[发明专利]一种无人机实现自动化巡检风叶发电设备的方法及系统

说明书

一种无人机实现自动化巡检风叶发电设备的方法及系统，包括以下步骤：采集风叶发电设备的坐标系数据；根据坐标系数据计算无人机的十二个飞行航点；将计算得到的飞行航点数据保存为KML文件；将KML文件导入无人机的飞行软件，执行飞行。本发明依靠DJI最新的飞行平台经纬M300RTK并配备上置和下置云台，通过图像处理的方式获取风机轮毂的轴线与北向的夹角ψ以及风机叶片与塔筒纵向轴线的夹角γ，并且已知整个风机的尺寸以及通过手持式RTK获取轮毂中心点的经纬高坐标，通过计算即可生成12个航点信息；可实现对风机叶片的全自主飞行任务，风机只需刹停，无需控制风机叶片成“Y”字型。

技术领域

本发明属于无人机应用技术领域，特别涉及一种无人机实现自动化巡检风叶发电设备的方法及系统。

背景技术

随着科学技术的发展，无人机的自动化技术越来越成熟。近年来，无人机技术不断的从军事领域像民用领域拓展。无人机在民用领域，如风力发电设备，电力输送设备，石油管道设备，以及智慧城市，搜救等方法都有很大的应用。随着风电相关技术的日益成熟，设备的不断更新换代，我国的风力发电行业进入了高速发展的阶段，在我国，到目前为止，无论是累积装机容量还是新增装机容量，我国已经成为全球规模最大的风电市场。伴随着我国更多风电设备投入使用，对设备的运维提出了更大的挑战。由于大多数风电设别都部署在偏远地带，风机与风机之间的距离相隔也比较远，传统的对风机巡检的方案还是依靠人工。这种模巡检模式不仅安全性低，工作量大，效率也低，并且收到观测角度等的影响，不能及时发现风机的问题。在风电场发电的高峰期，如使用传统的巡检方案，往往需要更多的人力资源来维护。随着无人机科学技术的发展以及日益成熟的设备技术，使得基于无人机应用技术的新型风电巡检作业模式有了很大的发展，依靠无人机精准悬停拍摄技术，快速作业技术，高空飞行技术，快速机动技术，风电运维人员可以大大提高巡检效率。但是目前基于无人机的风电巡检技术，都是需要将风机停机，并且三个风机叶片需要停成“Y”字型。利用无人机的飞行打点技术，先对最下面的叶片进行飞行打点，再完成对最下面的风机叶片的飞行打点和拍摄照片后，风电巡检人员需要通过后台控制另两个风机叶片到最下面的，并使用第一个叶片的飞行路径进行复飞即可。这种作业方式是目前应用无人机对风力发电设备进行巡检的常规模式，这种模式效率相比传统的人工巡检的方式在作业效率有很大的提高，但是需要耗费一定人工去将风机叶片停成“Y”型，由于风机控制的复杂性，需要比较多的时间去控制风机叶片停成“Y”型。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无人机实现自动化巡检风叶发电设备的方法及系统，以解决上述问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种无人机实现自动化巡检风叶发电设备的方法，包括以下步骤：

采集风叶发电设备的坐标系数据；

根据坐标系数据计算无人机的十二个飞行航点；

将计算得到的飞行航点数据保存为KML文件；

将KML文件导入无人机的飞行软件，执行飞行。

进一步的，坐标系数据为以轮毂中心为原点，定义风机坐标系OX_bY_bZ_b，前-右-下；局部地理坐标系OX_nY_nZ_n，北-东-地；大地直角坐标系OX_gY_gZ_g。

进一步的，计算无人机的飞行航点：