DG-X10系留無人機-高空探傷
系留無人機高空探傷系統是北京大工科技有限公司推出的針對風力發(fā)電行業(yè)的探傷用無人系統，該系統由系留無人機和風機檢測系統構成，可完全代替原有的人工主觀檢測，避免了人工檢測的四大缺點1.主觀判斷，缺乏準確性2.高空作業(yè)人員缺乏安全性3.準備時間太久，檢測效率太低4.檢測工作難以監(jiān)督，很難實現有效管理。
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圖1 系留無人機高空探傷系統
1. 系統簡介
系留無人機高空探傷系統是北京大工科技有限公司推出的針對風力發(fā)電行業(yè)的探傷用無人系統，該系統由系留無人機和風機檢測系統構成，可完全代替原有的人工主觀檢測，避免了人工檢測的四大缺點1.主觀判斷，缺乏準確性2.高空作業(yè)人員缺乏安全性3.準備時間太久，檢測效率太低4.檢測工作難以監(jiān)督，很難實現有效管理。
2. 系統功能
系留無人機高空探傷系統是針對風能轉子葉片缺陷檢測而研制的一款智能檢測設備，以時序紅外成像轉有技術為核心，可檢測風能轉子葉片裂紋、脫膠、白斑、氣孔等符合材料的缺陷。該設備具有操作靈活、檢測面積大、快速準確、實時報警等優(yōu)勢，適合于沙漠、海洋、高原、草原等各種環(huán)境下的風能在線實時檢測。其目前檢測高度大于100米，可對任何型號風機展開檢測工作。
3. 系統框架
該系統由兩部分構成，系留無人機系統和紅外熱像檢測系統，系留式無人機可在10分鐘內由運輸狀態(tài)轉換到飛行檢測狀態(tài)，展開對風機葉片的檢測工作，系統擁有兩種模式，快速檢測模式和深度分析模式，可對各類型的外傷，內傷進行檢測和取證記錄。
3.1 系留無人機系統
圖2 系留無人機系統組成
大工科技設計生產的系留無人機系統是一種可由普通小型車輛承載，10分鐘內既可快速部署的無人機系統，可迅速攜帶載荷升高到100米高空，并且實現單架次24小時以上長時間滯空，從而保證通信設備以及光電監(jiān)測設備對目標區(qū)域的不間斷覆蓋和照射
3.2 紅外熱像檢測系統
圖3 左側為風機檢測系統，右側為檢測玻璃纖維內部傷痕
紅外熱像檢測系統是依靠熱輻射理論和熱傳導理論研制的設備。其通過紅外檢測儀測量材料表面的溫度變化來確定內部缺陷。通過熱激勵源進行外部主動加熱，在被檢工件表面激發(fā)出熱波并向內部傳播，內部結構不同，擇表面溫度分布不同。通過本系統對表面溫度的變化進行監(jiān)控，并且形成可視型圖像，從而完成對內部的質量評價。本系統由無人機掛載略過風機葉片表面可實現對風機葉片內部的質量評價，從而判斷風機被傷與否，損傷的具體的等級和形狀。
圖4 風機事故現場
4. 系統應用
2016年2月16日，河北烏登山風電場110號風機倒塔，塔筒變形，葉片、機艙和輪轂等設備部分損壞，并導致111號風機陪停。此次事故的直接原因是在運行中開裂，氣動不平衡，引起風機劇烈搖晃。同時，由于葉片達到塔筒，造成風機倒塔。在此過程中，風機3個葉片角度均未收槳，風機安全保護裝置未起到作用。
2016年2月20日，山西偏關水泉風場項目14號風機倒塔，風機從底部法蘭距底部塔筒焊口30毫米處斷裂，折斷后向東北方向倒塔，塔筒變形，葉片、機艙和輪轂等設備部分損壞，并將相鄰的箱式變壓器和集成線路鐵塔壓損，這只是全球發(fā)生的風機事故的冰山一角，每年因風機葉片產生故障導致的事故往往是最嚴重的?？煽康娘L機葉片檢測手段可以避免此類事故發(fā)生，其可提前發(fā)現葉片損傷，避免在運行中出現問題。
系留高空探傷無人機系統在對模擬風機進行檢測。
A模式
系留高空探傷無人機勻速自上而下略過風機表面，地面站端可對實時風機內部情況進行成像顯示，當有異常出現，地面檢測系統發(fā)出聲光報警，從而發(fā)現疑似傷點。
B模式
當發(fā)現可疑點后，無人機返回可疑點進行停留式檢測拍攝，可對可疑點內部結構進行清晰的成像，如有內部損傷，在30秒內給出損傷成像，供地面檢測人員進行損傷評估和損壞記錄。
此檢測方式日檢測量在10臺以上，效率是人員檢測的5-10倍，準確度遠遠高于人工檢測，檢測結果實時存儲本地，可供甲方查驗和統計。