GB光伏电站无人机智能巡检规程.docx

ICS27.160F12中华人民共和家标准GB/TXXXX-20XX光伏电站无人机智能巡检规程CodeforinteIIigentinspectionofunmannedaeriaIvehicIesofphotovoltaicpowerstation（征求意见稿）20XXXXXX 实施20XXXXXX发布国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会光伏电站无人机智能巡检规程1范围本文件规定了光伏电站无人机智能巡检的总体要求、智能巡检条件、智能巡检策略、智能巡检项目、智能巡检作业管理、智能巡检分析决策等内容的方法与技术要求。本文件适用于地面、水上、建筑（构）物屋顶等光伏电站的无人机智能巡检。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件：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/T32673架空输电线路故障巡视技术导则GB/T35694光伏发电站安全规程DL/T1482架空输电线路无人机巡检作业技术导则YD/T3865工业互联网数据安全保护要求3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1无人机系统Unmannedaircraftsystem由动力驱动、机上无人驾驶的航空飞行器的简称，以携带任务载荷，能够完成自主飞行为特征。通常由机体、动力系统、航电设备、任务载荷设备等组成。来源：GJB6703-2009,3.1,有修改3.2无人机任务系统Unmannedaircrafttasksystem由无人机、控制设备、通信设备、传感器和软件等的综合系统，能够自主或半自主执行飞行任务,并能高效地完成多种任务，如环境监测、侦察、边界巡逻、搜索和救援等。3.3无人机巡检智能巡检系统UAVpatrolinteIIigentpatrolsystem利用无人机搭载可见光、红外等检测设备，完成光伏电站巡检任务的作业系统。一般包括无人直升机、任务设备、地面控制模块、综合保障模块及图像识别、智能诊断、报告生成、数据存储发布、故障导航管理终端等系统。来源：DL/T1578-2016,3.1,有修改3.5一体化管控平台Integratedcontrolplatform基于互联网技术和大数据分析的管理平台，旨在实现对光伏电站的实时监控、运维管理、故障诊断等功能，提高光伏电站的发电效率和运行稳定性。4总体要求4.1 光伏电站的无人机巡检应依据电站实际运行状态、设备结构、设备材料、同类型设备状态，根据无人机飞行里程、天气情况、设备工况等自主制定设备巡检策略，巡检策略应包括巡检路线、地点及设备、巡检项目、巡检频次等内容。4.2 采用无人机系统对光伏电站的变电设备及架空输电线路巡检时，应遵守GB/T32673.DL/T1482等故障巡视有关规定，并结合光伏电站的一体化管控平台等智能化分析能力及时发现现设备异常及安全隐患等，并提出巡检及设备检修策略，实现巡检过程的可视化、自动化、智能化巡检。4.3 无人机智能巡检系统应与一体化管控平台进行数据交互，实现设备的异常缺陷分析识别、巡检命令下达与执行、现场巡检信息反馈，数据传输应满足YD/T3865的安全要求。4.4 光伏电站无人机巡检在满足正常工作条件作业前，应了解设备巡检要求、掌握无人机操作并取得相关资质，制定巡检路线与安全预案，遵守GB/T35694有关规定，满足现场相关安全要求，按照预定的路线规划开展相应的无人机智能巡检。