一种基于无人机的光伏电站自动巡检系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于无人机的大型光伏电站自动巡检系统，用于监测光伏电站的实时运行情况，检测光伏电池板是否存在污损、热斑等问题。该系统包括：无人机、路径设计模块、机载模块、图像处理模块、通讯模块、故障再确认模块及地面工作站。路径设计模块规划无人机的巡检路径；机载模块由摄像机、红外热成像仪组成，用于采集光伏组件的实时影像、照片及热成像图片；通讯模块把实时数据传回地面工作站，同时接收控制指令；图像处理模块则对图像数据进行处理，判断光伏电池板是否存在故障；故障再确认模块对疑似故障组件进行故障再确认，以免造成误判。本系统自动对光伏电站进行巡检，能有效提高巡检效率，减少成本投入，快速发现故障点。

An Automatic Patrol and Inspection System for Photovoltaic Power Station Based on UAV

The invention relates to a large-scale photovoltaic power station automatic patrol system based on UAV, which is used to monitor the real-time operation of photovoltaic power station and detect whether there are fouling and hot spots on photovoltaic panels. The system includes: UAV, path design module, airborne module, image processing module, communication module, fault reconfirmation module and ground workstation. Path design module plans UAV patrol path; Airborne module is composed of camera and infrared thermal imager to collect real-time images, photos and thermal images of photovoltaic modules; Communication module transmits real-time data back to the ground workstation and receives control instructions; Image processing module processes image data to determine whether there is a fault in photovoltaic panels; Barrier reconfirmation module reconfirms the suspected fault components to avoid misjudgment. The system can automatically inspect photovoltaic power stations, effectively improve inspection efficiency, reduce cost, and quickly find fault points.

【技术实现步骤摘要】
一种基于无人机的光伏电站自动巡检系统
本专利技术涉及光伏电站的巡检与运维领域，特别涉及一种基于无人机的自动巡检系统及实现方法。
技术介绍
根据《可再生能源中长期发展规划》，到2020年，中国力争使太阳能发电装机容量达到1.8GW，到2050年会达到600GW。预计，到2050年，中国可再生能源的电力装机会占全国电力装机的25％，其中光伏发电装机会占到5％。预计2030年之前，中国太阳能装机容量的复合增长率会高达25％以上。随着太阳能技术的不断发展和国家能源战略的布局，越来越多的光伏电站投入使用。太阳能电池板在使用的过程中会因破损、腐蚀、发黄、焊接不良导致其工作异常，在被其它物体如鸟粪、树叶等长时间遮挡时，太阳能光伏电池板将被当作负载消耗其他正常电池板产生的能量，造成局部过热现象，产生热斑效应。若热斑效应产生的温度超过了一定极限将会使电池板上的焊点熔化并毁坏栅线，导致整个太阳电池电池板的报废，从而降低发电效率并影响太阳能系统使用寿命，严重时电池板温度升高可能引起火灾事故，造成重大损失。因此，需要对光伏电站进行日常巡检，实时监测光伏电站的运行状况。光伏发电站大多分布在沙漠、戈壁、草原等环本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于无人机的光伏电站巡检系统，用于监测光伏电站的实时运行情况，其特征在于：所述系统包括无人机、机载模块、通讯模块、路径设计模块、图像处理模块、故障再确认模块及地面工作站。

【技术特征摘要】
1.一种基于无人机的光伏电站巡检系统，用于监测光伏电站的实时运行情况，其特征在于：所述系统包括无人机、机载模块、通讯模块、路径设计模块、图像处理模块、故障再确认模块及地面工作站。2.根据权利要求1所述基于无人机的光伏电站巡检系统，其特征在于：机载模块由摄像机和红外热成像仪组成，摄像机同时具有摄影和拍照功能，用于检测光伏电池板的外部故障，如污秽、破损、腐蚀等；红外热成像仪则用于检测电池板的内部故障，如热斑。3.根据权利要求2所述机载模块，其特征在于：摄像机和红外热成像仪的镜头的倾斜角度可以调节，巡检时镜头与电池板表面成90°角。4.根据权利要求1所述基于无人机的光伏电站巡检系统，其特征在于：对光伏电站的太阳能电池板依次进行分区和数字编号，在地面工作站的主机上形成相应电子地图。5.根据权利要求1所述基于无人机的光伏电站巡检系统，其特征在于：无人机的巡检模式包括遥控模式、巡视模式和检视模式，遥控模式为地面工作站的工作人员控制无人机对光伏电站的某个或几个光伏电池板进行定点巡检；巡视模式为无人机按设定路线通过摄像机快速巡视电站，将实时影像传回地面工作站，工作人员通过人机交互界面进行实时监测；检视模式则为无人机自动对光伏电池板进行可见光拍照和红外热成像拍照，分析图像数据，检测光伏电池板是否存在污损、热斑等故障。6.根据权利要求4所述电子地图，其特征在于：地图为细网格状，分为一级区域和二级区域，一级区域采用九宫格的模式分为不同工作区域，用不同字母和数字表示，二级区域为一级区域的一个格子，在人机交互界面上点击小格子可进入相应二级区域，二级区域的每个格子表示一个光伏电池板，...

【专利技术属性】
技术研发人员：危韧勇，唐玉烽，李志勇，陈有根，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43