一种面向规模化集中式光伏电站的无人机自动巡检系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种面向规模化集中式光伏电站的无人机自动巡检系统及方法，无人机搭载可见光及红外相机作为数据采集平台，并可通过通信模块与PC地面站进行数据与指令的传输。PC地面站上的光伏组件故障分析模块可以对可见光图像以及红外图像进行实时的故障分析与诊断，为用户提供精准的决策支持。PC地面站可实现飞行信息管理、飞行任务规划、飞行参数显示、飞行状态控制与飞行参数调整、飞行任务还原、光伏组件故障分析、可见光及红外图像存储与检索等功能。相对于其他无人机巡检方法，本系统定义了完备的任务模块，针对无人机在规模化集中式光伏电站巡检过程中涉及到的技术方法进行了细化，以实际场景为依托大幅提升了无人机巡检的管理水平。

A UAV Automatic Patrol System and Method for Large-scale Centralized Photovoltaic Power Station

The invention relates to an automatic UAV patrol system and method for large-scale centralized photovoltaic power station. The UAV carries visible and infrared cameras as data acquisition platform, and can transmit data and instructions with PC ground station through communication module. The fault analysis module of photovoltaic module on PC ground station can analyze and diagnose real-time faults of visible and infrared images, and provide accurate decision support for users. PC ground station can realize the functions of flight information management, mission planning, flight parameter display, flight state control and flight parameter adjustment, mission restoration, photovoltaic module fault analysis, visible and infrared image storage and retrieval. Compared with other UAV patrol methods, the system defines a complete task module, and refines the technical methods involved in the process of UAV patrol in large-scale centralized photovoltaic power station, which greatly improves the management level of UAV patrol based on the actual scene.

【技术实现步骤摘要】
一种面向规模化集中式光伏电站的无人机自动巡检系统及方法
本专利技术涉及无人机的应用与开发领域，尤其是涉及一种面向规模化集中式光伏电站的无人机自动巡检系统及方法。
技术介绍
光伏组件的寿命约为25年，这要求大型光伏电站能够在较长的时间周期里稳定、高效地发电；然而，由于安装环境较为恶劣、对光伏组件维护不当等原因，国内光伏电站的整体质量不容乐观，光伏组件发电功率衰降现象较为严重，晶体硅组件三年内的衰减率在3.8%～7%之间，非晶硅电池组件衰减率则高达20%。及时发现光伏组件缺陷与故障并进行更换，是大型光伏电站运营的重要工作内容。然而，当前对光伏电站的巡检方式仍以人工巡检为主，常规的人工巡检方式不仅需要耗费大量的人力及时间成本，造成效率极其低下，巡检结果的评估往往也不能满足要求。无论是沿海滩涂还是丘陵地带，大型光伏电站的地形及安装环境都异常复杂，人工巡检方式难以满足大规模光伏电站的巡检要求。有鉴于此，利用无人机进行大规模光伏电站的智能运维成为一个热门研究方向。得益于民用无人机的迅速普及以及监管政策的完善，民用无人机市场呈现井喷发展态势，现已广泛应用于线路巡检、防灾减灾、农业植保等领域。以无人本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种面向规模化集中式光伏电站的无人机自动巡检系统，其特征在于，该系统包括无人机和PC地面站。

【技术特征摘要】
1.一种面向规模化集中式光伏电站的无人机自动巡检系统，其特征在于，该系统包括无人机和PC地面站。2.根据权利要求1所述的一种面向规模化集中式光伏电站的无人机自动巡检系统，其特征在于：无人机包括机体以及集成在机体上的飞行控制模块、图像采集模块、数据处理模块、通信模块、避障及测距模块；所述飞行控制模块用于控制无人机飞行，其输入量是目标点坐标或速度矢量；所述图像采集模块包括具有三轴自稳功能的可见光相机及红外相机，用于采集可见光图像和红外图像，可见光图像与红外图像可通过串口实时传输到数据处理模块和通信模块；所述数据处理模块用于对输入图像进行目标识别、参数计算，向飞行控制模块发送点坐标或速度矢量形式的控制指令；所述通信模块用于无人机机体和PC地面站的通信，以不低于2Hz的频率向PC地面站实时发送无人机状态信息，在接收到图像采集模块传输的可见光图像和/或红外图像后实时发送到PC地面站，接收PC地面站的状态控制与参数调整指令并将这些指令实时传输到飞行控制模块；所述避障及测距模块用于感知无人机机体前、后、左、右、上、下六个方向的障碍物距离以及对地高度信息，当无人机靠近障碍物飞行且未接收到其他控制指令时自动暂停飞行任务。3.根据权利要求2所述的一种面向规模化集中式光伏电站的无人机自动巡检系统，其特征在于：所述PC地面站作为人机交互平台，包括飞行信息管理模块、飞行任务规划模块、飞行参数显示模块、飞行状态控制与飞行参数调整模块、飞行任务还原模块、光伏组件故障分析模块、可见光及红外图像存储与检索模块；所述飞行信息管理模块用于执行飞行任务的人员验证、记录与管理；所述飞行任务规划模块用于导入在线地图，并根据光伏组件分布信息为无人机事先规划可执行路径；所述飞行参数显示模块用于实时呈现无人机飞行参数；所述飞行状态控制与飞行参数调整模块用于对无人机执行起飞、暂停、继续、返航状态控制，调整无人机的飞行高度、飞行速度、飞行路径参数；所述的飞行任务还原模块用于记录飞行任务与状态信息并进行回放；所述的光伏组件故障分析模块用于...

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