基于红外与可见光图像的光伏电站在线运维方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于红外与可见光图像的光伏电站在线运维方法及系统。其中，该方法包括获取当前巡检的光伏电站的红外图像和可见光图像、光辐照度、温度及光伏组件输出电压电流；拼接融合光伏电站的红外图像和可见光图像，提取热斑特征，得到各热斑的实际位置；结合光辐照度、温度及光伏组件输出电压电流，依次判定各个热斑位置阴影类别，进而判断是否发送热斑位置至本次待清洗位置信息数据包；根据本次巡检是否为首次巡检，执行相应运维策略。执行相应运维策略。执行相应运维策略。

【技术实现步骤摘要】
基于红外与可见光图像的光伏电站在线运维方法及系统


[0001]本专利技术属于光伏电站在线运维领域，尤其涉及一种基于红外与可见光图像的光伏电站在线运维方法及系统。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]大型的光伏电站一般都是建造在沙漠戈壁等地，这些地方地广人稀光源充足，但设备的工作环境也较恶劣。长期暴露在外的太阳能板，除了要接受光照外，还得面对飞沙走石、鸟禽粪便以及组件自身缺陷问题等问题。光伏组件中缺陷区域(被遮挡、裂纹、气泡、脱层、脏污、内部连接失败等)被当做负载消耗其它区域所产生的能量，导致局部过热，这种现象称为光伏组件的“热斑效应”。热斑的存在将会消耗大量的能量，不仅严重影响光伏电站的发电效率而且严重影响了光伏电站的安全性。
[0004]专利技术人发现，目前，光伏电站的传统运维模式主要靠人员值守及设备巡检，电站运行维护人员必须手持热像仪定期对整个电站所有的光伏阵列进行热斑检查，这种运维方式存在电站出现故障排查时间较长、漏检率高、热斑检测精确率较低、检测结果存在滞后性等问题，容易导致故障升级。另外，随着光伏电站规模的不断扩大，光伏电站占地面积日益增加，光伏系统的运行故障频次也在不断上升，不仅增加了光伏电站的运维工作量及工作难度，也增加了运维成本。