4.5 使用无人机智能巡检系统对光伏组件、支架、汇流箱、逆变器、就地升压变压器等巡检完毕后应结合设备运行工况对设备进行状态评价、调整运维检修策略。5智能巡检条件5.1 无人机智能巡检系统5.1.1 无人机智能巡检系统应包括由无人机系统、无人机任务系统组成，能够搭载可见光相机、红外相机、激光测距等智能化采集设备，实现光伏场站设备的智能巡检。5.1.2 无人机智能巡检系统应具有指令下达、任务执行、故障识别等能力,其系统功能应满足下列要求：a）具有远程操控任务指令下达、运维人员作业轨迹查看、故障位置键定位、巡检导航等功能;b）具有图像识别、智能诊断、报告生成、智能巡检任务管理、各类型故障识别、数据存储、分析和处理等功能；c）具有实现电站发电量预测、电站光伏组件运行质量预测、光伏电站草木、灰尘遮挡等提前预警功能。5.1.3 无人机智能巡检系统应具有异常决策能力，能够结合天气情况采取措施控制无人机返航或就近安全降落。5.1.4 无人机智能巡检系统应包括由设备材料、结构、技术参数、指标参数、工况、运行参数等组成的设备故隙分析模模型，实现设备的故隙预测预警、缺陷异常分析。5.1.5 无人机智能巡检系统编码应与光伏电站现场实物的编码应保持一致，各生产设备、物资的编号、命名等标识应具备唯一性、简洁性、可读性、通用性。5.2无人机系统5.2.1无人机系统应包括无人机体、动力系统、航电设备、任务载荷设备等无人机系统及巡检设备，应具有抗风、抗雨能力，能够适应高海拔等光伏电站所在地的作业环境。5.2.2无人机系统应具有任务指令接收、任务执行、异常姿态控制等功能，具体功能应满足下列要求：a）具有飞行模式设定功能，能够按照不同模式间进行自由切换。切换过程中飞行状态应保持姿态稳定；b）具有全自主飞行及航迹控制功能，可以根据预设航迹路线进行自主升降，飞行巡航；c）具有躲避障碍功能，可以识别到路线上存在的障碍物，发出报警信息，并在抵近障碍物前，采取主动躲避动作，空中刹车或绕开障碍物飞行；d）具有飞行自检功能，开机后能够对对包括动力系统、电池状态、遥测遥控及导航定位进行自检报警、故障提示；e）具有自动返航功能，在执行飞行任务期间，接收到返航指令或在出现故障后，能够在地面站上提示报警信息，并按照预设着落点或起飞点自行返航着陆，未设置预设点时，能够默认起飞点为返航地点；f）具有机头重定向功能，无人机在作业期间，可通过地面控制模块或遥控手柄实现巡航控制；g）具有定点悬停功能，无人机在执行飞行任务时，可以在任意指定位置悬停；h）具有断点续航功能，无人机在执行长时任务，因续航、故障或人为原因导致任务中断时，应可以自动或手动记录断点位置。恢复飞行时，应能够定位到断点位置，继续执行任务；i）具有飞行区域限制设置及控制功能，在规划航线时，对超出规定飞行范围或预设禁止飞行区域时进行提示。无人机在飞行期间，临近限制飞行区域时，应发出警示信号。在抵近限制飞行区域时，飞机应自动中断任务，悬停等待或自动返航；j）具有遥控与通信功能，具备影像实时传输、无人机飞行动态信息记录、数据暂存及遥控与远程通信等功能。5.3无人机任务系统5.3.1无人机任务系统应至少包括移动App、云台、可见光设备、热成像设备、激光雷达设备、控制站、故障导航管理终端等组成，能够实现无人机的任务飞行控制、基于可搭载设备对设备进行巡检项目的采集、分析。5.3.2无人机任务系统宜结合电站全景地理信息图进行任务导航，引导无人机飞行。5.3.3无人机任务系统宜结合故障导航管理终端提供的全景地理信息图、设备故障信息，进行故障巡检导航。GB/TXXXX-20XX1.3. 4无人机任务系统应结合移动App,进行飞行路线地点轨迹下发、巡检采集结果上传。