一种基于无人机的光伏组件积灰检测系统及检测方法技术方案

本发明专利技术涉及光伏电站监控技术领域，公开了一种基于无人机的光伏组件积灰检测系统，包括监控服务器、多个监控摄像头以及一个以上的无人机，其中监控摄像头和无人机均通过通信网络连接监控服务器，监控服务器连接无人机控制服务器，无人机控制服务器用于控制无人机飞行；监控摄像头用于拍摄光伏组件上空通过的飞行物，监控服务器基于监控摄像头拍摄的图像处理获得复原的飞鸟的飞行路径，无人机控制服务器用于控制无人机采集复原的飞鸟的飞行路径上的光伏组件的表面图像，基于采集的光伏组件的表面图像判断光伏组件表面是否存在鸟类粪便，并对表面存在鸟类粪便的光伏组件进行记录，运维人员能够针对性的对光伏组件进行清洁。

【技术实现步骤摘要】
一种基于无人机的光伏组件积灰检测系统及检测方法
本专利技术涉及光伏电站监控
，更具体地说，它涉及一种基于无人机的光伏组件积灰检测系统。
技术介绍
鸟粪是鸟类粪与尿的混合物，鸟粪对光伏玻璃具有一定的腐蚀性，其中的铵盐在潮湿环境下也容易与金属产生电化学反应，会破坏光伏组件铝边框和钢支架等金属的强度，而且鸟粪易形成热斑烧坏组件。用驱鸟器虽然简单有效，但会在一定程度上破坏鸟类的栖息生态环境，经常性的对所有光伏组件进行大规模清洁又会导致维护成本较高的问题，而且鸟粪也无法及时得到清理，形成热斑烧坏组件。
技术实现思路
本专利技术提供一种基于无人机的光伏组件积灰检测系统，解决相关技术中的鸟粪也无法及时得到清理，形成热斑烧坏组件的技术问题。根据本专利技术的一个方面，提供了一种基于无人机的光伏组件积灰检测系统，包括监控服务器、多个监控摄像头以及一个以上的无人机，其中监控摄像头和无人机均通过通信网络连接监控服务器，监控服务器连接无人机控制服务器，无人机控制服务器用于控制无人机飞行；监控摄像头用于拍摄光伏组件上空通过的飞行物，并且每个监控摄像头具有独立的标识信息，标识信息包括监控摄像头的位置信息；监控服务器包括监控网络生成单元、追踪启动单元、飞鸟追踪单元和路径还原单元，其中监控网络生成单元基于监控摄像头的位置信息将监控摄像头映射到光伏组件分布图上生成监控网络图；监控网络图上包括光伏发电站的光伏组件的分布位置信息以及监控摄像头的位置信息；在光伏发电站的边界处分布有多个监控摄像头，这些监控摄像头的监控区域相互连接形成一个封闭光伏发电站的监控带；监控带所围成的区域内的监控摄像头作为内监控摄像头；所述内监控摄像头的监控区域部分重合；追踪启动单元用于接收监控带上的监控摄像头拍摄到飞鸟的图像，并且判断该飞鸟的飞行方向是朝向光伏发电站内，则由飞鸟追踪单元启动追踪流程，追踪流程如下：将监控带上的一个拍摄到飞鸟的图像而且图像中的飞鸟识别为朝向光伏发电站内的监控摄像头作为起点监控摄像头；选择最靠近起点监控摄像头的一个内监控摄像头作为追踪监控摄像头，并判断该追踪监控摄像头是否拍摄到飞鸟的图像，如果未拍摄到飞鸟的图像则不记录追踪监控摄像头的位置，并在该追踪监控摄像头之外重新选择一个最靠近起点监控摄像头的内监控摄像头作为追踪监控摄像头，如果最终没有追踪监控摄像头的位置被记录则终止追踪流程；如果拍摄到飞鸟的图像则记录追踪监控摄像头的位置，并将该追踪监控摄像头作为新的起点监控摄像头，重新选择一个最靠近起点监控摄像头的内监控摄像头作为追踪监控摄像头，直至没有追踪监控摄像头的位置被记录则终止追踪流程；如果追踪流程中存在两个以上的内监控摄像头距离与起点监控摄像头相同，则任选其一作为追踪监控摄像头；路径还原单元用于从飞鸟追踪单元接收记录的追踪监控摄像头的位置，基于记录的追踪监控摄像头的位置连线作为复原的飞鸟的飞行路径，并将复原的飞鸟的飞行路径发送到无人机控制服务器；无人机控制服务器用于控制无人机从复原的飞鸟的飞行路径上移动，并采集复原的飞鸟的飞行路径上的光伏组件的表面图像，基于采集的光伏组件的表面图像判断光伏组件表面是否存在鸟类粪便，并对表面存在鸟类粪便的光伏组件进行记录。进一步，所述飞鸟追踪单元在起点监控摄像头拍摄的飞鸟的图像中识别飞鸟的飞行方向，优先选择飞鸟的飞行方向上的与起点监控摄像头距离最近的一个内监控摄像头作为追踪监控摄像头。