人們紛紛開始使用小型“無人機來檢測百萬光伏電站太陽能電池板故障。從空中拍攝百萬光伏電站全景的情形也在增加。
發(fā)電運營商和相關服務運營商為了使小型無人機更穩(wěn)定地飛行，下了不少功夫來防止運行時的控制相關故障和墜毀等事故。
例如，設定合適的飛行路線和高度，實現(xiàn)不依賴操作人員是否熟練的自動飛行等也是這類措施之一。
但只要是飛行，就無法完全避免墜落等事故。萬一墜落時，除盡量避免機體造成光伏電站內外的設備和人員等受傷的二次傷害外，還要加入保險等，采取了多種對策。
詳知小型無人機的技術人員表示，即使是飛行中從未發(fā)生過墜落事故的經(jīng)驗豐富的運營商，也難保在10年、20年的長期飛行中一直保持“零墜落”。應該以此為前提，在萬一墜落時也能充分應對的情況下運用。
該技術人員分析稱，墜落事故的原因，維護不力約占7成，對飛行場所判斷失誤約1成，操作失誤約1成，還有約1成是因為意料之外的原因。對飛行場所的判斷失誤，是指在不符合飛行條件的場所飛行等判斷錯誤。
這里介紹一下在“百萬光伏電站業(yè)務”采訪過程中發(fā)生的小型無人機墜落事例
機身失衡，瞬間墜落
目擊的墜落事故，發(fā)生在筆者正采訪小型無人機在關東北部某光伏電站內飛行情況之時(圖1)。配備6個螺旋槳的小型無人機搭載了拍攝普通圖像的數(shù)碼和紅外兩臺相機。當時是6月下旬的一個下午。
圖1：墜落前的無人機機體配備了6個螺旋槳
這座光伏電站的陣列(在架臺上設置太陽能電池板的單位)沿東西方向伸展。由縱向4張、橫向6張電池板構成的陣列自西向東排有20個陣列。由南向北配置7排。最南端和最北端的兩列構成有不同。
自動飛行路線如下：首先，從發(fā)電站西側的空地起飛，在最南部一排南面的空間，自西向東沿直線飛過15個陣列;接著，移動到北方兩排相鄰的行列之間，自東向西沿直線飛過15個陣列。之后以相同的要領反復移動，沿東西方向合計飛行4次后降落(圖2)。
圖2：計劃的自動飛行路線由于是演示，未飛臨電站內的所有區(qū)域
當飛行接近最終階段，眼看將要降落時，無人機的機身失去平衡，瞬間墜落到了地上。從看到失去平衡后，機身就開始加速下墜。
電磁波妨礙了平衡控制，未能鎖定發(fā)生源
飛行相關人士稱，墜落的原因，是“在機身失衡地點附近，受到了電磁波的影響”(圖3)。他分析道，因某種原因產(chǎn)生的電磁波阻礙了地磁傳感器檢測方向，導致無法控制機身平衡而導致墜落。
圖3：剛剛墜落的無人機從多個角度拍攝
在發(fā)生墜落事故后的調查中，確認了無人機配備的飛行記錄器記錄了磁數(shù)據(jù)的異常，無人機失衡地點附近的某處發(fā)生了電磁波。但該地點周圍卻只有太陽能電池板、架臺和連接電纜等。
還發(fā)現(xiàn)，電磁波在發(fā)電量高的時段會更強。
據(jù)稱，以前有過光伏逆變器(PCS)產(chǎn)生的電磁波引發(fā)故障的事例，但據(jù)稱此次不是PCS的影響。
太陽能電池板幾乎沒有會產(chǎn)生電磁波的因素。但由于認為電磁波發(fā)生源的場所附近還有電池板，因此慎重起見對電池板進行了調查，確認了其不是電磁波發(fā)生源。因此最終未能完全查明原因。
將飛行高度升高至2倍，避開電磁波的影響但因明確了原因是光伏發(fā)電設備周邊發(fā)出的電磁波，所以采取了對策。進一步提高了飛行高度，可以避開電磁波的影響飛行。
墜落時的飛行高度約為20m。因此將高度升至約40m后，確認了可以不受電磁波的影響順利飛行。
就飛行高度與圖像清晰度的關系而言，如果飛行高度為40m，利用原來使用的640×512像素紅外相機，可由自動飛行拍攝清晰顯示熱分布的圖像。飛行高度為20m的話，利用分辨率較差的320×240像素紅外相機也能拍攝熱分布，但可能會受電磁波據(jù)稱，用受到電磁波影響的地磁傳感器檢測方向對自動飛行必不可少。但如果改為無線電控制等手動飛行，則不用亦可。
但手動飛行時，飛行的安全性取決于操作人員的熟練度。存在人為失誤的可能性，難以穩(wěn)定利用。另外，由于要在操作人員的可視范圍內操作，飛行速度的提高受到限制，與自動飛行相比，利用效率會降低。
該企業(yè)介紹說，基于上述理由，打算通過能實現(xiàn)更安全的自動飛行的研究，提高飛行控制經(jīng)驗和利用經(jīng)驗。
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