5. 3.5无人机任务系统宜根据光伏电站地形特点、风速情况等选择无人机“手动”或“自动”飞行模式。6智能巡检策略5.1. 光伏电站无人机智能巡检策略应依据光伏电站运行规程要求，结合光伏电站的运行情况和设备的特性制定巡检频率，光伏电站的巡检频率为每年一次或每季度一次，对于规模较大、设备较更杂的光伏电站，巡检的频率可适当增加。5.2. 当设备工况发生变化时，无人机智能巡检系统应依据采集的设备性能指标、巡检条件、设备健康状况等数据，自动调整巡检周期。设备健康状况出现劣化趋势时应增加巡检次数，并通过给定的优化频次调整巡检策略,6. 3按照光伏电站现有巡检制度要求,巡检周期应包括日常巡视的时间周期和异常情况下的巡检周期,无人机智能巡检系统应能根据周期性任务自动生成巡检计划、下达巡检任务和飞行路线。6.4光伏电站无人机系统在雷暴雨前后、大雪、大雾、凝冻、冰冻、台风等特殊气象作业时，无人机智能巡检系统应在条件满足的情况下结合设备工况自动调整设备巡检的周期频次；在不满足巡检条件的特殊气象时，应适当延长巡检周期或采取值班人员现场巡检的方式进行巡检。7智能巡检项目7.1 光伏电站无人机智能巡检宜采用可见光成像设备对设备外观情况、异常现象进行检查，检查内容包括如下：a）光伏组件、组件支架、汇流箱、逆变器、箱变、就地升压变压器、架空输电线路等设备外观;b）组件支架沉降、偏移现象。7.2 光伏电站无人机智能巡检宜采用红外成像设备对设备进行故隙检查，检查内容包括如下：a）光伏组件故障情况、汇流箱故障情况、逆变器故障情况；b）汇流箱工况情况、箱变工况情况、逆变器工况情况、导线和地线、绝缘子、金具及导地线附件等设施外观。7.3 光伏电站无人机智能巡检宜通过激光雷达等设备对光伏场站设备进行测距、定位。7.4 光伏电站无人机智能巡检宜通过搭载的可见光成像设备、红外成像设备、设备智能算法终端等对设备数据采集，故隙识别，检查内容包括如下：a）光伏组件温度、汇流箱、箱变、逆变器、就地升压变压器等工作温度等；b）光伏组件、汇流箱、箱变、逆变器、就地升压变压器、架空输电线路等工况异常情况。7.5 光伏电站无人机智能巡检内容应包括特殊巡项目（如雷暴雨前后、大雪、大雾、凝冻、冰冻、台风等特殊气象时巡检的项目）、常规巡检项目，巡检项目见附录A。8智能巡检作业管理GB/TXXXX-20XX8.1 光伏电站无人机智能巡检宜根据一体化管控平台等系统反馈的场站及设备工况、设备巡检计划、巡检周期等信息自动产生巡检任务、并下发给无人机任务系统，通过无人机任务系统驱动无人机系统执行巡检任务。8.2 光伏电站无人机智能巡检宜根据巡检任务、巡检设备数量、巡检项目数量、作业时间等信息，设置自动返航或选停地点进行停机续检。8.3 光伏电站无人机智能巡检的无人机系统应根据无人机智能巡检系统下发的任务和路线，择最优路进行巡检，可根据光伏电站特性选择”形或“S”形进行巡检方式设定。8.4 光伏电站无人机智能巡检的无人机在巡检过程中，应根据设备遮挡情况、风速情况自主选择悬停或避障模式，并进行异常告警，以便人工进行飞行干预。8.5 无人机系统巡检过程中，应根据远程设备缺陷情况、工况情况以及远程控制命令进行悬停检查或多次上下飞行检查。8.6 无人机系统巡检作业完毕，应自动将采集结果上传至远程无人机智能巡检系统、一体化管控平台等系统。因断电或故障停机时，待充电开机或更换电池后、网络畅通情况下自动将巡检结果进行上传。9巡检智能分析决策9.1 基础智能分析9.1.1 光伏电站无人机智能巡检系统宜根据无人机系统反馈的设备图片、数据信息、智能终端信息进行图像识别、故障诊断。