一种水上光伏阵列浮力损失检测方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种水上光伏阵列浮力损失检测方法及系统，所述检测方法包括以下步骤：在光伏阵列上空设置搭载有测距装置的移动检测设备，并在光伏阵列附近设置至少一个定位设备；通过所述定位设备确定光伏阵列的移动信息和/或移动检测设备与光伏阵列的相对位置；规划移动检测设备的巡检路线，基于所述光伏阵列的移动信息和/或移动检测设备与光伏阵列的相对位置控制移动检测设备沿所述光伏阵列上空的指定位置移动；通过测距装置获取移动检测设备在各指定位置处与光伏组件上间的距离数据，通过比对分析各距离数据确定光伏阵列存在浮力损失的位置。

A detection method and system for buoyancy loss of photovoltaic array on water

【技术实现步骤摘要】
一种水上光伏阵列浮力损失检测方法及系统
本专利技术涉及光伏组件运维方法设计领域，特别涉及一种水上光伏阵列浮力损失检测方法及系统。
技术介绍
由于单片光伏组件所产生电能有限，光伏发电一般通过光伏阵列实现，光伏组件通过有规则的排列在空旷场地组成光伏阵列，且为了相关配套设备的利用率，光伏阵列规模一般都比较大。大规模的光伏阵列对宽敞的土地面积有较高要求，而南方地区多山丘，土地问题限制了光伏发电的发展。水上光伏是为解决土地资源有限而提出的一种较为常见的光伏系统形式，其通过在水面浮台上安装光伏组件实现在水塘、湖体、水库或海洋等平坦水面上进行光伏发电。另一方面，光伏组件一般表现为嵌有硅晶与电路的玻璃片，运行过程中由于长期暴露在外界不良自然环境下，因此可能会发生故障，水上光伏不仅存在光伏组件的故障问题，由于水上光伏阵列一般都由提供浮力的浮台和安装在浮台上的光伏组件组成，承载光伏组件的浮台组成同样可能发生故障，具体表现为空心浮体漏水、实心浮体破碎等，针对上述问题都需要通过巡检来发现并对故障进行维护。传统的故障巡检往往通过工作人员对每一片光伏组件或对每一块浮体进行巡查，工作量大，不好采取，随着机器视觉技术的发展与ai技术的出现，人们也考虑通过机器设备来对光伏组件进行自动化检测。目前应用于光伏阵列自动检测的多应用在陆地光伏阵列中，陆地光伏阵列中的光伏组件位置相对恒定，所受外界干扰因素较少，一旦确定光伏组件的坐标位置的坐标，则无人机即可准确无误的抵达目标位置上方对光伏组件进行检测，而对于水上光伏阵列，其可能存在因水流或风吹而使整个阵列产生旋转或整个阵列平移，进而导致检测过程中因目标飘动而造成的检测结果不精准，传统的无人机定位方案将不适用于水上光伏阵列的在线检查，有必要对其进行改进。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种水上光伏阵列浮力损失检测方法，通过定位设备确定光伏阵列的移动信息和/或移动检测设备与光伏阵列的相对位置，在移动检测设备进行巡检时可以实时进行纠偏，消除光伏阵列漂移给检测带来的误差，保证检测结果的精确度。本专利技术技术方案如下：技术方案一：一种水上光伏阵列浮力损失检测方法，包括以下步骤：在光伏阵列上空设置搭载有测距装置的移动检测设备，并在光伏阵列附近设置至少一个定位设备；通过所述定位设备确定光伏阵列的移动信息和/或移动检测设备与光伏阵列的相对位置；规划移动检测设备的巡检路线，基于所述光伏阵列的移动信息和/或移动检测设备与光伏阵列的相对位置控制移动检测设备沿所述光伏阵列上空的指定位置移动；通过测距装置获取移动检测设备在各指定位置处与光伏组件上间的距离数据，通过比对分析各距离数据确定光伏阵列存在浮力损失的位置。进一步的，所述定位设备包括一高空摄像机，通过所述高空摄像机确定移动检测设备与光伏阵列的相对位置；确定移动检测设备与光伏阵列的相对位置的方法具体为：通过高空摄像机对移动检测设备和光伏阵列拍摄数张高清照片，对各所述高清照片中移动检测设备与光伏阵列的相对位置的影像进行对比，确定所述移动检测设备与光伏阵列的相对位置；基于所述移动检测设备与光伏阵列的相对位置，调整所述移动检测设备的位置，使所述移动检测设备不偏离巡检路线。