进一步，所述无人机控制服务器包括无人机飞行控制单元、无人机图像接收单元和无人机图像识别单元，其中无人机飞行控制单元用于控制无人机飞行；无人机图像接收单元用于接收无人机采集的光伏组件的表面图像，并发送到无人机图像识别单元；无人机图像识别单元用于对无人机采集的光伏组件的表面图像进行识别判断光伏组件表面是否存在鸟类粪便，并对表面存在鸟类粪便的光伏组件的位置进行记录。根据本专利技术的一个方面，提供了一种基于无人机的光伏组件积灰检测方法，包括以下步骤：步骤S1，将监控带上的一个拍摄到飞鸟的图像而且图像中的飞鸟识别为朝向光伏发电站内的监控摄像头作为起点监控摄像头；步骤S2，选择最靠近起点监控摄像头的一个内监控摄像头作为追踪监控摄像头，并判断该追踪监控摄像头是否拍摄到飞鸟的图像，如果未拍摄到飞鸟的图像则不记录追踪监控摄像头的位置，并在该追踪监控摄像头之外重新选择一个最靠近起点监控摄像头的内监控摄像头作为追踪监控摄像头，如果最终没有追踪监控摄像头的位置被记录则终止追踪流程；如果拍摄到飞鸟的图像则记录追踪监控摄像头的位置，并将该追踪监控摄像头作为新的起点监控摄像头，重新选择一个最靠近起点监控摄像头的内监控摄像头作为追踪监控摄像头，直至没有追踪监控摄像头的位置被记录则终止追踪流程；步骤S3，基于追踪流程中记录的追踪监控摄像头的位置连线得到复原的飞鸟的飞行路径；步骤S4，控制无人机沿复原的飞鸟的飞行路径飞行，并采集复原的飞鸟的飞行路径上的光伏组件的表面图像；步骤S5，通过无人机采集的光伏组件的表面图像判断光伏组件表面是否存在鸟类粪便，并对表面存在鸟类粪便的光伏组件进行记录。本专利技术的有益效果在于：本专利技术能够对飞鸟启动追踪流程，基于监控摄像头拍摄的图像处理获得复原的飞鸟的飞行路径，控制无人机采集复原的飞鸟的飞行路径上的光伏组件的表面图像，基于采集的光伏组件的表面图像判断光伏组件表面是否存在鸟类粪便，并对表面存在鸟类粪便的光伏组件进行记录，便于运维人员能够针对性的对光伏组件进行清洁，避免热斑烧坏组件，由于对表面存在鸟类粪便的光伏组件进行了精确的定位，大大的减少了需要清洁的光伏组件的面积，能够降低清扫维护的成本。附图说明图1是本专利技术实施例的基于无人机的光伏组件积灰检测系统的模块示意图；图2是本专利技术实施例的监控服务器的模块示意图；图3是本专利技术实施例的无人机控制服务器的模块示意图；图4是本专利技术实施例的光伏组件分布图的示例图；图5是本专利技术实施例的一个监控网络图的示例图；图6是本专利技术实施例的监控带的示意图；图7是本专利技术实施例的判断飞鸟飞行方向的示意图；图8是本专利技术实施例的另一个监控网络图的示例图；图9是本专利技术实施例的基于无人机的光伏组件积灰检测方法的流程示意图。图中：监控服务器100，监控摄像头200，无人机控制服务器300，光伏组件400，监控网络生成单元101，追踪启动单元102，飞鸟追踪单元103，路径还原单元104，监控带201，内监控摄像头202，无人机飞行控制单元301，无人机图像接收单元302，无人机图像识别单元303。具体实施方式现在将参考示例实施方式讨论本文描述的主题。应该理解，讨论这些实施方式只是为了使得本领域技术人员能够更好地理解从而实现本文描述的主题，并非是对权利要求书中所阐述的保护范围、适用性或者示例的限制。可以在不脱离本说明书内容的保护范围的情况下，对所讨论的元素的功能和排列进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于无人机的光伏组件积灰检测系统，其特征在于，包括监控服务器、多个监控摄像头以及一个以上的无人机，其中监控摄像头和无人机均通过通信网络连接监控服务器，监控服务器连接无人机控制服务器；/n监控摄像头用于拍摄光伏组件上空通过的飞行物，并且每个监控摄像头具有独立的标识信息，标识信息包括监控摄像头的位置信息；/n监控服务器包括监控网络生成单元、追踪启动单元、飞鸟追踪单元和路径还原单元，其中监控网络生成单元基于监控摄像头的位置信息将监控摄像头映射到光伏组件分布图上生成监控网络图；/n在光伏发电站的边界处分布有多个监控摄像头，这些监控摄像头的监控区域相互连接形成一个封闭光伏发电站的监控带；/n监控带所围成的区域内的监控摄像头作为内监