一种基于无人机的光伏阵列的巡检方法技术

本发明专利技术公开了一种基于无人机的光伏阵列巡检方法。该方法以无人机作为平台，借助无人机的高度灵活性的特点，实现了在复杂地理环境下无人机对光伏电站中的光伏板的故障巡检。无人机搭载有高性能处理器和两种摄像头(可见光摄像头与红外摄像头)，同时搭载有加速度计、陀螺仪、磁感计以及GPS模块。作业过程中，采用GPS/SINS算法计算无人机在室外的飞行位置以实现对无人机的飞行路径控制；由红外摄像头拍摄到的图像对故障进行定位，并由可见光摄像头对故障进行细致拍摄并回传至地面站进行后续处理。本方法实现了无人机对光伏电站中光伏阵列的自主巡检，有效的减少了人力与物力的使用，同时由于无人机本身的灵活性，复杂环境下的光伏阵列巡检也变得快捷高效。

Method for patrolling photovoltaic array based on unmanned aerial vehicle

The invention discloses a photovoltaic array patrol method based on unmanned aerial vehicles. With unmanned aerial vehicle (UAV) as the platform and the high flexibility of the UAV, the method realizes the fault detection of the photovoltaic panels in the photovoltaic power station under the complicated geographical environment. The UAV is equipped with a high-performance processor and two cameras (visible light camera and infrared camera), equipped with accelerometers, gyroscopes, magnetic sensors and GPS modules. In the process, the GPS/SINS algorithm of UAV in the outdoor flight position to achieve the control of the UAV flight path; the location of faults by infrared image captured by a camera, and by visible light camera on the detailed fault shooting and back to the ground station for further processing. This method realizes the UAV autonomous inspection of photovoltaic array of photovoltaic power plants in use, effectively reduce the manpower and material resources, at the same time as the UAV itself flexibility, photovoltaic array inspection under complex environment has become fast and efficient.

【技术实现步骤摘要】
一种基于无人机的光伏阵列的巡检方法
本专利技术涉及到光伏阵列故障检测领域，尤其涉及一种基于无人机的光伏阵列巡检的方法。
技术介绍
我国太阳能资源非常丰富，开发利用的潜力非常广阔。今年来，我国对能源的需求量日益增加，环保压力增大，在国内太阳能光伏发电的问题得到了广泛的关注，同时也有越来越多的光伏电站建成并投入使用。光伏电站由于其发电特点，光伏板面积巨大，数量很多，目前的故障巡检方式主要采用人工巡检作业方式，劳动强度大且效率低。另外，当前许多光伏电站建设地点相对环境复杂，许多集中式发电站建立在废旧矿坑等位置，地理环境复杂，可能还会产生一定的危险性，而分布式发电站大多建立在个人居住楼房的楼顶，人工检测成本极大。现有的光伏电站的光伏板阵列常见的故障类型主要有：光伏电池板的碎裂、光伏阵列组件老化损坏以及光伏阵列的热斑现象。目前主要的检测方式为电气测量方式或者更进一步的基于智能算法的故障诊断方式。但是光伏设备通常运行在无人看守的环境下，因此故障多样化，具有极大不确定性，许多情况下得到的诊断结果准确性并不高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于无人机的光伏阵列故障巡检的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于无人机的光伏阵列的巡检方法，所述的无人机搭载有陀螺仪、加速度计、磁感计、GPS测量模块、处理器、无线通信模块、可见光摄像头和红外摄像头；其特征在于，包括以下步骤：(1)根据巡检任务需求，确认待巡检的目标地点，规划无人机的巡检路径。(2)无人机在巡检过程中，实时获取当前无人机的角速度w，加速度a和地磁分量psi以及经纬度数据，并根据获取的数据，通过SINS算法计算出无人机估计位置S1；通过对GPS数据处理得到无人机的观测位置S2，最终将S1与S2的位置进行融合处理，计算出无人机的实际位置S，此位置用于对无人机飞行路径准确性的控制；(3)当到达目标地点正上方时，通过红外摄像头获取光伏阵列的...

【技术特征摘要】
1.一种基于无人机的光伏阵列的巡检方法，所述的无人机搭载有陀螺仪、加速度计、磁感计、GPS测量模块、处理器、无线通信模块、可见光摄像头和红外摄像头；其特征在于，包括以下步骤：(1)根据巡检任务需求，确认待巡检的目标地点，规划无人机的巡检路径。(2)无人机在巡检过程中，实时获取当前无人机的角速度w，加速度a和地磁分量psi以及经纬度数据，并根据获取的数据，通过SINS算法计算出无人机估计位置S1；通过对GPS数据处理得到无人机的观测位置S2，最终将S1与S2的位置进行融合处理，计算出无人机的实际位置S，此位置用于对无人机飞行路径准确性的控制；(3)当到达目标地点正上方时，通过红外摄像头获取光伏阵列的红外图像，处理器对红外图像中像素RGB数值进行分析比对，检测其图片是否有热斑现象；若出现热斑现象，执行步骤4；否则飞向下一个巡检区域；(4)通过对图像中像素点的计数，对热斑的中心点位置进行标定；(5)通过无人机飞行高度得到的比例尺，根据步骤2获得的实际位置S以及热斑的中心点位置，获得无人机相对于热斑中心点位置的偏移距离及方向；(6)根据步骤5获...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜文俊，王涵，杨强，李晓霞，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33