温 晗 王 剑

（河北华电沽源风电有限公司，张家口 075000）

随着新能源行业的不断发展，风力电场日常巡检的重要性日益提升。针对目前风场风机叶片的巡检状况，提出采用无人机自主巡检模式，以提高巡检效率和降低运维成本。如何确定风机叶片故障的空间位置，获得准确且安全的飞行路径，是自主巡检的核心[1]。

1 激光雷达巡检

激光雷达（Light Detection and Ranging，LiDAR）测量技术作为获取三维地理信息的新型技术，能够很好地规避因风机叶片纹理特征不够丰富而无法进行图像特征提取与匹配等问题[2]。以激光雷达发射脉冲激光作为探测信号，当激光光束遇到物体后，经过漫反射返回至激光接收器。雷达模块根据发送和接收信号的时间间隔乘以光速再除以2，即可计算出发射器与物体之间的距离。

激光雷达按照激光线束的不同，可分为单线激光雷达和多线激光雷达。其中：单线激光雷达数据缺少一个维度，只能描述线状信息，无法描述面；多线激光雷达包含多条激光线束，轮询多个激光发射器，在一个轮询周期后得到一帧的激光点云数据。多条点云数据可以组成面状信息，从而获取障碍物的高度信息。根据单帧的点云坐标，可得到障碍物的距离信息。根据多帧的点云坐标，对距离信息做微分处理，可得到障碍物的速度信息。

在实际的风电巡检中，无人机搭载360°多线激光雷达，可获取风机主体的三维点云数据。为了剔除不必要的背景和噪声影响，可根据无人机和风机平面水平距离S和风机叶片长度L，计算得到包含风机主体的、用于分割前景和背景点云的最小阈值T。……