用无人驾驶飞行器检查太阳能电池板制造技术

提出了用于检查太阳能发电站的太阳能电池板的方法。该方法可在无人驾驶飞行器(UAV)的控制器中执行，并包括以下步骤：接收对太阳能电池板子集的检查请求；在第一阶段，使用无线电信号，将UAV导航到太阳能电池板子集中的特定太阳能电池板附近的初始位置；在第二阶段，用UAV的至少一个近场传感器来定位UAV；并且使用红外相机采集特定太阳能电池板的图像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用无人驾驶飞行器检查太阳能电池板
本专利技术涉及检查太阳能发电站的太阳能电池板。特别地，本专利技术涉及使用无人驾驶飞行器(UAV)来检查特定太阳能电池板的方法、UAV控制器、UAV、以及计算机程序和计算机程序产品。
技术介绍
存在不断增长的对环保能源的需求。太阳能
得到长足的发展。太阳能发电站中的太阳能无需任何燃料运行便可发电，且仅排放非常少量的二氧化碳足迹。此外，当太阳能发电站装设在云层覆盖率低的地方时，太阳能输出是可靠的且可预测的。然而，光伏太阳能发电站的太阳能电池板，有时会由于例如天气或部件故障原因而导致失效。在提交本申请时，一篇题为“UAV检测光伏农场”的文章，由TomLombardo于2014年5月4日刊载在Engineering.com的电子学专题栏目下，可通过http://www.engineering.com/ElectronicsDesign/ElectronicsDesignArticles/ArticleID/7544/UAVs-to-Inspect-Solar-Farms.asp获得，该文披露了可以用于远程监控与检查建筑工地、采矿作业以及农场的UAV。此种UAV目前用于太阳能电池板阵列的检查业务，使用红外热成像相机后，将在光伏农场中测试。然而，获取具有足够质量的数据需要控制UAV的操作员的技术与经验。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供允许自动采集用于检查太阳能电池板的图像的方法。本专利技术的第一个方面，提出了用于检查太阳能发电站的太阳能电池板的方法。该方法可在无人驾驶飞行器(即UAV)的控制器中执行，并包括以下步骤：接收对太阳能电池板子集的检查请求；在第一阶段，使用无线电信号，将UAV导航到太阳能电池板子集中的特定太阳能电池板附近的初始位置；在第二阶段，使用UAV的至少一个近场传感器来定位UAV；以及使用红外相机采集特定太阳能电池板的图像。当使用UAV的两阶段导航来检查特定的太阳能电池板时，UAV无需手动控制，这相对于现有技术具有显著优点。通过使用自动控制，UAV可被自动控制到检测到的故障现场，从而减少与操作人员所需的识别故障、初始化UAV以及将UAV飞行到故障现场有关的延迟。此外，可以安排定期巡检，而不需要操作员经常地监控。定位步骤可以包括以以下方式定位UAV，使得UAV的红外相机在误差范围内尽可能靠近垂直于特定太阳能电池板的主表面方向，同时又防止UAV遮蔽特定的太阳能电池板。在接收步骤中，太阳能电池板子集可以包括多个太阳能电池板；在这种情况下，对于太阳能电池板子集中的每个太阳能电池板，重复执行导航、定位和采集图像的步骤。在导航步骤中，无线电信号可以是基于卫星的无线电信号。在导航步骤中，无线电信号可以是来自无线电信标的基于地面的无线电信号。在定位步骤中，至少一个近场传感器可包括照相机、雷达装置和超声波扫描仪中的至少一个。该方法还可以包括步骤：基于检查请求确定初始位置，其中检查请求包括太阳能电池板子集的标识符。该方法还可以包括步骤：将图像发送到控制中心。该方法还可以包括步骤：通过分析特定太阳能电池板的图像来识别故障。根据本专利技术的第二个方面，提出了一种无人驾驶飞行器(即UAV)的控制器，该控制器被安排用于检查太阳能发电站的太阳能电池板。控制器包括：处理器、存储器以及存储于存储器上的指令，指令在被处理器执行时使得控制器：接收对于太阳能电池板子集的检查请求；在第一阶段，用无线电信号将UAV导航到太阳能电池板子集中的特定太阳能电池板附近的初始位置；在第二阶段，使用UAV上至少一个近场传感器来定位UAV；以及使用红外相机采集特定太阳能电池板的图像。