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范围本标准规定了风电场无人机巡检作业中面对各种巡检对象的通用性要求、人员要求、无人机巡检作业要求、作业流程、作业数据管理、安全管理要求、维护保养及检修要求。本标准适用于以无人机对风电场中的风电机组的叶片、塔筒、集电线路的杆塔、线路等设备进行巡检作业。规范性引用文件下列引用文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修订版)适用于本文件。GB/T4208外壳防护等级GB///T1482架空输电线路无人机巡检作业技术导则DL/T796风力发电场安全规程DL/T797风力发电场检修规程GB/T19870工业检测型红外热成像仪GB/(包括手动控制、远程操控、自主飞行的)的航空器。无人机巡检系统unmannedaircraftinspectionsystem以无人机为平台,挂载任务设备,配合软件进行任务规划与执行,数据存储与处理,同时具备综合保障设备,能够完成巡检作业任务的系统。多旋翼无人机multi-rotorunmannedaircraftNB/T×××××-201×2具有三个及三个以上的旋翼,能垂直起降、自由悬停的无人机。固定翼无人机fixed-wingdrone飞行升力主要由给定飞行条件下保持不变的翼面产生的无人机,其起飞降落过程有滑跑、弹射、垂直起降等多种形式,特点是续航时间长、巡航速度高。主要用于集电线路通道巡检、风电场环境的大面积快速勘查。任务规划missionplanning根据作业任务要求,通过软件对飞行轨迹以及任务设备动作进行设计的方式。控制站controlstation具有对无人机和任务设备进行数据交换、监控以及操纵能力的地面端硬件设备。任务设备missionequipment挂载于无人机的可见光、红外热成像、紫外成像仪等用于数据采集,探照灯、喊话器等用于现场辅助,机载运算感知模块等用于数据处理和辅助飞行控制的设备。自主飞行模式automaticflightmode指通过预设航线和任务动作,或通过实时计算生成飞行路径和任务动作,实现自主作业的飞行模式。手动飞行模式manualflightmode依靠无人机自有定位导航系统,通过控制站手动操作无人机及任务设备进行巡检作业的模式。自动返航returntohome在操作人员通过地面控制模块或遥控手柄上的特定功能键启动该功能后,无人机立即按预先设定的策略中止当前任务并返航。空机重量weight无人机机体、电池、燃料容器等固态装置重量总和,不含填充燃料和任务载荷的重量。最大起飞重量MaxTakeoffWeight受设计或者运行限制,无人机正常起飞所容许的最大重量。巡检系统无人机分类NB/T×××××-201×3无人机分类参考国家标准GB/T35018-2018中的分类,风电场叶片、塔筒、集电线路杆塔设施细节巡检宜采用多旋翼Ⅲ级以下机型开展作业,风电场集电线路巡检宜采用多旋翼Ⅲ级以下机型或固定翼机型开展作业。风电场无人机巡检系统组成风电场无人机巡检系统应包括无人机系统、软件系统、综合保障系统。无人机分系统组成由无人机、任务设备以及控制站组成无人机包括飞行控制子系统、动力子系统、图像及数据传输子系统、障碍物感知子系统,各子系统可二次拆分或集成。任务设备包括用于数据采集的可见光检测设备(包括可见光照相机和可见光摄像机)、红外检测设备、激光雷达设备等,现场辅助设备探照灯、喊话器等、机载感知和运算模块。控制站包括手动控制设备、远程控制设备、显示设备巡检软件系统组成包括巡检任务规划子系统、任务执行子系统、数据存储子系统、数据分析子系统、无人机设备维护保养子系统等。综合保障系统组成由地面保障设备和储运车辆组成,地面保障设备包括供电设备、备用电池、充电器、地面测风仪、测频仪、专用工具等。作业自动化等级分类无人机巡检系统自动化飞行作业等级应符合表1要求。