风电场叶片无人机巡检作业技术导则

DL/T×××—201×PAGEIDL/T×××—201×PAGEIIICS：备案号：ICS：备案号：国家能源局发布201×-××-××实施201×-××-××发布风电场无人机叶片检测技术规范Technicalspecificationofunmannedaerialvehicle国家能源局发布201×-××-××实施201×-××-××发布风电场无人机叶片检测技术规范Technicalspecificationofunmannedaerialvehiclebasedbladesinspectionforwindfarm（征求意见稿）DL/T×××—201×中华人民共和国电力行业标准风电场无人机叶片检测技术规范范围本标准规定了无人机对风电场风机叶片进行巡检的基本规定、巡检系统、巡检策略、巡检作业、数据管理、缺陷定级及处理等。本标准适用于采用无人机对陆上风电场、海上风电场风机叶片进行的巡检作业。规范性引用文件下列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，仅所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（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T26859电力安全工作规程电力线路部分GB/T25383风力发电机组风轮叶片GB/T25385风力发电机组运行及维护要求GB/T32128海上风电场运维维护规程GB/T37424海上风力发电机组运行及维护要求GB26860电力安全工作规程发电厂和变电站电气部分 DL796风力发电场安全规程DL/T797风力发电厂检修规程AC-91-FS-2015-31轻小无人机运行规定（试行）CCAR-91R2一般运行和飞行规则CH/Z3001无人机航摄安全作业基本要求CH/Z3002无人机航摄系统技术要求CH/Z3005低空数字航空摄影规范术语和定义可见光检测设备visiblelightinspectiondevice用于风电场风机巡检所使用的可见光相机或可见光摄像机。常规巡检regularinspection利用可见检测设备、激光雷达等装置，应用无人机对风机叶片进行巡视检测工作特殊巡检specialinspection在特殊情况下或根据特殊需要，应用无人机对风机叶片进行巡视检测工作。机组环境turbinesenvironment风电场风力发电机组所处的由基本地形、地貌、基础与空中气象条件构成的环境整体。海上起降平台offshoretakeoffandlandingplatform海上风电场无人机巡检时，可供无人机起飞、降落、紧急迫降与回收的平台装置。基本规定叶片标识叶片叶根处应分别涂上不同颜色，便于风机叶片辨识及数据处理；叶片已有可见光设备方便采集、区分的标识，不需要对叶片另行标识。按照黄色、绿色、红色对叶根进行涂色。涂色应成环形带宽，不小于400mm，确保可视效果良好，可见光检测设备可清晰拍照或录制视频。标识不应影响到对叶片图片及视频采集的清晰程度。叶片根部标识采用的油漆应符合GB/T25383要求，标识后的示意图见附录A.1。巡检准备巡检系统满足《风电场无人机巡检作业技术规范》要求。作业人员具备无人机操作资质，具有风电场作业经验，满足《风电场无人机巡检作业技术规范》工作要求。巡检作业应根据气象条件、空域计划等方面要求制定工作计划，安排风机巡检时间及顺序。对于大规模风电场可采用固定翼无人机对机组环境进行巡检。巡检管理作业前应按照风电场要求办理安全交底和工作票等入场手续，工作票票样参见附录B。