行业突破性的风机不停机叶片检测方案

行业背景

中国正在进入能源低碳转型的重要窗口期。风电得到了快速的发展，传统风电叶片检修需要停机或者锁机，存在诸多不便，不仅检测时间长还会影响发电量，极端情况下甚至会危及风机和叶片的安全。行业内迫切需要一种随时都可以对叶片进行巡检的整体解决方案。Phase One工业相机经过数年精心研发，叶片整体拍摄方案应运而生。运维人员既可以在地面远距离拍摄，又可搭载无人机在空中拍摄。无论在陆地或海洋，无论风机是否停机，转速快慢如何都不影响检测效果。

为什么Phase One工业相机能做到

风机叶片不停机检测?

Phase One工业相机采用中画幅CMOS（感光元件），相比普通变焦相机，它的拍摄范围更广，拍摄内容更全面。1-2张照片即可实现单个叶片的覆盖拍摄。同时，高达1亿/1.2亿的相机分辨率又能保证拍摄画面的清晰度，确保图像放大后依然能清晰地展示出叶片表面磨损、凹痕等各种细节情况。

风机叶片转动时，叶尖瞬时速度可高达200-300公里/小时。如果快门速度达不到一定要求，拍摄出的画面就会出现变形和拖影，直接影响风机叶片的巡检效果。因此，高速拍摄的快门速度是风机不停机拍摄的重要因素之一。Phase One不仅有1亿像素且高达1/2500秒的机械快门相机iXM-100，今年更是研发并推出了1/16500秒的全局快门技术，且相机像素高达1.2亿（iXM-GS120），完全满足高速转动时清晰拍摄风机叶片的条件，每秒可拍3-5帧无畸变画面，真实还原叶片高速转动时的瞬时状态。

此外，Phase One工业相机的背照式传感器设计配合83db高动态范围，使得拍出的图像更加锐利通透，噪点少，画面看起来更明亮。镜头可根据不同需求进行选择，焦距范围从35mm、80mm、150mm到300mm不等，即使在200米外也能达到2mm的拍摄精度，在风机叶片高速转动的情况下做到安全拍摄。

不停机检测方案

地面拍摄方案

使用Phase One iXM-GS120 1.2亿像素相机搭配80mmAF、150mmAF长焦镜头，在距离风机叶片斜前方40米-80米拍摄风机叶片正前方影像，保持叶片在距离拍摄者最近的视场角内，在距离风机叶片斜后方40米-80米拍摄风机叶片正后方影像，保持叶片在距离拍摄者最近的视场角内。在风机平行方向距离40米-90米两侧拍摄叶片前、后缘。

优势：无需停机、不影响生产，无需报停电计划。不受风力大小影响，随到随拍，精度高，可达毫米级精度。无需取得风机塔筒中心点精确坐标位置，无需点云数据，拍摄速度快（每台风机10分钟），影像拍摄后可现场分析、查看，不受无人机续航时间影响。适用于高效率叶片巡检、每季度定期巡检、飓风期特殊巡检、叶片缺陷识别及叶片修复后检测。

设备使用难度低，无需培养无人机飞手，普通人员经过培训即可胜任工作，并可取得风机叶片工作时弯曲角度与风速相关性数据，为深入研究取得第一手可靠材料。

无人机检测方案

自动拍摄是使用目前最先进的人工智能深度学习识别算法，辅助雷达测距技术、智能航线规划技术，对风机叶片进行拍摄的方法。在无需人员控制的情况下，无人机挂载Phase One P3云台和IXM100相机在风机旋转直径虚拟球外30-50米自动拍摄。首先、无人机升空后自动寻找风机偏航角，无人机进入拍摄航线，对叶片进行拍摄，拍摄后旋转到风机侧面拍摄前缘与后缘，依次转到风机正后方拍摄叶片背面影像。

适用范围：绝大部分陆上及海上风力发电机叶片低转速维护状态。

Phase One不停机检测方案的优势总结

相对于停机检测，使用Phase One相机可以提供完美的不停机检测方案，具有划时代的意义。在不影响发电量的情况下，最大地减少对风电厂正常工作的干扰，无需等待停机，做到真正的随到随检, 高效实时发现风机缺陷。

• 风机不停机叶片巡检方案可以大大减少风机的发电量损失，及反复启停对机组和电网的损耗, 以某20万千瓦风机风场为例，以每台机组停机检测时间1小时计算，约损失200000KWh电量。按照上网电价0.5元每KWh计算，整个风场停机叶片巡检一次共损失10万元人民币。每年平均检测2-4次叶片，每年的停机费用相当于损失20-40万元人民币（环境差异原因可能和实际数字有差异）。

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  停机拍摄、减少发电量、再次启动需要额外动力，锁机期间遇到强风还会有倒塔风险。

  
  

和目前市场其它方案对比

案例展示

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