平台来回移动的第二驱动单元；

所述机库门连接有用于实现机库门自动开闭的第一驱动单元；所述第一驱动单元和第二驱动单元均与控制系统连接；

该方法包括以下步骤：

步骤1，当满足无人机巡检要求时，将无人机从自动机库中推出；同时，向无人机下发巡检路线；

步骤2，开始巡检后，实时监测无人机剩余电量，根据剩余电量计算无人机的剩余飞行时间；并根据剩余飞行时间判断无人机是否需要增程充电；其中，当需要增程充电，则进入步骤3；否则继续执行飞行任务，直至任务结束；

步骤3，根据无人机的当前位置，选取最优的增程起降充电平台，并根据最优的增程起降充电平台获取无人机的最优飞行路径；

步骤4，根据最优飞行路径到达最优增程起降充电平台，完成无人机的充电工作，继续执行飞行任务，直至任务结束；

最优飞行路径的规划方法，具体包括以下步骤：

S1，设置直线飞行路径和绕行飞行路径；

S2，根据当前风向风速，采用枚举法或迪杰斯特拉算法计算两种飞行路径所需的飞行距离；进而得到飞行时间；

S3，将最短飞行时间对应的飞行路径作为最优飞行路径；

直线飞行路径具体是：

无人机直线上升超过叶片高度，之后直线飞行至增程起降充电平台的上方，最终直线降落增程起降充电平台上；

绕行飞行路径具体是：

保持无人机当前飞行高度，将无人机当前位置和目标点之间直线连接；在该直线连接上设置虚拟禁区；

在虚拟禁区的边缘处设置安全通过点；

在目标增程充电平台所在风电机组处，沿风电机组机舱方位角方向在机舱尾部向后3米位置处设定为目标点；

根据无人机当前位置、安全通过点和目标点之间的连线为无人机的绕行飞行路径。

2.根据权利要求1所述的一种海上风电场的巡检方法，其特征在于，最优增程起降充电平台是指以无人机和目标巡检位置之间直线连接线的中间位置为中心点，以两点之间的距离为直径形成一个圆形区域，该圆形区域内所有增程起降充电平台中所需飞行时间最短的增程起降充电平台。

3.根据权利要求1所述的一种海上风电场的巡检方法，其特征在于，所述无人机起落平台设置有用于对无人机进行定位固定的推杆式无人机固定装置；所述推杆式无人机固定装置包括上层单元和下层单元，上层单元包为两根上层滑动固定杆(4)、上层推杆电机和上层固定杆滑轨(9)，其中，所述两根上层滑动固定杆(4)滑动安装在上层固定杆滑轨(9)上；

所述上层推杆电机设置有两个，两个上层推杆电机分别与两根上层滑动固定杆(4)驱动连接；

下层单元包括两根下层滑动固定杆(5)、下层推杆电机和下层固定杆滑轨(10)，其中，两根下层滑动固定杆(5)滑动安装在下层固定杆滑轨(10)上；所述下层推杆电机与两根下层滑动固定杆(5)驱动连接；

所述下层推杆电机设置有两个，两个下层推杆电机分别与两根下层滑动固定杆(5)驱动连接。

4.根据权利要求1所述的一种海上风电场的巡检方法，其特征在于，两根上层滑动固定杆(4)布置在无人机起落平台上设置的无线充电面板为中心的两侧；

两根下层滑动固定杆(5)布置在无人机起落平台上设置的无线充电面板为中心的两侧；

所述下层滑动固定杆(5)的运动方向与上层滑动固定杆(4)的运动方向互相垂直。