可替代的，所述定位设备包括至少两台高空摄像机，所述高空摄像机上设置有自定位装置；各所述高空摄像机分别对光伏阵列拍摄高清照片，通过双目成像技术获取所述光伏阵列的规格信息、光伏阵列移动信息和移动检测设备与光伏阵列的相对位置；根据所述光伏阵列的规格信息和移动检测设备与光伏阵列的相对位置规划所述移动检测设备的巡检路线，根据巡检路线控制所述移动检测设备在光伏阵列上空的指定位置进行巡检；在巡检过程中，实时获取所述光伏阵列的移动信息，根据所述光伏阵列的移动信息调整巡检路线，确保所述移动检测设备在光伏阵列上空的指定位置。可替代的，所述定位设备为一空间测距系统，所述空间测距系统包括设置于所述移动检测设备上的距离感应装置以及三个设置于所述光伏阵列上的定位标识物，通过各所述定位标识物确定移动检测设备与光伏阵列的相对位置；确定移动检测设备与光伏阵列的相对位置的方法具体为：通过所述距离感应装置实时检测三个定位标识物与移动检测设备之间的距离，通过三点定位法确定移动检测设备的空间位置，并获取当前移动检测设备与光伏阵列的相对位置；基于所述移动检测设备与光伏阵列的相对位置，控制移动检测设备移动至光伏阵列上空的指定位置。进一步的，通过电磁波测距、光波测距或声波测距中的任一种方式实现所述实时检测三个定位标识物与移动检测设备之间的距离。可替代的，所述定位设备为卫星定位系统或基于卫星定位的高精度定位系统，所述光伏阵列上设有至少两个用于定位光伏阵列的空间位置标识物，所述移动检测设备上设置有一用于定位移动检测设备空间位置的空间位置标识物；确定移动检测设备和光伏阵列的实时相对位置的方法具体为：通过卫星定位系统或基于卫星定位的高精度定位系统定位各所述空间位置标识物的空间位置，并通过各所述空间位置标识物的空间位置实时获取移动检测设备与光伏阵列的相对位置；基于所述移动检测设备与光伏阵列的相对位置控制移动检测设备沿规划的巡检路线在光伏阵列上空的指定位置移动。进一步的，所述移动检测设备上设置有陀螺仪，通过所述陀螺仪确定所述移动检测设备的倾斜程度。进一步的，通过比对分析各距离数据确定光伏阵列存在浮力损失的位置的具体方法为：记录收集到的移动检测设备与光伏组件上指定点间的距离数据为二元数据(Pi，li)，其中Pi表示各指定位置，li表示移动检测设备在对应指定位置下测距装置收集到的距离数据；将记录的二元数据(Pi，li)绘制成函数图像；识别函数图像中是否存在凹点；如存在凹点则光伏阵列存在浮力损失，且识别出的凹点的指定位置为光伏阵列存在浮力损失的位置；如不存在凹点则光伏阵列不存在浮力损失。可替代的，通过比对分析该距离数据确定光伏阵列是否存在浮力损失的具体方法为：预先对光伏阵列进行分区处理，将光伏阵列划分成多个片区；定义理论移动检测设备与光伏阵列上指定点间的测量距离值，并定义一偏离阈值R；通过测距装置分别对各片区进行距离检测，测量的距离值与所述理论移动检测设备与光伏阵列上指定点间的测量距离值相减得到测量偏离值；在一分区内进行多次距离检测得到多个偏离值，并将多个偏离值进行累加，如多个偏离值进行累加之和大于偏离阈值R时，则光伏阵列存在浮力损失，且当前分区为存在浮力损失的区域；如所有分区内的偏离值累加之和小于偏离阈值R，则光伏阵列不存在浮力损失。技术方案二：一种水上光伏阵列浮力损失检测系统，包括移动检测设备和定位设备；所述定位设备用于确定光伏阵列的移动信息和/或移动检测设备与光伏阵列的相对位置，所述光伏阵列的移动信息和/或移动检测设备与光伏阵列的相对位置用于规划移动检测设备的巡检路线；所述移动检测设备根据规划的巡检路线在光伏阵本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水上光伏阵列浮力损失检测方法，其特征在于，包括以下步骤：/n在光伏阵列上空设置搭载有测距装置的移动检测设备，并在光伏阵列附近设置至少一个定位设备；/n通过所述定位设备确定光伏阵列的移动信息和/或移动检测设备与光伏阵列的相对位置；/n规划移动检测设备的巡检路线，基于所述光伏阵列的移动信息和/或移动检测设备与光伏阵列的相对位置控制移动检测设备沿所述光伏阵列上空的指定位置移动；/n通过测距装置获取移动检测设备在各指定位置处与光伏组件上间的距离数据，通过比对分析各距离数据确定光伏阵列存在浮力损失的位置。/n