用于定位的指令可以包括以下指令：当被处理器执行时，使得控制器定位UAV，使UAV的红外相机在误差范围内尽可能靠近垂直于特定太阳能板的主表面方向，同时又防止UAV遮挡太阳能电池板。太阳能电池板子集可以包括多个太阳能电池板；在这种情况下，该指令还包括以下指令：当被处理器执行时，使得控制器：对于太阳能电池板子集中的每个太阳能电池板，重复执行导航、定位和采集图像的指令。无线电信号可以是基于卫星的无线电信号。无线电信号可以是来自无线电信标的基于地面的无线电信号。至少一个近场传感器可包括照相机、雷达装置和超声波扫描仪中的至少一个。控制器还可以包括以下指令，当指令被处理器执行时，使得控制器：基于指示确定初始位置，其中指示包括太阳能电池板子集的标识符。控制器还可以包括以下指令，当指令被处理器执行时，使得控制器将图像发送到控制中心。控制器还可以包括以下指令，当指令被处理器执行时，使得控制器通过分析特定太阳能电池板的图像来识别故障。根据本专利技术的第三个方面，提出了包括根据权利要求10至18中任一项所述的控制器的无人驾驶飞行器。根据本专利技术的第四个方面，提出了用于检查太阳能发电站的太阳能电池板的计算机程序。该计算机程序包括以下计算机程序代码，当在在用于无人驾驶飞行器(UAV)的控制器上运行时，使得控制器：接收对太阳能电池板子集的检查请求；在第一阶段，使用无线电信号将UAV导航到太阳能电池板子集中的特定太阳能电池板附近的初始位置；在第二阶段，使用UAV上至少一个近场传感器来定位UAV；以及使用红外相机采集特定太阳能电池板的图像。根据本专利技术的第五个方面，提出了一种计算机程序产品，包括根据第四个方面的计算机程序，以及其上存储有计算机程序的计算机可读装置。一般地，权利要求书中使用的所有术语均应根据其在
中的普通含义进行解释，除非本公开另有明确定义。所有对“元件、装置、组件、部件、步骤等”的引用除非另有明确说明，否则将被开放式地解释为指代元件、装置、组件、部件、步骤等的至少一个实例。除非明确说明，本公开公开的任何方法的步骤不必以所公开的确切顺序执行。附图说明现通过示例并参照附图的方式描述本专利技术，其中：图1示出了可在其中应用本公开所提供的实施例的环境的示意图；图2是图1的太阳能发电站的示意图，示出了包含故障太阳能电池板的太阳能电池板子集；图3是图2的太阳能电池板子集和UAV可以被导航前往的初始位置的示意图；图4是图2的太阳能电池板子集和无法确认故障太阳能电池板的身份时，UAV被导航前往的初始位置的示意图；图5A-B是示出了UAV的定位，使其垂直于太阳能电池板的示意图；图6是示出了UAV控制器中执行的用以检查太阳能电池板的方法的实施例的流程图；图7是示出了根据一个实施例的图1中的UAV的一些部件的示意图；图8A-B是示出了图1中的UAV使用无线电信号进行导航的实施例的示意图；以及图9示出了包含计算机可读装置的计算机程序产品的示例。具体实施方式现在在下文中将参照附图更全面地描述本专利技术，附图中示出了本专利技术的某些实施例。然而，本专利技术可通过许多不同形式来实施，而不应被理解为局限于本公开所阐述的实施例；相反，这些实施例作为示例提供，以使得本专利技术的公开将是彻底和全面的，并且将向本领域技术人员充分地传达本专利技术的范围。整篇说明书中，相同的数字指代相同的元件。图1示出了可在其中应用本公开所提供的实施例的环境的示意图。太阳能发电站2包括n个太阳能电池板3a-n。太阳能电池板3a-n，例如光伏(PV)太阳能电池板，可以将太阳能转化为电能。太阳能电池板3a-n布置在分段7a-f之中。