DG-X20D

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DG-X10系留无人机-高空探伤

DG-X10系留无人机-高空探伤

系留无人机高空探伤系统是北京大工科技有限公司推出的针对风力发电行业的探伤用无人系统，该系统由系留无人机和风机检测系统构成，可完全代替原有的人工主观检测，避免了人工检测的四大缺点1.主观判断，缺乏准确性2.高空作业人员缺乏安全性3.准备时间太久，检测效率太低4.检测工作难以监督，很难实现有效管理。

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图1 系留无人机高空探伤系统


1. 系统简介

系留无人机高空探伤系统是北京大工科技有限公司推出的针对风力发电行业的探伤用无人系统，该系统由系留无人机和风机检测系统构成，可完全代替原有的人工主观检测，避免了人工检测的四大缺点1.主观判断，缺乏准确性2.高空作业人员缺乏安全性3.准备时间太久，检测效率太低4.检测工作难以监督，很难实现有效管理。

2. 系统功能

系留无人机高空探伤系统是针对风能转子叶片缺陷检测而研制的一款智能检测设备，以时序红外成像转有技术为核心，可检测风能转子叶片裂纹、脱胶、白斑、气孔等符合材料的缺陷。该设备具有操作灵活、检测面积大、快速准确、实时报警等优势，适合于沙漠、海洋、高原、草原等各种环境下的风能在线实时检测。其目前检测高度大于100米，可对任何型号风机展开检测工作。

3. 系统框架

该系统由两部分构成，系留无人机系统和红外热像检测系统，系留式无人机可在10分钟内由运输状态转换到飞行检测状态，展开对风机叶片的检测工作，系统拥有两种模式，快速检测模式和深度分析模式，可对各类型的外伤，内伤进行检测和取证记录。

    3.1 系留无人机系统

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图2 系留无人机系统组成

大工科技设计生产的系留无人机系统是一种可由普通小型车辆承载，10分钟内既可快速部署的无人机系统，可迅速携带载荷升高到100米高空，并且实现单架次24小时以上长时间滞空，从而保证通信设备以及光电监测设备对目标区域的不间断覆盖和照射

   3.2 红外热像检测系统


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 图3  左侧为风机检测系统，右侧为检测玻璃纤维内部伤痕


        红外热像检测系统是依靠热辐射理论和热传导理论研制的设备。其通过红外检测仪测量材料表面的温度变化来确定内部缺陷。通过热激励源进行外部主动加热，在被检工件表面激发出热波并向内部传播，内部结构不同，择表面温度分布不同。通过本系统对表面温度的变化进行监控，并且形成可视型图像，从而完成对内部的质量评价。本系统由无人机挂载略过风机叶片表面可实现对风机叶片内部的质量评价，从而判断风机被伤与否，损伤的具体的等级和形状。


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图4 风机事故现场


4. 系统应用

2016年2月16日，河北乌登山风电场110号风机倒塔，塔筒变形，叶片、机舱和轮毂等设备部分损坏，并导致111号风机陪停。此次事故的直接原因是在运行中开裂，气动不平衡，引起风机剧烈摇晃。同时，由于叶片达到塔筒，造成风机倒塔。在此过程中，风机3个叶片角度均未收桨，风机安全保护装置未起到作用。

2016年2月20日，山西偏关水泉风场项目14号风机倒塔，风机从底部法兰距底部塔筒焊口30毫米处断裂，折断后向东北方向倒塔，塔筒变形，叶片、机舱和轮毂等设备部分损坏，并将相邻的箱式变压器和集成线路铁塔压损，这只是全球发生的风机事故的冰山一角，每年因风机叶片产生故障导致的事故往往是最严重的。可靠的风机叶片检测手段可以避免此类事故发生，其可提前发现叶片损伤，避免在运行中出现问题。

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系留高空探伤无人机系统在对模拟风机进行检测。

A模式

系留高空探伤无人机匀速自上而下略过风机表面，地面站端可对实时风机内部情况进行成像显示，当有异常出现，地面检测系统发出声光报警，从而发现疑似伤点。

B模式

当发现可疑点后，无人机返回可疑点进行停留式检测拍摄，可对可疑点内部结构进行清晰的成像，如有内部损伤，在30秒内给出损伤成像，供地面检测人员进行损伤评估和损坏记录。

此检测方式日检测量在10台以上，效率是人员检测的5-10倍，准确度远远高于人工检测，检测结果实时存储本地，可供甲方查验和统计。


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