【技术特征摘要】
1.一种水上光伏阵列浮力损失检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
在光伏阵列上空设置搭载有测距装置的移动检测设备，并在光伏阵列附近设置至少一个定位设备；
通过所述定位设备确定光伏阵列的移动信息和/或移动检测设备与光伏阵列的相对位置；
规划移动检测设备的巡检路线，基于所述光伏阵列的移动信息和/或移动检测设备与光伏阵列的相对位置控制移动检测设备沿所述光伏阵列上空的指定位置移动；
通过测距装置获取移动检测设备在各指定位置处与光伏组件上间的距离数据，通过比对分析各距离数据确定光伏阵列存在浮力损失的位置。


2.根据权利要求1所述的一种水上光伏阵列浮力损失检测方法，其特征在于，所述定位设备包括一高空摄像机，通过所述高空摄像机确定移动检测设备与光伏阵列的相对位置；
确定移动检测设备与光伏阵列的相对位置的方法具体为：通过高空摄像机对移动检测设备和光伏阵列拍摄数张高清照片，对各所述高清照片中移动检测设备与光伏阵列的相对位置的影像进行对比，确定所述移动检测设备与光伏阵列的相对位置；
基于所述移动检测设备与光伏阵列的相对位置，调整所述移动检测设备的位置，使所述移动检测设备不偏离巡检路线。


3.根据权利要求1所述的一种水上光伏阵列浮力损失检测方法，其特征在于，所述定位设备包括至少两台高空摄像机，所述高空摄像机上设置有自定位装置；各所述高空摄像机分别对光伏阵列拍摄高清照片，通过双目成像技术获取所述光伏阵列的规格信息、光伏阵列移动信息和移动检测设备与光伏阵列的相对位置；
根据所述光伏阵列的规格信息和移动检测设备与光伏阵列的相对位置规划所述移动检测设备的巡检路线，根据巡检路线控制所述移动检测设备在光伏阵列上空的指定位置进行巡检；在巡检过程中，实时获取所述光伏阵列的移动信息，根据所述光伏阵列的移动信息调整巡检路线，确保所述移动检测设备在光伏阵列上空的指定位置。


4.根据权利要求1所述的一种水上光伏阵列浮力损失检测方法，其特征在于，所述定位设备为一空间测距系统，所述空间测距系统包括设置于所述移动检测设备上的距离感应装置以及三个设置于所述光伏阵列上的定位标识物，通过各所述定位标识物确定移动检测设备与光伏阵列的相对位置；
确定移动检测设备与光伏阵列的相对位置的方法具体为：通过所述距离感应装置实时检测三个定位标识物与移动检测设备之间的距离，通过三点定位法确定移动检测设备的空间位置，并获取当前移动检测设备与光伏阵列的相对位置；
基于所述移动检测设备与光伏阵列的相对位置，控制移动检测设备移动至光伏阵列上空的指定位置。


5.根据权利要求4所述的一种水上光伏阵列浮力损失检测方法，其特征在于：通过电磁波测距、光波测距或声波测距中的任一种方式实现所述实时检测三个定位标识物与移动检测设备之间的距离。

【专利技术属性】
技术研发人员：周辉，郭其秀，
申请(专利权)人：孚龙光伏厦门有限公司，绿华能源福建有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35