太阳能电池板3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检查太阳能发电站(2)的太阳能电池板(3a‑n)的方法，所述方法在无人驾驶飞行器(UAV)(1)的控制器(10)中被执行，并且包括步骤：接收(40)对所述太阳能电池板的子集(5)的检查请求；在第一阶段，使用无线电信号(20a，20b)将所述UAV导航(42)到太阳能电池板的所述子集(5)中的特定太阳能电池板(3')附近的初始位置(22)；在第二阶段，使用所述UAV的至少一个近场传感器(11，12，13)来定位(44)所述UAV(1)；使用红外相机(11)来采集(46)特定太阳能电池板的图像(30)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于检查太阳能发电站(2)的太阳能电池板(3a-n)的方法，所述方法在无人驾驶飞行器(UAV)(1)的控制器(10)中被执行，并且包括步骤：接收(40)对所述太阳能电池板的子集(5)的检查请求；在第一阶段，使用无线电信号(20a，20b)将所述UAV导航(42)到太阳能电池板的所述子集(5)中的特定太阳能电池板(3')附近的初始位置(22)；在第二阶段，使用所述UAV的至少一个近场传感器(11，12，13)来定位(44)所述UAV(1)；使用红外相机(11)来采集(46)特定太阳能电池板的图像(30)。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述定位步骤包括：定位所述UAV，使得所述UAV的红外线相机(11)在误差范围内尽可能靠近垂直于所述特定太阳能电池板(3')的主表面的方向，同时防止所述UAV遮蔽所述特定太阳能电池板(3')。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中在所述接收(40)步骤中，太阳能电池板的所述子集(5)包括多个太阳能电池板；并且其中对于太阳能电池板的所述子集中的每个太阳能电池板，重复执行所述导航(42)步骤、所述定位(44)步骤和所述采集(46)步骤。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在所述导航(42)步骤中，所述无线电信号是基于卫星的无线电信号(20a)。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在所述导航(42)步骤中，所述无线电信号是来自无线电信标的基于地面的无线电信号(20b)。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在所述定位(44)步骤中，所述至少一个近场传感器包括以下至少一个：相机(11)、雷达装置(12)和超声波扫描仪(13)。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括步骤：基于所述检查请求来确定(41)所述初始位置，其中所述检查请求包括太阳能电池板的所述子集(5)的标识符。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括步骤：将所述图像(30)传输(48)到控制中心(8)。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括步骤：通过分析所述特定太阳能电池板(3')的图像(30)来识别(47)故障。10.一种用于无人驾驶飞行器(UAV)(1)的控制器(10)，所述控制器被安排用于检查太阳能发电站的太阳能电池板(3a-n)，所述控制器(10)包括：处理器(60)；以及存储指令(66)的存储器(64)，当所述指令由所述处理器执行时，使所述控制器(10)：接收对所述太阳能电池板的子集(5)的检查请求；在第一阶段，使用无线电信号(20a，20b)将所述UAV导航到太阳能电池板的所述子集(5)中的特定太阳能电池板(3')附近的初始位置(22)；在第二阶段，使用所述UAV的至少一个近场传感器(11，12，13)来定位所述UAV(1)；...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·加西亚加滨，B·斯特里德，E·瓦尔蒂埃南，K·萨里南，P·E·莫登，V·多莫瓦，
申请(专利权)人：ABB瑞士股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH