在海拔3800米的山上，有風(fēng)電工程師徒步和霧凇風(fēng)餐露宿的身影。

在高鹽度的海風(fēng)中，葉片隨時(shí)隨地面臨被腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)，卻難用“眼”察覺(jué)。

偏遠(yuǎn)地區(qū)，風(fēng)場(chǎng)人工巡檢時(shí)，步步維艱。

輸電線上，附著風(fēng)箏、塑料袋等異物，這些異物在雷雨天氣極易造成線路短路跳閘，引發(fā)不可預(yù)估的經(jīng)濟(jì)損失……

這些，都被新疆金風(fēng)科技股份有限公司（下稱“金風(fēng)科技”）的無(wú)人機(jī)記錄下來(lái)。

作為風(fēng)電場(chǎng)全生命周期服務(wù)的供應(yīng)商，金風(fēng)科技也一直在思考，除了記錄之外，無(wú)人機(jī)還能做些什么？

無(wú)人機(jī)能做些什么？

風(fēng)電場(chǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)階段

輔助現(xiàn)場(chǎng)踏勘、為三維風(fēng)資源仿真、場(chǎng)內(nèi)道路設(shè)計(jì)精確輸入。

建設(shè)階段

獲取道路高精度模型，模擬車輛運(yùn)輸行走路線，對(duì)可能風(fēng)險(xiǎn)提前預(yù)警，施工過(guò)程中，實(shí)時(shí)監(jiān)控施工工藝、流程、進(jìn)度，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并修正。

運(yùn)維階段

替代傳統(tǒng)人工目視、望遠(yuǎn)鏡巡檢以及人工攀爬除障的方式，飛行至目標(biāo)區(qū)域，一方面利用高清攝像頭獲取影像資料，排查葉片、塔筒以及線塔可能出現(xiàn)的問(wèn)題，另一方面，通過(guò)無(wú)人機(jī)搭載機(jī)械手臂和噴火裝置，實(shí)現(xiàn)異物清除。

本期，小編先和大家聊聊，在金風(fēng)科技風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)的規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，無(wú)人機(jī)究竟能做些什么？

現(xiàn)場(chǎng)踏勘工作，一方面可以排除實(shí)時(shí)性的限制因素：如地貌的改變、投影坐標(biāo)系的偏差，以及對(duì)現(xiàn)場(chǎng)吊裝施工條件、地質(zhì)條件分析；另一方面是在道路、風(fēng)資源、施工等各方確認(rèn)均無(wú)限制后，為后期施工提供準(zhǔn)確點(diǎn)位輸入。

↑ 金風(fēng)科技風(fēng)資源工程師參加四川某風(fēng)電場(chǎng)勘探

傳統(tǒng)的踏勘模式完全依靠人工完成，風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)前期，場(chǎng)址地形多數(shù)情況下處于未開(kāi)發(fā)的原始狀態(tài)，踏勘的必要性和自然環(huán)境的危險(xiǎn)性并存，加之可預(yù)想的風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)后期塔筒、葉片檢修等難題，無(wú)人機(jī)的使用為解決這些難題提供了可能。

輔助現(xiàn)場(chǎng)勘探

↑ 金風(fēng)科技使用無(wú)人機(jī)在湖南某項(xiàng)目進(jìn)行踏勘

2016年開(kāi)始，金風(fēng)科技配備專業(yè)級(jí)長(zhǎng)航時(shí)無(wú)人機(jī)與半專業(yè)級(jí)便攜式無(wú)人機(jī)二十余架。

通常，金風(fēng)科技無(wú)人機(jī)輔助現(xiàn)場(chǎng)踏勘作業(yè)隊(duì)伍為2人，其中一人專注于飛行控制和視角調(diào)節(jié)，保證飛行安全，另一人則通過(guò)佩戴飛行眼鏡的方式，置身空中以俯瞰視角進(jìn)行VR全景觀看，以無(wú)人機(jī)第一視角審視機(jī)位點(diǎn)，保證風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域的重點(diǎn)關(guān)注。也可通過(guò)實(shí)時(shí)圖傳快速、宏觀了解現(xiàn)場(chǎng)情況，高效獲取機(jī)位點(diǎn)/風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域高清視頻/圖像資料。