9.1.2 光伏电站无人机智能巡检系统应将设备识别的异常情况、故障情况实时自动反馈至一体化管控平台，并由一体化管控平台进行异常及故障处理。9.1.3 一体化管控平台，对光伏场站的设备进行智能化分析，并通过分析结果自动制定巡检策略，将策略F发至光伏电站无人机智能巡检系统。9.1.4 光伏电站无人机智能巡检系统的巡检结果应自主传输至一体化管控平台，由一体化管控平台依据光伏电站要求自主生成巡检记录、统计报表等；报表应包括巡检的时间、频次、路线、发现异常设备数量等内容；9.1.5 1.5一体化管控平台应能通过光伏电站无人机智能巡检系统的巡检结果，自动进行数据统计，自动生成同类缺陷、同类故障等比对分析报告、数据报表；对设备运行情况进行简单的趋势分析、实现同比、环比等形式的数据比对分析，且能依据光伏电站需求导出。9.1.6 一体化管控平台应主动向相关责任人发送巡检数据、分析结果等相关信息，并提供原因分析及处置方案建议；处置方案中应包含针对设备异常描述的文字、数字、图像、音视频文件，以及处置过程中可能所需工器具、备品备件清单等。9.2异常及缺陷分析GB/TXXXX-20XX9.2.1一体化管控平台应在巡检发现异常的第一时间内提醒值班人员进行分析和处理，并且能够以文字、数字、图片、录像等数据文件形式展现隐患现场。9.2.2一体化管控平台宜结合实地地图和数据分析隐患分布，自动调整区域巡检周期及频次，为值班人员提供合理工作计划。9.2.3设备发生缺陷时，一体化管控平台应自动生成缺陷通知单，记录入缺陷管理系统，同时通知设备对应责任人。9.2.4一体化管控平台应结合巡检数据自动进行故障判定，设备发生故障时，将发生故障的报警内容，故障发生时的设备运行状态及参数发送给值班人员及指定的设备责任人。9.2.5设备故障时，一体化管控平台应依据往期故障代码，故障历史，设备检修历史、设备引起故障的原因等内容自主生成处置方案，并将处置方案发送给相应检修人员。9.2.6发现主设备存在重大缺陷或发生火灾、汛情、倒塔、超速等重大事件时，一体化管控平台应自动与广播系统、应急指挥进行联动，将巡检现场记录信息、异常分析结果、处置方案报送值班人员及相关责任人，同时启动应急预案后，并以广播信息通知相关人员。9.3运行检修策略支持9.3.1一体化管控平台应对光伏场站设备的巡检数据与固定参数进行对比，发现偏差异常时依据偏差度对发电单元进行功率限制、停机、紧急停机处理，并将发电单元的异常数据、处理结果报送值班人员或相关责任人。9.3.2发电单元功率异常时，一体化管控平台应根据巡检数据、运行状态、预测功率、有功调整量及约束条件调整发电单元最优运行的功率，保障对电网平稳输出。9.3.3检修过后，一体化管控平台宜结合设备运行工况，设备健康评价结果自动调整巡检设备的巡检项目和巡检周期频次。附录A（资料性）智能巡检维护项目A.1光伏组件光伏组件的智能巡检内容应符合表AT的规定。表A7光伏组件序号类别巡检内容1外观检查D光伏组件的框架整洁、平整、无变形、碎片、开裂现象：2）光伏组件表面无污渍、划痕、碰伤、破裂、灰尘覆盖等现象：3）光伏组件的每片电池与互连条排列整齐，焊带与栅线之间无脱焊或栅线消失、无断裂等现象；4）玻璃板与电池片之间的粘合剂粘合牢固、平整，无气泡现象，异常情况。2故障检查D组件热斑现象、包括颜色发黑或褪色区域等；2）无功率衰减明细现象。3测量表面温度进行测量，检查在相同的外部条件下，表面温差异不超过其厂家规定的温差范围。A.2组件支架组件支架的智能巡检内容应包符合表A-2的规定。表A-2组件支架序号类别巡检内容1外观检查1）支架外露的金属预埋件是否进行了防腐、防锈处理，无锈蚀现象；2）混凝土支架基础无松散脱皮现象；3）支架标识标号齐全、字迹清晰；4）支架的锌层表面应均匀，无毛刺、过烧、挂灰、伤痕、局部未镀锌（2mm以上）。