無人機(jī)空中檢查百萬光伏電站

北海道電氣保安協(xié)會(huì)利用小型無人直升機(jī)檢查和診斷太陽(yáng)能電池板的服務(wù),已從2015年4月開始正式提供
  由照片變更為視頻
  導(dǎo)入無人機(jī)的討論于2013年7月開始,并委托當(dāng)?shù)仄髽I(yè)開發(fā)制造了無人機(jī)。同年  11月第一架無人機(jī)完成,開始在客戶的光伏電站進(jìn)行驗(yàn)證(圖2)。
圖2:用當(dāng)?shù)仄髽I(yè)制造的無人機(jī)開始驗(yàn)證
最初由手動(dòng)無線電控制飛行,確認(rèn)飛行情況(攝影:北海道電氣保安協(xié)會(huì))

  驗(yàn)證時(shí),首先以手動(dòng)無線電控制操作飛行,確認(rèn)了飛行中的狀況和故障安全功能(誤作動(dòng)等引發(fā)故障時(shí)的安全控制功能)。另外,從這一時(shí)期開始,還反復(fù)進(jìn)行了機(jī)體的調(diào)整和對(duì)負(fù)責(zé)職員的飛行操作訓(xùn)練(圖3)。據(jù)稱,2014年度就飛行了63次。

圖3:對(duì)負(fù)責(zé)的職員也反復(fù)實(shí)施了飛行操作訓(xùn)練等
并確認(rèn)故障安全等功能(攝影:北海道電氣保安協(xié)會(huì))

  2014年5月,在各地的光伏電站反復(fù)進(jìn)行演示之前,已經(jīng)較當(dāng)初的預(yù)定作了好幾項(xiàng)運(yùn)行變更。
  一項(xiàng)是,從起飛到著陸全部變?yōu)樽詣?dòng)飛行。而原計(jì)劃是在變動(dòng)因素大的起飛和著陸時(shí)要用無線電控制手動(dòng)操作,其他時(shí)間為自動(dòng)飛行。
  但是人為失誤無法杜絕。而且,無人機(jī)的無線電控制操作需要一定的熟練程度。
  另外,以拍攝輸出功率為2MW的光伏電站為例,需要在大約4個(gè)棒球場(chǎng)的廣闊空間內(nèi),以50~100m的高度飛行。不容易看清機(jī)體,操作難度也比較高。
  因此,以不知何時(shí)會(huì)出現(xiàn)人為失誤為前提,得出了全自動(dòng)化飛行反而能降低風(fēng)險(xiǎn)的結(jié)論,從而決定全部換成自動(dòng)飛行。
  再一項(xiàng)是拍攝視頻。原計(jì)劃是拍攝一定數(shù)量的太陽(yáng)能電池板照片,通過對(duì)各區(qū)域依次拍攝,來獲得發(fā)電站中全部電池板的熱圖像。
  但在實(shí)際航拍后發(fā)現(xiàn),即使發(fā)現(xiàn)了出現(xiàn)熱點(diǎn)等的場(chǎng)所,要想確定問題電池板在哪個(gè)陣列(鋪設(shè)太陽(yáng)能電池板的行列單位)的具體哪個(gè)位置,花費(fèi)的精力和時(shí)間要超出預(yù)期。
  原因之一是,采用的紅外相機(jī)沒有在拍攝的圖像上追加位置信息的功能。因此,討論了利用GPS(全球定位系統(tǒng))數(shù)據(jù)加以彌補(bǔ)的方法,但由于GPS精度本身存在課題等原因,而放棄了這種方法。
  變更為拍攝視頻后,就容易鎖定判斷發(fā)生故障的電池板位置了。而且,太陽(yáng)能電池板表面的反射對(duì)熱圖像的影響也變得容易判斷。
  電池板的光反射會(huì)影響熱圖像,并以“溫度”的形式體現(xiàn)出來。光憑一個(gè)位置拍攝的熱圖像來判斷,如果算上反射形成的“溫度”,可能會(huì)判斷該位置的電池板過度發(fā)熱。而拍攝視頻的話,改變角度后反射的影響會(huì)減弱,因故障等造成的溫度差是持續(xù)出現(xiàn)的,所以可排除反射的影響。
  在拍攝熱圖像的同時(shí),還拍攝可視圖像,可視圖像也同樣變更為了視頻拍攝。

作者:加藤伸一 來源:日經(jīng)bp社 責(zé)任編輯:wutongyufg

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