另一方面，無(wú)人機(jī)在制定區(qū)域上方可利用“一鍵全景”、“規(guī)劃航線”等飛行方式獲取空中全景和三維實(shí)景數(shù)據(jù)，通過(guò)金風(fēng)科技大數(shù)據(jù)處理云平臺(tái)，快速處理生成目前區(qū)域無(wú)人機(jī)空中全景影像和三維實(shí)景模型，全景影像收納目標(biāo)點(diǎn)周邊360°的高分辨率影像，對(duì)目標(biāo)位置周邊的信息做到全方位掌控，業(yè)務(wù)人員將需要注意的問(wèn)題在全景模型相應(yīng)位置做標(biāo)注，這樣通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將全景影像發(fā)布以后，沒(méi)有到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)的人員也可以直觀、快速的掌握現(xiàn)場(chǎng)詳細(xì)信息。基于空中航空攝影測(cè)量原理，利用高清影像和相應(yīng)的位置姿態(tài)數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)空中三角測(cè)量和構(gòu)建模型等過(guò)程生成覆蓋區(qū)域的三維實(shí)景模型，生成不同分辨率/覆蓋面積的三維實(shí)景模型，模型分辨率可高達(dá)厘米級(jí)，地物清晰可見(jiàn)。結(jié)合VR頭盔和3D眼鏡，實(shí)現(xiàn)“虛擬現(xiàn)場(chǎng)踏勘”的效果。

這一全新的模式，結(jié)合無(wú)人機(jī)實(shí)時(shí)視頻/圖像，360°空中全景以及三維實(shí)景模型，讓踏勘視野更宏觀、風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)識(shí)別更精準(zhǔn)，大大降低風(fēng)險(xiǎn)，工作效率提高50%以上，實(shí)現(xiàn)風(fēng)資源工程師體力勞動(dòng)的解放，將更多精力用于風(fēng)電場(chǎng)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化。

當(dāng)然，也是從無(wú)人機(jī)輔助現(xiàn)場(chǎng)踏勘開(kāi)始，金風(fēng)科技發(fā)現(xiàn)可以做的還有更多。

快速、精準(zhǔn)測(cè)量

傳統(tǒng)測(cè)繪地形圖分辨率多為2米或5米等高距，以山西忻州山區(qū)十萬(wàn)kW項(xiàng)目為例，場(chǎng)區(qū)面積約120平方公里，等高線測(cè)繪圖從人工踩點(diǎn)到制作需要2個(gè)月。而無(wú)人機(jī)獲取高清影像后，不到1周時(shí)間便可處理生成三維實(shí)景影像，地面分辨率高達(dá)厘米級(jí)。

在此基礎(chǔ)上，通過(guò)影像識(shí)別技術(shù)快速識(shí)別，可精確定位村莊、墳?zāi)埂羡旨笆偷V井等限制區(qū)域。結(jié)合GIS、金風(fēng)科技可視化風(fēng)電場(chǎng)設(shè)計(jì)平臺(tái)等工具，設(shè)置緩存區(qū)域，在合理位置進(jìn)行自動(dòng)化風(fēng)機(jī)排布。

另一方面，無(wú)人機(jī)獲取的高清影像也為風(fēng)電場(chǎng)平臺(tái)面積和挖填土方等施工需求提供資料輸入。

三維可視化風(fēng)電場(chǎng)設(shè)計(jì)

以陜西定邊某5萬(wàn)kW容量風(fēng)電場(chǎng)的案例來(lái)說(shuō)，無(wú)人機(jī)在完成一天的現(xiàn)場(chǎng)拍攝工作后，工程師可通過(guò)金風(fēng)科技自主研發(fā)的三維可視化風(fēng)電場(chǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)平臺(tái)，三維實(shí)景地形開(kāi)展風(fēng)資源CFD模擬仿真，基于風(fēng)資源優(yōu)勢(shì)區(qū)域充分利用、規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域的自動(dòng)排布，通過(guò)充分了解地形地貌，直觀進(jìn)行風(fēng)機(jī)排布、調(diào)整及優(yōu)化，使設(shè)計(jì)更精準(zhǔn)。其后機(jī)位點(diǎn)及升壓站位置選定，通過(guò)設(shè)置最短路徑、規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域等智能算法，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)道路、集電線路規(guī)劃，統(tǒng)計(jì)施工成本。

這一過(guò)程在無(wú)人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用下，從測(cè)繪工作開(kāi)始，減少人工作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，且每個(gè)階段都“所見(jiàn)即所得”，做到風(fēng)電場(chǎng)設(shè)計(jì)更直觀、準(zhǔn)確性更高。

金風(fēng)科技在風(fēng)電場(chǎng)開(kāi)發(fā)全程融合互聯(lián)網(wǎng)+大數(shù)據(jù)的思維，將無(wú)人機(jī)作為風(fēng)電行業(yè)的“CT儀”，通過(guò)多維度斷層掃描，為后期的建模分析提供精準(zhǔn)數(shù)據(jù)輸入，降低風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)全程潛在的風(fēng)險(xiǎn)隱患。

如果說(shuō)傳統(tǒng)的踏勘模式是二維到三維的轉(zhuǎn)換，那么無(wú)人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，則可說(shuō)是從三維到四維甚至多維的實(shí)現(xiàn)。