2故障检查对混凝土支架高度进行测量，检查混凝土.支架基础无下沉或位移现象、识别其沉降是否在可控范围内。A.3汇流箱汇流箱的智能巡检内容应符合表A-3的规定。表A-3汇流箱序号类别巡检内容1外观检查1）外观干净无积灰、设备标号无脱落，设备标号字迹清晰准确；2）无冒烟、烧蚀等现象。2故障检查设备无告警情况；进出线电缆完好，无变色、掉落、松动或断线现象。3工况检查数据采集器指示正常，信号显示与实际工况相符。A.4逆变器逆变器的智能巡检内容应符合表A-4的规定。表A-4逆变器序号类别巡检内容1外观检查1）外观完整且干净无积灰现象：2）设备标识标号齐全、字迹清晰。2故障检查有无发热，工作异常情况。3工况检查1）一次回路连接线连接紧固，无松动、无异味、无异常温度上升；2）直流侧、交流侧电缆无老化、发热、放电迹象：3）直流侧、交流侧开关位置正确，无发热现象。A.5箱变箱变的智能巡检内容应符合表A-5的规定。表A-5箱变序号类别巡检内容1外观检查1）箱体基础型钢架形变、塌陷情况；2）外露的金属预埋件是否进行了防腐防锈处理：3）变压器套管和绝缘支撑件应清洁，无裂纹，无放电烧灼痕迹；4）高低压侧电缆无下坠现象；5）高低压侧电缆外护层无受力挤压破损现象、电缆与接线鼻子间的绝缘胶带有无松开现象。2故障检查有无发热，工作异常情况3工况检查1）变压器的所有密封处、散热器和压力释放阀等无漏油：2）变压器引线、接头接触应良好，各引线接头、电缆、母线无发热迹象。3）高压电缆肘子连接头（油浸式）、电缆终端头、有无过热，且接地和防火封堵完好：4）低压电缆头、应无过热、无粘连，且接地和防火封堵完好；5）测控装置工作正常无报警现象；6）变压器油温是否正常，油温是否在规程规定范围内运行；7）电缆沟内箱变高低压侧电缆温度有无明显升高现象。A.6就地升压变压器就地升压变压器的智能巡检内容应符合表A-6的规定。表A-6就地升压变压器序号类别巡检内容1行本体、冷却系统、套管、引线外观检查1）外观有无裂痕、外壳接地是否良好、器身无锈蚀。2）器身焊接处、法兰处或阀门是否有漏油；3）散热片是否漏油、潜油泵是否漏油、冷却器连接管法兰是否渗漏油；4）套管红外图谱有无异常：5）接头有无过热现象。2故障检查有无发热，工作异常情况。3温度测量对升压变压器进行温度测量，检查在相同的外部条件下，其工作温差异不超过其厂家规定的温差范围。A.7架空输电线路架空输电线路的智能巡检内容应符合表A-7的规定。表A-7架空输电线路序号类别巡检内容1沿线环境1）杆塔或拉线上拴牲畜、悬挂物件情况；2）在线路防护区内有超高的树木或竹折、机械情况；3）线路保护区内有施工活动情况（如建筑、爆破、机耕、钻探、地下采掘等）.2杆塔及基础外观检查1）基础周围土壤有突起、沉陷或水冲刷，或有取土现象：2）基础有裂纹、损坏、下沉、上拔、积水或掩埋；3）基础保护帽风化破碎、裂纹：4）挡土墙、护坡有隐患：5）杆塔倾斜，或横担弯曲变形；6）杆塔锈蚀、裂纹；7）部件缺损、锈蚀或连接松动：8）杆塔上有鸟巢或蔓藤类植物：9）拉棒、拉线锈蚀或被掩埋，拉线松弛、断股、抽筋，拉线尾过短、螺帽缺损；10）钢管积水、排水孔堵塞：11）杆根位移或腐蚀严重。3导线和地线、绝缘子、金具及导地线附件等设施外观检查设备缺损、锈蚀、断股、烧伤，裂纹、污秽等现象；导线或地线弛度不平衡，有过紧或过松现象；线路、相序、回路、杆塔标志缺损或模糊不清、警告及防护标志缺损或模糊不清；绝缘子电蚀、自爆或闪络痕迹；耐张引流线夹过热变色、变形、螺丝松动、烧伤。IO