控摄像头；/n追踪启动单元用于接收监控带上的监控摄像头拍摄到飞鸟的图像，并且判断该飞鸟的飞行方向是朝向光伏发电站内，则启动追踪流程；/n飞鸟追踪单元用于对于飞鸟进行追踪，追踪流程如下：/n将监控带上的一个拍摄到飞鸟的图像而且图像中的飞鸟识别为朝向光伏发电站内的监控摄像头作为起点监控摄像头；/n选择最靠近起点监控摄像头的一个内监控摄像头作为追踪监控摄像头，并判断该追踪监控摄像头是否拍摄到飞鸟的图像，如果未拍摄到飞鸟的图像则不记录追踪监控摄像头的位置，并在该追踪监控摄像头之外重新选择一个最靠近起点监控摄像头的内监控摄像头作为追踪监控摄像头，如果最终没有追踪监控摄像头的位置被记录则终止追踪流程；/n如果拍摄到飞鸟的图像则记录追踪监控摄像头的位置，并将该追踪监控摄像头作为新的起点监控摄像头，重新选择一个最靠近起点监控摄像头的内监控摄像头作为追踪监控摄像头，直至没有追踪监控摄像头的位置被记录则终止追踪流程；/n路径还原单元用于从飞鸟追踪单元接收记录的追踪监控摄像头的位置，基于记录的追踪监控摄像头的位置连线作为复原的飞鸟的飞行路径，并将复原的飞鸟的飞行路径发送到无人机控制服务器；/n无人机控制服务器用于控制无人机从复原的飞鸟的飞行路径上移动，并采集复原的飞鸟的飞行路径上的光伏组件的表面图像，基于采集的光伏组件的表面图像判断光伏组件表面是否存在鸟类粪便，并对表面存在鸟类粪便的光伏组件进行记录。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于无人机的光伏组件积灰检测系统，其特征在于，包括监控服务器、多个监控摄像头以及一个以上的无人机，其中监控摄像头和无人机均通过通信网络连接监控服务器，监控服务器连接无人机控制服务器；
监控摄像头用于拍摄光伏组件上空通过的飞行物，并且每个监控摄像头具有独立的标识信息，标识信息包括监控摄像头的位置信息；
监控服务器包括监控网络生成单元、追踪启动单元、飞鸟追踪单元和路径还原单元，其中监控网络生成单元基于监控摄像头的位置信息将监控摄像头映射到光伏组件分布图上生成监控网络图；
在光伏发电站的边界处分布有多个监控摄像头，这些监控摄像头的监控区域相互连接形成一个封闭光伏发电站的监控带；
监控带所围成的区域内的监控摄像头作为内监控摄像头；
追踪启动单元用于接收监控带上的监控摄像头拍摄到飞鸟的图像，并且判断该飞鸟的飞行方向是朝向光伏发电站内，则启动追踪流程；
飞鸟追踪单元用于对于飞鸟进行追踪，追踪流程如下：
将监控带上的一个拍摄到飞鸟的图像而且图像中的飞鸟识别为朝向光伏发电站内的监控摄像头作为起点监控摄像头；
选择最靠近起点监控摄像头的一个内监控摄像头作为追踪监控摄像头，并判断该追踪监控摄像头是否拍摄到飞鸟的图像，如果未拍摄到飞鸟的图像则不记录追踪监控摄像头的位置，并在该追踪监控摄像头之外重新选择一个最靠近起点监控摄像头的内监控摄像头作为追踪监控摄像头，如果最终没有追踪监控摄像头的位置被记录则终止追踪流程；
如果拍摄到飞鸟的图像则记录追踪监控摄像头的位置，并将该追踪监控摄像头作为新的起点监控摄像头，重新选择一个最靠近起点监控摄像头的内监控摄像头作为追踪监控摄像头，直至没有追踪监控摄像头的位置被记录则终止追踪流程；
路径还原单元用于从飞鸟追踪单元接收记录的追踪监控摄像头的位置，基于记录的追踪监控摄像头的位置连线作为复原的飞鸟的飞行路径，并将复原的飞鸟的飞行路径发送到无人机控制服务器；
无人机控制服务器用于控制无人机从复原的飞鸟的飞行路径上移动，并采集复原的飞鸟的飞行路径上的光伏组件的表面图像，基于采集的光伏组件的表面图像判断光伏组件表面是否存在鸟类粪便，并对表面存在鸟类粪便的光伏组件进行记录。


2.根据权利要求1所述的一种基于无人机的光伏组件积灰检测系统，其特征在于，所述监控网络图上包括光伏发电站的光伏组件的分布位置信息以及监控摄像头的位置信息。


3.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘锋，莫绍凡，吴楠，
申请(专利权)人：旻投电力发展有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32