機器人替代人工為風電葉片除冰

隨著我國近年來大力發展綠色可（kě）再（zài）生能源，風能（néng）得到了迅猛的發展。風電機組是把（bǎ）風能轉換為電能的專（zhuān）用設備，葉片則是風力發電機組的核心部件，而葉片翼型是決定風（fēng）力發電機（jī）功率特性（xìng）和載荷特性的（de）根本因素，在寒冷地區，風力發電機（jī）組受潮濕和低（dī）溫氣候的影響，葉片表麵覆冰後會嚴重影響風（fēng）電機組的發電效率及壽命。

在我國冬季，許（xǔ）多地區的（de）風電葉片都難免會出現結（jié）冰現象，葉片表麵結冰會帶來很（hěn）多的不利影響，一是會（huì）使葉輪的靜載增加，改變（biàn）葉輪的動（dòng）平衡，從而加速（sù）葉輪的（de）疲勞，縮短使用壽命；二是會改變葉片表麵粗糙度及（jí）氣動外形，導致葉片氣動性能下降，最（zuì）終引起風電機組發電量的減少甚至停（tíng）產，威脅電力係（xì）統的安全穩定運行。因此（cǐ），風電葉片除冰對延長葉輪使用（yòng）壽命及保障電力係統的安全穩定運行和對現場維護人員的人身（shēn）安全都具有重要意義。
 
目前業內（nèi）對於除冰方式主要有兩種，一（yī）種是被（bèi）動式除冰，另一種是主動式除冰。被動式除（chú）冰是在葉片外表麵噴塗防結（jié）冰塗（tú）料和吸熱除冰塗料，利用黑色（sè）比其他顏色吸熱效果好來增加葉片（piàn）表麵溫度。被動（dòng）式除冰的優勢在於（yú）成本相對較小，優點（diǎn）是操作簡單、安全、環保以及（jí）可減少葉片表麵對灰塵和（hé）飛蟲的吸附，缺點是黑色的塗（tú）料在夏（xià）季會導致葉片表麵過熱從而對（duì）葉片性能造成影響。此外，無論（lùn）是防結冰塗料還是吸熱塗料，隨著塗料在機組（zǔ）運轉過（guò）程中與空氣（qì）接（jiē）觸產生的磨損，會逐漸喪失其材料性能，壽命也就1~2年。主動式（shì）除冰主要是機械除冰和熱（rè）風除冰。機械除冰就是人工借助操作平台，效率較（jiào）低且安全性較差，是目前風電行業使用最多的方（fāng）法。熱風除冰需要在（zài）葉（yè）片內腔安裝特定的通氣（qì）管道，保證熱氣在葉片內部的流通和循（xún）環。優點是對葉片的氣動外形不（bú）會造成影響，也不需要特殊（shū）的防雷措施，在停機時，整個葉片就可以除冰。缺點是玻璃（lí）鋼材料屬於熱的不良導體，在低溫高（gāo）風速或葉片（piàn）旋轉時，需要較大的（de）熱量（liàng）供（gòng）應，能耗大且除冰時間長。
 
為此，德高潔（jié）提出了（le）用機器人代替人工對葉片表麵覆冰進行清理的方案，並提出了解決方案。通過對德高潔自主設計的風電塔（tǎ）筒清洗機器人進行升級，加裝了可噴（pēn）灑除冰（bīng）劑的裝置，實現了既可清洗風電塔筒外壁，又可對風電葉片除（chú）冰，真正實現了一機多用。

德高潔（jié）自主研發的風電葉片除冰機器（qì）人采用磁力吸附和真空吸附相結（jié）合的原理，具有一定的3D曲麵通過能（néng）力以及凸凹麵和焊縫的越障能力，可以攜帶150~200kg負載吸附於鋼結構立麵牆麵自如地爬行，可進行除鏽、清洗、噴砂、噴塗、除冰等多項作業。機器（qì）人帶有安全吊索連接掛鉤，與安全升降鋼索裝置連接，確保機器人不會意外脫落，安全有保障。操作者可以通過遙控器控製爬壁機器人從而完成清洗除冰作業，實現利用人工智能機（jī）器人代替“蜘蛛人”，提高清掃效率，降低安全風險，給風電葉片除冰多了一條選擇之路（lù）。