为提高风机叶片巡检效率，应根据风电场规模采用多台无人机并行巡检。确保巡检过程无人机飞行安全，叶片等设备安全以及作业人员人身安全。巡检项目风电场按照巡检策略安排对风机开展巡检。单台风机一次巡检过程中应用可见光设备对所有叶片进行巡检。对单个叶片巡检应包括迎风面、背风面以及前后缘，参见附录A.2。采用可见光检测设备及激光雷达对机组环境进行巡检。数据管理每次巡检作业结束后，作业人员应填写叶片巡检记录表，格式参见附录C，并编制巡检报告。巡检数据应用标准数据格式存储，标准形式命名。无人机对叶片巡检的图片和视频须及时传输或导出，并与无人机巡检报告一起分类存储在专用电脑或服务器中，保证数据存储安全。巡检数据应及时分析，对缺陷或疑似缺陷数据上报管理部门。缺陷等级及处理根据缺陷类型及等级，在时限内对缺陷进行处理。巡检系统无人机系统无人机系统应满足《风电场无人机巡检作业技术规范》的技术要求。海上风电场采用的无人机系统应具备可靠的起降平台，并具有防盐雾、防潮功能。搭载设备搭载的可见光检测设备应满足《风电场无人机巡检作业技术规范》的技术要求。搭载的激光雷达设备应满足《风电场无人机巡检作业技术规范》的技术要求。数据管理数据管理应满足《风电场无人机巡检作业技术规范》的技术要求。数据管理以机组为单位对数据进行跟踪管理。巡检策略常规巡检不停机巡检。在不停机的情况下，按工作需要对风机的外观、运行状态及机组环境开展巡检。停机巡检策略包括巡检对象、巡检项目、搭载设备、巡检频次及巡检方式，如下表所示。表1停机巡检策略表巡检对象巡检项目搭载设备巡检频次（/年）巡检方式叶片叶片表面检查可见光检测设备至少两次机巡前后缘情况检查可见光检测设备至少两次机巡接闪器检查可见光检测设备至少两次机巡防雨裙检查可见光检测设备至少两次机巡叶尖检查可见光检测设备至少两次机巡风机轮廓处S点（直驱风机）可见光检测设备至少两次机巡机组环境走廊环境可见光检测设备、激光雷达至少两次机巡+人巡基础情况及水土流失可见光检测设备至少两次机巡+人巡可利用无人机对塔筒、导流罩的故障、机组环境疑似故障或技术指标监测异常点进行巡检。无人机搭载激光雷达巡检时，应确保在天气良好的情况下作业。特殊巡检对于无人机发现的一般缺陷，按照9.2.3的要求开展巡检。风机出现故障或疑似故障或技术指标监测发现异常时，采用无人机进行巡检作业来查找、确认和定位故障点，检查设备受损和其它异常情况。例如：当人工巡检过程中发现风机有异常噪声，在停机后应用无人机对叶片开展巡检。在特殊情况下（如发生地震、泥石流、山火、严重覆冰等自然灾害后）或根据特殊需求，采用无人机进行灾情检查和其它专项巡检。在台风和雷雨季后，需对风电场风机叶片巡检至少一次。首先开展不停机巡检，然后针对发现的问题开展停机专项巡检。巡检作业准备工作作业人员及设备应满足《风电场无人机巡检作业技术规范》的要求，海上风电场无人机叶片巡检作业应满足GB/T32128要求。应确定巡检作业任务，选择合适机型，必要时开展现场勘查。应根据巡检风机的坐标、叶片长度、塔高等技术参数，结合现场勘查情况绘制航线，制定巡检方式、起降位置及安全策略。确认轮毂处风速大于10m/s或遇雷雨天气时应暂停作业，云下能见度小于3km时应暂停机组环境巡视。停机巡检时被巡检风机必须停止运行，叶片轮锁定，叶片宜处于倒“Y”形状。自动巡检时，确认飞行数据文件与被巡检风机匹配，被巡检风机的叶片位置状态符合要求。巡检项目每台风机的第一张照片需拍摄、保存被巡检风机的机组编号信息。为确保巡检过程的完整性，无人机宜从整体到局部开展巡检，拍摄照片应包括风机整体、叶片整体以及叶片局部。叶片局部巡检应根据选用设备在叶片迎风面、背风面、前缘、后缘开展巡检，每张照片重叠不应低于20%，单张照片可识别出毫米级别的裂纹。