联合申报单位:国家能源集团北斗时空运营中心、龙源(北京)新能源工程技术有限公司
龙源电力作为一家以新能源为主的大型综合性发电集团,下设新能源发电企业32家,在全国拥有227 个风电场、54个集中式光伏电站、191个分布式光伏、1个潮汐发电项目,业务分布于中国30多个省市区 和加拿大、南非、乌克兰等国家,总装机容量4114.95万千瓦。目前,龙源电力共计使用北斗定位设备8555 台,包含授时终端、车载定位、无人机、北斗短报文、精密仪器、工作记录仪、移动布控球等设备。
龙源电力北斗短报文终端和车载定位模块已实现全部北斗应用,各新能源场站均配备北斗短报文,具 备在极端天气下进行应急通讯和报备的能力,在2024年“摩羯”“贝碧嘉”台风期间实现规模应用,全力保障 安全生产。为解决场站分布点多面广、作业量大、作业人员多、地形环境复杂等现场实际需求,龙源电力 通过车载定位模块全部北斗替换构建“北斗+的人车船定位系统”,提供历史轨迹查询、超速告警、电子围栏 等能力,对新能源场站实现安全管控。另外,龙源电力光伏场站众多,覆盖面积大,为解决光伏项目故障 定位难度大、人员运维难度大等问题,部署“北斗+的无人机智能巡检系统”,切实提升光伏项目巡检效率, 节约巡检运维成本。
1)基于“北斗+”的人车船定位系统:龙源电力新能源场站点多面广,每日开展现场作业高达数百项, 涉及内部作业人员、外委作业人员多、现场作业环境较为复杂,交通环境场景众多,需使用车辆、船舶等 多种交通工具,管理难度大、安全风险高。为了构建高精度、全覆盖、多场景的北斗时空信息服务体系, 实现人、车、船的实时定位、智能调度与安全管理,龙源电力开发部署“基于北斗+的人车船定位监控系统”, 遵循四大架构:感知层、网络层、平台层、应用层,结合北斗车载定位终端提供高精度定位服务和安全管 理能力,通过车载定位终端内置的SIM卡将北斗定位信息通过2G或3G信号传输至基站,基站将定位数
据传输至外网(云端)服务器,云端服务器通过MQTT协议将数据发送至内网(本地)服务器,内部人员
通过公司内网访问本地服务器,登录系统查询信息,最终实现车辆实时定位、超速检测以及船舶实现航道 偏离预警、碰撞预警、电子围栏等功能。结合北斗定位能够提供高精度的定位服务,其精度可达分米级, 并且采用多种抗干扰技术,能够在风电场和光伏电站这种复杂偏僻的环境下保持稳定运行,在系统设定区域内配置电子围栏及速度限制机制,确保能够及时采取相应管控措施。
2)基于“北斗+”的无人机巡检系统:龙源电力光伏场站众多,龙8品牌介绍集中式光伏场站覆盖面积大,分布式 光伏位置分散,涉及光伏组件230万块,给光伏运维带来了极大的难度和极高的运维成本。为解决光伏运 维难度大、人员运维成本高的问题,龙源电力开发部署“基于北斗+的无人机智能巡检系统”,利用无人机北 斗高精度定位模块配合智能算法进行航线规划、自动化巡检、故障分析、故障导航和故障消缺工作,极大 限度提升光伏项目巡检效率,节约巡检运维成本。无人机巡检遵循三大架构:感知层、传输层、应用层。 利用北斗高精度定位能力,无人机能够按照预设的航线和高度,精确地飞行到新能源场站的各个设备上方, 对设备进行近距离的拍照、视频拍摄或红外检测,及时发现设备表面的污渍、遮挡、热斑等问题,为后续 的维护提供准确依据。
1)基于“北斗+”的人车船定位系统:可预设电子围栏范围及限速警戒,监控人车船范围及限速时可 保留历史轨迹和坐标用于复现溯源,保存历史轨迹为后续运营分析提供了有力支持。利用北斗定位设备的 高精度定位能力,能够在风电场和光伏电站这种复杂偏僻的环境下保持稳定运行,结合北斗定位三频信号 设计,能够更好地抵抗信号干扰。通过北斗三号卫星结合惯性导航达到多源融合定位效果,同时北斗系统 采用的三种轨道卫星组成的混合星座,高轨卫星更多,抗遮挡能力强,对处于深山地区中的风电场和光伏 电站车辆定位有更好的效果。
2)基于北斗+的无人机智能巡检系统:作为龙源首个大型光伏电站的自动化巡检工程,建立电站数字 化平台,实现故障预测与运维决策可视化,基于光伏阵列拓扑自动生成巡检航线倍以上。 无人机搭载北斗全频点高精度定位系统,一方面实现无人机的路径规划,智能自主巡检,相比于人工巡检 大幅提升了巡检效率,减少场站人力资源投入;另一方面,当设备出现故障时,结合无人机搭载的北斗高 精度定位系统可以精确记录故障设备所在的位置,从而协助检修人员快速确定故障设备的具体位置,以此 减少故障排查和修复的时间,提高新能源场站的运行效率。北斗无人机智能巡检系统全面提升了光伏场站 巡检自动化,智能化,可视化,覆盖效率大幅提升。