一种光伏组件火灾预警系统及方法技术方案

本申请属于火灾预警技术领域，具体为一种光伏组件火灾预警系统及方法，该方法包括：无人机地面控制基站控制挂载有综合监控云台吊舱的第一无人机编组飞至第一观测点；无人机控制基站接收第一无人机编组反馈的无人机电量和运行状态；当第一无人机编组反馈的无人机电量低于预设值或运行状态出现异常时，无人机地面控制基站控制无人机自动充电机巢中的第二无人机编组到达观测点，并使第二无人机编组替换第一无人机编组挂载综合监控云台吊舱；无人机控制基站控制第一无人机编组进入无人机自动充电机巢中充电和/或维修。本申请中的无人机编队可根据电量自动轮替挂载综合监测云台吊舱，实现综合监测云台吊舱长期滞空、不间断的对地面光伏组件进行监测。的对地面光伏组件进行监测。的对地面光伏组件进行监测。

【技术实现步骤摘要】
一种光伏组件火灾预警系统及方法


[0001]本申请属于火灾预警
，尤其涉及一种光伏组件火灾预警系统及方法。

技术介绍

[0002]太阳能光伏发电系统作为一种常见的太阳能资源利用方式，近年来得到快速的发展，并广泛地利用在清洁能源的供应领域。但是快速的发展也带来许多火灾隐患，其中光伏电站的火灾问题，特别是分布式屋顶光伏电站的火灾，一旦出现，可能造成无法估量的人身、财产损失，为了减少火灾事故的发生，需要增加预防措施。
[0003]由于光伏电站往往建设在距离城市较远的阳光集中区域，因此光伏电站的火灾运维无法得到及时的人工检测，导致光伏电站的火灾隐患难以实现及时有效的排查，火灾火情也无法在第一时间被发现。因此，迫切需要一种无人值守的光伏电站火灾预警系统，该系统可不间断的对光伏电站的火灾隐患进行智能检测与预警同步，在火灾发生之前或者火灾初期及时发出预警信号，从而降低由于火灾导致的经济损失。
[0004]如专利CN202011121564.2所公开的一种光伏电站火灾预警系统，通过固定的摄像头采集电站实时图像数据并传输至视频服务器处理，由图像数据根据深度学习算法检测火焰、烟雾和可燃物，并基于电弧检测系统采集到电站不同支路的电弧信号，基于电弧报警阈值来判断是否有电弧发生，最后云端根据电站的历史图像数据和其它数据做数据融合分析，最后输出火灾预警信息，但是这种方法需要用到大量的摄像头，而且固定部署的摄像头高度较低，无法全面的对光伏组件进行火灾预警监测；而专利CN201710556299.2公开的一种无人机光伏电站检测方法通过无人机搭载的全天候红外热成像仪、可见光监测设备，通过预设路径检测太阳能板，由线上或线下数字图像处理算法快速检测到故障板位置，之后再利用GPS定位信息对故障点快速定位，这种方法虽然解决了固定摄像头监控高度不足的问题，但使用的无人机续航时间和负载重量有限，既难以对光伏组件长期进行监测，也难以搭载足够的监测设备对光伏组件进行监测。
[0005]作为进一步的改进方案，现有技术也提出了通过激光束对无人机进行充电的方案，但是一方面激光束的发热量较大，难以长期向无人机进行充电，同时对无人机的稳定性要求较高，否则激光束难以对无人机进行追踪，无法给无人机进行充电。

