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，葉片隨時隨地面臨被腐蝕的風(fēng)險，卻難用“眼”察覺。

偏遠地區(qū)，風(fēng)場人工巡檢時，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”）的無人機記錄下來。

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

無人機能做些什么？

風(fēng)電場規(guī)劃設(shè)計階段

輔助現(xiàn)場踏勘、為三維風(fēng)資源仿真、場內(nèi)道路設(shè)計精確輸入。

建設(shè)階段

獲取道路高精度模型，模擬車輛運輸行走路線，對可能風(fēng)險提前預(yù)警，施工過程中，實時監(jiān)控施工工藝、流程、進度，可及時發(fā)現(xiàn)問題并修正。

運維階段

替代傳統(tǒng)人工目視、望遠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)的問題，另一方面，通過無人機搭載機械手臂和噴火裝置，實現(xiàn)異物清除。

本期，小編先和大家聊聊，在金風(fēng)科技風(fēng)電場建設(shè)的規(guī)劃設(shè)計階段，無人機究竟能做些什么？

現(xiàn)場踏勘工作，一方面可以排除實時性的限制因素：如地貌的改變、投影坐標(biāo)系的偏差，以及對現(xiàn)場吊裝施工條件、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)均無限制后，為后期施工提供準(zhǔn)確點位輸入。

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

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

輔助現(xiàn)場勘探

↑ 金風(fēng)科技使用無人機在湖南某項目進行踏勘

2016年開始，金風(fēng)科技配備專業(yè)級長航時無人機與半專業(yè)級便攜式無人機二十余架。

通常，金風(fēng)科技無人機輔助現(xiàn)場踏勘作業(yè)隊伍為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，另一人則通過佩戴飛行眼鏡的方式，置身空中以俯瞰視角進行VR全景觀看，以無人機第一視角審視機位點，保證風(fēng)險區(qū)域的重點關(guān)注。也可通過實時圖傳快速、宏觀了解現(xiàn)場情況，高效獲取機位點/風(fēng)險區(qū)域高清視頻/圖像資料。

另一方面，無人機在制定區(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景數(shù)據(jù)，通過金風(fēng)科技大數(shù)據(jù)處理云平臺，快速處理生成目前區(qū)域無人機空中全景影像和三維實景模型，全景影像收納目標(biāo)點周邊360°的高分辨率影像，對目標(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題在全景模型相應(yīng)位置做標(biāo)注，這樣通過網(wǎng)絡(luò)將全景影像發(fā)布以后，沒有到達現(xiàn)場的人員也可以直觀、快速的掌握現(xiàn)場詳細信息。基于空中航空攝影測量原理，利用高清影像和相應(yīng)的位置姿態(tài)數(shù)據(jù)，經(jīng)過空中三角測量和構(gòu)建模型等過程生成覆蓋區(qū)域的三維實景模型，生成不同分辨率/覆蓋面積的三維實景模型，模型分辨率可高達厘米級，地物清晰可見。結(jié)合VR頭盔和3D眼鏡，實現(xiàn)“虛擬現(xiàn)場踏勘”的效果。

這一全新的模式，結(jié)合無人機實時視頻/圖像，360°空中全景以及三維實景模型，讓踏勘視野更宏觀、風(fēng)險點識別更精準(zhǔn)，大大降低風(fēng)險，工作效率提高50%以上，實現(xiàn)風(fēng)資源工程師體力勞動的解放，將更多精力用于風(fēng)電場設(shè)計方案的優(yōu)化。

當(dāng)然，也是從無人機輔助現(xiàn)場踏勘開始，金風(fēng)科技發(fā)現(xiàn)可以做的還有更多。

快速、精準(zhǔn)測量

傳統(tǒng)測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kW項目為例，場區(qū)面積約120平方公里，等高線測繪圖從人工踩點到制作需要2個月。而無人機獲取高清影像后，不到1周時間便可處理生成三維實景影像，地面分辨率高達厘米級。

在此基礎(chǔ)上，通過影像識別技術(shù)快速識別，可精確定位村莊、墳?zāi)?、溝壑及石油礦井等限制區(qū)域。結(jié)合GIS、金風(fēng)科技可視化風(fēng)電場設(shè)計平臺等工具，設(shè)置緩存區(qū)域，在合理位置進行自動化風(fēng)機排布。

另一方面，無人機獲取的高清影像也為風(fēng)電場平臺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)電場設(shè)計

以陜西定邊某5萬kW容量風(fēng)電場的案例來說，無人機在完成一天的現(xiàn)場拍攝工作后，工程師可通過金風(fēng)科技自主研發(fā)的三維可視化風(fēng)電場規(guī)劃設(shè)計平臺，三維實景地形開展風(fēng)資源CFD模擬仿真，基于風(fēng)資源優(yōu)勢區(qū)域充分利用、規(guī)避風(fēng)險區(qū)域的自動排布，通過充分了解地形地貌，直觀進行風(fēng)機排布、調(diào)整及優(yōu)化，使設(shè)計更精準(zhǔn)。其后機位點及升壓站位置選定，通過設(shè)置最短路徑、規(guī)避風(fēng)險區(qū)域等智能算法，自動實現(xiàn)場內(nèi)道路、集電線路規(guī)劃，統(tǒng)計施工成本。

這一過程在無人機技術(shù)的應(yīng)用下，從測繪工作開始，減少人工作業(yè)風(fēng)險，且每個階段都“所見即所得”，做到風(fēng)電場設(shè)計更直觀、準(zhǔn)確性更高。

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

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