拍摄的照片应验证对叶片表面覆盖的完整性。对走廊环境，尤其是树障及交叉跨越，应用激光雷达进行精确测量。质量保障作业人员应保证所拍摄对象照片覆盖完整、清晰度良好、亮度均匀。拍摄过程中，应保证被拍摄主体处于照片中央位置，所占尺寸为相机取景框的60%以上，且处于清晰对焦状态，保证裂缝级缺陷清晰可见。特殊巡检时，被巡检风机及叶片运行状态不做要求，发现有缺陷及隐患后应停机使用常规巡检的方法再次确认缺陷隐患。条件允许时，拍摄完应立即回看拍摄照片质量，如有对焦不准、曝光不足或过曝等质量问题，应立即重新拍摄。机组环境巡检时，飞行高度（统一指海拔高度）应高于摄区，并且无人机要在叶片最高点50m以上航飞。为保证影像中叶片、塔筒以及较小物体的清晰辨识，消除地形起伏造成的比例尺度不一致，须在保证前后风机有高差的情况下，依照地形起伏航飞。安全要求叶片巡检安全措施应满足GB26860要求。作业现场的生产条件和安全设施等应符合有关标准、规范的要求，作业人员的劳动防护用品应合格、齐备，现场使用的安全工器具和防护用品应合格并符合有关要求。作业人员应严格按照无人机操作规程进行操作，飞机起降时，25m范围内严禁站作业无关人员。执行作业任务时无人机与叶片之间距离宜保持在10m左右。作业人员时刻注意观察现场天气变化（包括风向、风速、雷雨天气等），一旦发现异常立即返航或应急降落。无人机应从逆风方向靠近风机。在风向多变的区域飞行，应增加50%安全距离。无人机严禁在叶片的正上方飞行。无人机不能穿过叶片旋转面，不应在叶轮旋转面内悬停。无人机在强光下飞行时，人员应做好遮光措施。飞行前检查应对各种失控保护的功能，确保飞机因通信中断等原因失控时的保护有效，在飞机飞控自动重新连接后应操作飞机返航而不继续作业。数据管理文件命名叶片图片文件的命名应至少包括“风机编号_巡检时间_序号”三项信息。图片存储采用.jpg格式，视频存储采用.MP4格式，激光雷达数据存储采用.las格式。应对采集的叶片图片数据进行拼接，形成单支叶片迎风面、背风面以及前、后缘完整图片。应保存每次巡检的作业工作票，叶片巡检记录表。文件保存对于正常运行的风机，一年应保存一次巡检的全部巡检数据及文件。缺陷数据至少保存5年，重要缺陷、重大缺陷数据及文件应永久保存，并定期分析。对于已消除的缺陷，应保留一年内与消缺部位对应的巡检数据及文件。每次巡检的叶片巡检记录表及巡检报告永久保存。不在以上范围内的巡检数据及文件应删除。数据处理风电场需定期组织相关部门和人员对巡检数据进行分析，对疑似缺陷进行核实。采用图像自动识别软件处理叶片图片时，对于疑似缺陷图像应组织技术人员进行分析和确认。对于无人机巡检检查发现的缺陷，按照9.2处理。文件存储文件存储应采用磁盘阵列等技术提高数据存储的可靠性。每季度进行一次数据增量备份，一年对全库进行一次全库硬备份。缺陷等级及处理缺陷等级重大缺陷：直接威胁机组和人身安全，随时都有发生叶片断裂、倒塔事故的可能，需要紧急停机处理的缺陷。重要缺陷：对机组和人身有一定威胁，可能影响风机安全运行，需要故障停机处理或者限功率运行的缺陷。一般缺陷：对风机叶片的运行可能造成影响，但现场没有其他重要缺陷症状。缺陷处理重大缺陷：紧急停机，需要叶片专业维修机构进行现场修复或者返厂修复工作，对于损坏程度严重的叶片，则需要进行更换。此类缺陷根据叶片损伤程度及工作量一般修复周期为30天-60天。重要缺陷：故障停机或限功率运行，不需要返厂维修，但需要在现场开展叶片修复工作，一般修复周期小于30天。一般缺陷：不需要停机，但需要密切关注缺陷的发展，对于存在一般缺陷的叶片，无人机巡检每月至少开展一次，同时需制定消缺方案，在半年内完成消缺。（资料性附录）叶片示意图图A.1叶片标识示意图叶片截面图图A.2叶片截面图