自动化飞行作业等级级别自动化等级描述Level0手动系统无自动化飞行作业功能,全程使用手动飞行模式完成巡检作业Level1部分自动化通过飞行前人工预先设计飞行路径,能够实现根据预设的路径自主飞行Level2高度自动化无需人工预先设计飞行路径,且在飞行过程中自动追踪巡检目标,能够实现自主飞行以及自主获取巡检数据Level3完全自动化系统能以自主飞行模式完成巡检作业过程中的飞行路径设计,起降执行,返航,充电换电的能量补充,全程不需要人工干预。该级别下无人机出现偏离作业路径或者其他危险状况时,实现安全自动返航无人机基础要求一般要求无人机巡检系统外观不应有明显变形和伤痕;连接线布局合理,固定牢靠;连接件、紧固件有防松措施;涂镀层无气泡、龟裂和脱落;金属件无锈蚀和机械损伤。NB/T×××××-201×4机头机尾应有明显标识予以区别。机身应设置航行灯,航行灯发光强度不应小于25cd。旋翼上应有明显标识指示其安装方向。控制站能根据作业需要接收数据或显示图像。无人机系统挂载任务设备在无风环境悬停的最大续航时间应不小于25分钟。无人机巡检系统开展海上作业时应具备紧急漂浮装置。飞行控制要求无人机飞行航迹偏差应不大于4米。无人机巡检系统应具备定点悬停功能。,。无人机的有效控制及图像传输距离应不小于2千米。安全控制功能应具备在低电量、任务中断等紧急状况下的自动返航功能。应具备飞行区域限制功能。应具备异常情况报警和记录功能,包含但不限于动力故障、传感器故障、任务设备故障等。宜具备避障功能。无人机巡检系统应具备开机自检功能,当飞行控制、电池电压等信号模块或部件发生故障时,控制站上应通过明显的声(或光)报警提示,出现影响飞行安全问题则锁死禁止飞行。参数记录要求无人机系统应具备无人机(包含不限于飞行坐标、速度、高度、飞行姿态、故障信息等),任务设备(包含不限于相机参数、云台姿态角度等),以及控制站(包含不限于操控记录、故障信息等)的记录存储、导出及分析工具。环境适应性温度:在-10℃~40℃环境下无人机巡检系统应能正常工作。特殊地区可选用耐低温型设备。抗风能力:在轮毂处风速不大于8米/秒,瞬时风速不大于10米/秒环境条件下无人机巡检系统应能正常作业。海拔适应性:所选择无人机巡检系统应满足当地风电场巡检作业的海拔要求。常规作业宜在良好天气下进行,能见度不小于3千米。雾、雪、大雨、大风、冰雹等恶劣天气或出现强电磁干扰等不利于巡检作业的情况时,禁止常规作业。如需应急作业,则应选择适应性强的机型进行。巡检区域处于狭长地带、大落差或微气象等特殊区域时,应结合无人机性能与环境适应性综合考量是否开展作业。按照GB/,按照GB/,按照GB/,按照GB/。针对海上作业,所选择的无人机系统应根据实际环境情况对系统环境适应性(防盐雾、防水等)提出要求,无人机子系统及任务设备宜符合IP43及以上防护等级。任务设备要求可见光相机基本要求:相机有效像素不应低于2000万像素;NB/T×××××-201×5相机物理焦距不应低于8毫米或使用具备不低于2倍光学变焦的相机;相机支持的存储卡容量不应低于32GB,配备的存储卡读写等级不得低于class8;配备三轴无刷云台,俯仰角度:+30°至-90°。可见光摄像机基本要求:有效像素不应低于200万;光学变焦倍数不应低于10倍,且最大物理焦距不应低于100毫米;相机存储卡支持容量不应低于32GB;配备三轴无刷云台,俯仰角度:+30°至-90°。红外热成像仪荷载基本要求:响应波段:8~14um;分辨率不应低于640*480;输出帧率不应低于9HZ;高增益测温范围不应小于-40°至300℃;对角线视场角应小于60°;测温灵敏度不应<******@f/;测温精度应满足在20~100℃以内误差不大于±2℃或±2%,以较大误差的为准配备三轴无刷云台,角度俯仰:+30°至-90°支持实时最高测温及传递温度信息;支持拍照及录像,且照片包含原始温度信息,有明确的格式解析接口,可以用于二次分析。激光雷达系统在满足CH/T8024的要求基础上,同时要满足下列要求:激光雷达探测距离在20%反射率情况时,有效探测距离不应低于150米;数据成果点密度不应低于25点/平方米;激光等级1级点云采集速率不低于100,000点/秒;人员要求人员分工及定义巡检作业人员分为无人机操作员、云台操作员、安全监护员。前两者角色可根据实际工作场景由一人承担或两人分担。