技术实现思路

[0005]为了解决上述
技术介绍
中存在的至少一项技术问题，本专利技术提供一种基于红外与可见光图像的光伏电站在线运维方法及系统，其能够及时排除光伏组件热斑的外在影响因素，实现热斑自动报警与定位排查，提高了运维效率，降低了运维人工成本，进一步确保了光伏电站运行安全。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]本专利技术的第一个方面提供一种基于红外与可见光图像的光伏电站在线运维方法。
[0008]一种基于红外与可见光图像的光伏电站在线运维方法，包括：
[0009]获取当前巡检的光伏电站的红外图像和可见光图像、光辐照度、温度及光伏组件输出电压电流；
[0010]拼接融合光伏电站的红外图像和可见光图像，提取热斑特征，得到各热斑的实际位置；
[0011]结合光辐照度、温度及光伏组件输出电压电流，依次判定各个热斑位置阴影类别，进而判断是否发送热斑位置至本次待清洗位置信息数据包；
[0012]根据本次巡检是否为首次巡检，执行相应运维策略：
[0013]若本次为首次巡检，则根据待清洗位置信息数据包中的热斑位置坐标，规划清扫
机器人的路径并下发清扫指令至清扫机器人，当清扫完毕后继续巡检；
[0014]若本次非首次巡检，则将本次待清洗位置信息数据包的所有热斑位置对应与上次热斑位置进行比对，根据比对结果来更新本次待清洗位置信息数据包及本次待人工检修位置信息数据包。
[0015]作为一种实施方式，预处理红外图像，基于图像特征点拼接出光伏电站的全景红外图像和可见光图像，实现红外图像及可见光图像融合。
[0016]作为一种实施方式，基于改进的二维自适应最大阈值差法对融合的红外图像及可见光图像进行热斑提取，得到各热斑所在实际位置。
[0017]作为一种实施方式，结合光辐照度、温度及光伏组件输出电压电流，采用改进的鱼群灰色组合预测方法依次判定各个热斑位置阴影类别。
[0018]作为一种实施方式，若热斑位置阴影类别为软性阴影，则发送“空”信息至本次待清洗位置信息数据包；若热斑位置阴影类别为硬性阴影，则将该热斑位置存储至本次待清洗位置信息数据包中。
[0019]作为一种实施方式，若本次热斑位置与上次重合，则将本次待清洗位置信息数据包中该热斑位置信息删除并转存至待人工检修位置信息数据包；若本次热斑位置与上次不重合，则本次待清洗位置信息数据包中该热斑位置信息保持不变。
[0020]作为一种实施方式，根据待清洗位置信息数据包中的位置坐标，结合粒子群算法和混沌引力综合算法进行清扫机器人的路径规划。
[0021]作为一种实施方式，根据当前次更新后的待清洗位置信息数据包重新规划清扫机器人的路径；根据待人工检修位置信息数据包生成待检修报表，再主动推送给远端运维人员。
[0022]本专利技术的第二个方面提供一种基于红外与可见光图像的光伏电站在线运维系统。
[0023]在一个或多个实施例中，一种基于红外与可见光图像的光伏电站在线运维系统，包括：
[0024]巡检信息获取模块，其用于获取当前巡检的光伏电站的红外图像和可见光图像、光辐照度、温度及光伏组件输出电压电流；
[0025]热斑位置检测模块，其用于拼接融合光伏电站的红外图像和可见光图像，提取热斑特征，得到各热斑的实际位置；
[0026]热斑位置阴影类别判断模块，其用于结合光辐照度、温度及光伏组件输出电压电流，依次判定各个热斑位置阴影类别，进而判断是否发送热斑位置至本次待清洗位置信息数据包；
[0027]运维策略执行模块，其用于根据本次巡检是否为首次巡检，执行相应运维策略：
[0028]若本次为首次巡检，则根据待清洗位置信息数据包中的热斑位置坐标，规划清扫机器人的路径并下发清扫指令至清扫机器人，当清扫完毕后继续巡检；
[0029]若本次非首次巡检，则将本次待清洗位置信息数据包的所有热斑位置对应与上次热斑位置进行比对，根据比对结果来更新本次待清洗位置信息数据包及本次待人工检修位置信息数据包。
[0030]在一个或多个实施例中，一种基于红外与可见光图像的光伏电站在线运维系统，包括：
[0031]信息采集装置，其搭载在无人机上，用于采集当前巡检的光伏电站的红外图像和可见光图像、光辐照度、温度及光伏组件输出电压电流；
[0032]信息管理中心，其被配置为拼接融合光伏电站的红外图像和可见光图像，提取热斑特征，得到各热斑的实际位置；
[0033]结合光辐照度、温度及光伏组件输出电压电流，依次判定各个热斑位置阴影类别，进而判断是否发送热斑位置至本次待清洗位置信息数据包；
[0034]根据本次巡检是否为首次巡检，执行相应运维策略：
[0035]若本次为首次巡检，则根据待清洗位置信息数据包中的热斑位置坐标，规划清扫机器人的路径并下发清扫指令至清扫机器人，当清扫完毕后继续巡检；
[0036]若本次非首次巡检，则将本次待清洗位置信息数据包的所有热斑位置对应与上次热斑位置进行比对，根据比对结果来更新本次待清洗位置信息数据包及本次待人工检修位置信息数据包。
[0037]本专利技术的第三个方面提供一种计算机可读存储介质。
[0038]一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述所述的基于红外与可见光图像的光伏电站在线运维方法中的步骤。
[0039]本专利技术的第四个方面提供一种计算机设备。
[0040]一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于红外与可见光图像的光伏电站在线运维方法，其特征在于，包括：获取当前巡检的光伏电站的红外图像和可见光图像、光辐照度、温度及光伏组件输出电压电流；拼接融合光伏电站的红外图像和可见光图像，提取热斑特征，得到各热斑的实际位置；结合光辐照度、温度及光伏组件输出电压电流，依次判定各个热斑位置阴影类别，进而判断是否发送热斑位置至本次待清洗位置信息数据包；根据本次巡检是否为首次巡检，执行相应运维策略：若本次为首次巡检，则根据待清洗位置信息数据包中的热斑位置坐标，规划清扫机器人的路径并下发清扫指令至清扫机器人，当清扫完毕后继续巡检；若本次非首次巡检，则将本次待清洗位置信息数据包的所有热斑位置对应与上次热斑位置进行比对，根据比对结果来更新本次待清洗位置信息数据包及本次待人工检修位置信息数据包。2.如权利要求1所述的基于红外与可见光图像的光伏电站在线运维方法，其特征在于，预处理红外图像，基于图像特征点拼接出光伏电站的全景红外图像和可见光图像，实现红外图像及可见光图像融合；或基于改进的二维自适应最大阈值差法对融合的红外图像及可见光图像进行热斑提取，得到各热斑所在实际位置。3.如权利要求1所述的基于红外与可见光图像的光伏电站在线运维方法，其特征在于，结合光辐照度、温度及光伏组件输出电压电流，采用改进的鱼群灰色组合预测方法依次判定各个热斑位置阴影类别。4.如权利要求1或3所述的基于红外与可见光图像的光伏电站在线运维方法，其特征在于，若热斑位置阴影类别为软性阴影，则发送“空”信息至本次待清洗位置信息数据包；若热斑位置阴影类别为硬性阴影，则将该热斑位置存储至本次待清洗位置信息数据包中。5.如权利要求1所述的基于红外与可见光图像的光伏电站在线运维方法，其特征在于，若本次热斑位置与上次重合，则将本次待清洗位置信息数据包中该热斑位置信息删除并转存至待人工检修位置信息数据包；若本次热斑位置与上次不重合，则本次待清洗位置信息数据包中该热斑位置信息保持不变。6.如权利要求1所述的基于红外与可见光图像的光伏电站在线运维方法，其特征在于，根据待清洗位置信息数据包中的位置坐标，结合粒子群算法和混沌引力综合算法进行清扫机器人的路径规划；或根据当前次更新后的待清洗位置信息数据包重新规划清扫机器人的路径；根据待人工检修位置信息数据包生成待检修报表，再主动推送给远端运维人...

【专利技术属性】
技术研发人员：李广磊，王玥娇，孙树敏，徐征，袁森，程艳，张兴友，于芃，王士柏，滕玮，魏大钧，王楠，邢家维，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：