（资料性附录）无人机巡检作业工作票编号：1.班组：工作负责人（监护人）：2.工作班人员：共人（包括工作负责人）3.工作任务：工作地点：4.计划工作时间：自年月日时分至年月日时分5.注意事项（安全措施）：由工作负责人根据工作任务现场布置：序号安全措施内容完成（√）1234由运行值班人员补充安全措施内容：序号安全措施内容完成（√）12346.危险点及控制措施：危险点危险因素控制措施措施落实人7.工作票签发：签发时间：年月日时分工作票签发人签名：8.工作票许可：许可开始工作时间：年月日时分工作许可人签名：工作负责人签名：9.工作票延期（无延期可不填写）：有效期延长到：年月日时分申请时间：年月日时分工作负责人签名：批准时间：年月日时分工作许可人签名：10.工作票终结：工作票终结时间年月日时分工作许可人签名：工作负责人签名：11.备注：（此工作应参照GB26860的规定执行工作票制度、工作监护制度和工作许可制度、工作间断转移和终结制度；风电场叶片无人机巡检工作票样式见此附录。）（资料性附录）无人机叶片巡检记录表无人机叶片巡检记录表见表C.1。表C.1无人机叶片巡检记录表工作内容工作地点巡检风机编号工作开始时间工作结束时间天气风速无人机型号云台型号巡检模式¨手动飞行无人机操作员云台操控员¨自动飞行作业人员安全措施¨已执行¨未执行飞行前检查¨正常¨不正常故障信息描述飞行后检查¨正常¨不正常故障信息描述巡检结果¨正常¨不正常巡检过程中发现的问题：记录人：工作负责人：（签名确认）（资料性附录）典型缺陷定级表表D无人机巡检叶片典型缺陷等级定级表缺陷等级缺陷内容程度处理原则图示一般缺陷表面面漆脱落/破损全尺寸周期检查/修复表面胶衣脱落/破损全尺寸周期检查/修复前缘保护膜损坏全尺寸周期检查/修复避雷接闪器丢失全数量周期检查/修复表面灰尘、油污、昆虫尸体、胶带全尺寸周期检查/修复前缘砂眼、风损全尺寸周期检查/修复表面起皮全尺寸周期检查/修复浅表层纤维层腐蚀S≤100c㎡周期检查/修复非开放性小尺度前后缘开裂L≤10cm周期检查/修复防雨罩移位/脱落全数量周期检查/修复叶片增功组件破损/丢失全数量周期检查/修复重要缺陷纤维层表面破损100c㎡＜S≤500c㎡限功率运行、故障停机/修复叶片螺栓断裂1个及以上故障停机/修复较大尺度前后缘开裂、前后缘开放性开裂10cm＜L≤50cm限功率运行、故障停机/修复壳体表面横向裂纹L≤50cm限功率运行、故障停机/修复壳体表面纵向裂纹L≤100cm限功率运行、故障停机/修复玻纤层表面起鼓分层S≤500c㎡限功率运行、故障停机/修复叶尖损坏或壳体丢失S≤500c㎡限功率运行、故障停机/修复前缘玻纤层腐蚀/开裂10cm＜L≤50cm限功率运行、故障停机/修复铝尖边缘开裂L≤20cm限功率运行、故障停机/修复叶片表面覆冰限功率运行、故障停机重大缺陷大面积玻纤破损S＞500c㎡紧急停机/修复、更换大尺度前后缘开裂、前后缘开放性开裂L＞50cm紧急停机/修复、更换大面积玻纤或芯材起鼓分层S≤500c㎡紧急停机/修复、更换主梁断裂L＞1cm紧急停机/修复、更换壳体大面积撕裂S≤500c㎡紧急停机/修复、更换主梁横向裂纹L＞1cm紧急停机/修复、更换根部横向裂纹L＞1cm紧急停机/修复、更换铝尖脱落/铝尖边缘开裂L＞20cm紧急停机/修复、更换双侧贯穿性横向裂纹全尺寸紧急停机/修复、更换壳体表面纵向裂纹＞100cm紧急停机/修复、更换前缘玻纤层腐蚀/开裂L＞50cm限功率运行、故障停机/修复目次TOC\o"1-2"\h\z前言