人员资质无人机操作员、云台操作员、安全监护员均应熟悉航空、气象、地理等必要知识,并熟悉相关规定。无人机操作员、云台操作员,应熟悉无人机巡检作业方法和技术手段,根据无人机巡检系统自动化飞行作业等级,巡检作业人员应满足附录2要求,通过相应机型的操作培训,考试合格后持证上岗。针对海上无人机巡检作业,作业人员应经过专业培训并取得相关证书,应熟练掌握海上求生、海上救援、船舶救生、消防、海上急救、救生筏操纵、触电现场急救及直升机逃生方法等相关技能;应熟练掌握海上应急设施的状态信息、故障信号和故障类型,掌握判断一般故障的原因和处理方法。安全操作及培训NB/T×××××-201×6提供无人机巡检服务的单位应持有由民航单位颁发的《民用无人驾驶航空器经营许可证》风电场无人机巡检作业培训应包括无人机系统安全操作培训和专项巡检作业培训。安全操作培训包括理论培训和操作培训,理论培训包含航空法律法规和相关理论知识,操作培训包含基本操作和应急操作。对风电场无人机巡检作业应用有特殊要求的,可实施专项巡检作业培训,专项巡检作业培训包括任务特点、任务要求和特殊操控等内容。作业策略常规巡检按照固定周期对风电场设备开展无人机巡检作业。宜不少于一次/年。对特殊地理区域或特定批次问题的机组,可以提高巡检频率。常规巡检主要是确认设备运行状态,分析设备劣化趋势。特殊巡检风电场设备发生故障后,风电场发生地震、泥石流、山火、严重覆冰等自然灾害后以及经历台风和雷雨季后,在特殊情况下或根据特殊需要,应用无人机对风电场设备进行巡检工作。作业作业准备巡检计划应按照巡检作业项目编制风电场无人机巡检作业计划,其内容主要包括:巡检对象范围、巡检人员、巡检时间、巡检天气情况、空域申请情况、操作方法及流程、安全措施、所需工器具。空域申请根据民航有关空域的管理规定执行,满足当地各国家单位的管理要求。巡检作业信息收集展开作业前,作业人员应进行巡检作业信息收集,为合理安排巡检计划、巡检方案提供依据,必要时应进行现场勘查收集作业信息,收集信息主要应包括:海拔高度;地形地貌条件;植被分布;电磁环境情况;所需空域情况;巡检作业对象信息,比如机组型号、叶片长度、杆塔高度、作业对象坐标等;无人机起飞降落点位置。气象信息收集;人员准备应根据巡检任务和所用机型合理配置作业人员,巡检系统操作人员配置应满足附录2要求。作业人员应确保身体健康,精神状态良好。NB/T×××××-201×8作业前应对全体作业人员进行安全、技术交底,交代工作内容、方法、流程及安全要求,并确认每一名作业人员都已知晓。设备检查作业人员应在作业前准备好工器具及备品备件等物资,完成无人机巡检系统检查,确保各部件工作正常。作业人员应仔细核对无人机所需电池电量充足,各零部件、工器具及保障设备携带齐全。作业要求起飞前,操作人员应再次确认现场环境符合作业工况要求。逐项展开设备、系统自检,确保无人机处于适航状态。作业前,安全监护人员应核实被巡检对象设备编号无误,确认被检对象已进入检测状态。确认没有其他无关人员进入巡检区域。发生环境恶化或其他威胁无人机飞行安全的情况时,应停止本次作业;若无人机已经起飞,应立即采取措施,控制无人机返航、就近降落或采取其他安全策略保证安全。针对不同巡检对象,检查方式和检查要求如下表:序号巡检对象机型任务设备检查要求1风电叶片多旋翼无人机可见光相机/摄像机、红外热像仪图像采集过程应无遗漏,完整性可验证,覆盖叶片全部表面状态;巡检作业应能分辨叶片毫米级别缺陷,针对关键部位会发展成为叶片折断事故的裂纹缺陷,应能分辨1毫米宽度级别;巡检作业数据应能确定叶片缺陷的位置、形状、大小信息自动化作业飞行作业等级宜在Level1以上。2风电塔筒(含机舱)多旋翼无人机可见光相机/摄像机、红外热像仪图像采集过程应无遗漏,完整性可验证,覆盖机组塔筒的全部表面状态;巡检作业应能分辨塔筒毫米级别缺陷;巡检作业数据应能确定塔筒缺陷的位置、形状、大小信息。自动化作业飞行作业等级宜在Level1以上。3集电线路杆塔多旋翼无人机可见光相机/摄像机、红外热像仪图像应能够清晰分辨集电线路杆塔本体、附属设施、电力保护区的工作状态和损坏情况;NB/T×××××-201×