技术实现思路

[0006]本申请实施例提供了一种光伏组件火灾预警系统及方法，可以解决现有技术中难以在足够高度对光伏组件进行长时间不间断高精度监测的问题。
[0007]第一方面，本申请实施例提供了一种光伏组件火灾预警系统，该系统包括：第一无人机编组、第二无人机编组、综合监控云台吊舱和无人机地面控制基站；无人机地面控制基站包括无人机自动充电机巢、通信装置和控制装置；
[0008]其中，第一无人机编组，用于挂载综合监控云台吊舱；
[0009]综合监控云台吊舱，用于搭载遥测传感设备，遥测传感设备用于采集地面光伏电
站的火灾预警数据，并将火灾预警数据传输给无人机地面控制基站的通信装置；
[0010]无人机自动充电机巢，用于存放第二无人机编组并对第二无人机编组中的无人机进行充电和/或维修；
[0011]通信装置与第一无人机编组采用无线方式连接，用于获取第一无人机编组中无人机的电量和故障状态；
[0012]控制装置，用于当电量和故障状态指示第一无人机编组中的无人机电量低于第一预设值或无人机出现故障时，控制第二无人机编组到达综合监控云台吊舱所在位置，替换第一无人机编组，并控制第一无人机编组返回无人机自动充电机巢中进行充电和/或维修。
[0013]在第一方面的一种可能的实现方式中，系统还包括综合告警系统，综合告警系统与无人机地面控制基站的通信装置连接，通信装置与遥测传感设备通过无线方式连接；
[0014]通信装置，还用于获取综合监控云台吊舱搭载的遥测传感设备的监测数据；
[0015]综合告警系统，用于从通信装置获取监测数据，并根据监测数据生成预警信号。
[0016]示例性的，综合告警系统与光伏组件通信连接；
[0017]综合告警系统，还用于通过预设处理方案通知光伏组件执行保护动作。
[0018]上述系统中，第一无人机编组和第二无人机编组至少包括2台无人机，云台吊舱支架为一字型或星型。
[0019]示例性的，综合监控云台吊舱包括云台吊舱支架，云台吊舱支架上设有第一挂载装置和第二挂载装置，第一无人机编组连接第一挂载装置，以挂载综合监控云台吊舱，当第一无人机编组的无人机电量不足或出现故障时，第二无人机编组与第二挂载装置连接后，第一无人机编组断开与第一挂载装置的连接，以替换挂载综合监控云台吊舱。
[0020]其中，第一挂载装置和第二挂载装置均包括M个挂点数量，且第一无人机编组和第二无人机编组的无人机数量也为M个。
[0021]示例性的，综合监测云台吊舱还包括电池组件；
[0022]电池组件，用于向遥测传感装置供电。
[0023]示例性的，通信装置，还用于获取电池组件的电量信息；
[0024]控制装置，还用于当电池组件的电量低于第二预设值时，控制第二无人机编组挂载第二综合监控云台吊舱，替换第一无人机编组及其挂载的第一综合监控云台吊舱，并控制第一无人机编组返回无人机自动充电机巢中；
[0025]还包括充电装置，用于对第一综合监控云台吊舱进行充电。
[0026]本申请的第二方面，提供了一种光伏组件火灾预警方法，包括以下步骤：
[0027]无人机地面控制基站控制挂载有第一综合监控云台吊舱的第一无人机编组飞至第一观测点；
[0028]无人机控制基站接收第一无人机编组反馈的无人机电量和运行状态；
[0029]当第一无人机编组反馈的无人机电量低于第一预设值或运行状态出现异常时，无人机地面控制基站控制无人机自动充电机巢中的第二无人机编组到达观测点，并使第二无人机编组替换第一无人机编组挂载第一综合监控云台吊舱；
[0030]无人机控制基站控制第一无人机编组进入无人机自动充电机巢中充电和/或维修。
[0031]进一步的，第一综合监控云台吊舱包括云台吊舱支架，云台吊舱支架上设有第一
挂载装置和第二挂载装置，第一无人机编组连接第一挂载装置；
[0032]第二无人机编组替换第一无人机编组挂载第一综合监控云台吊舱，包括：
[0033]无人机控制基站控制第二无人机编组与第二挂载装置匹配连接；
[0034]当第二无人机编组与第二挂载装置连接成功后，无人机控制基站控制第一无人机编组断开与第一挂载装置的连接。
[0035]在上述方法中，无人机控制基站获取第一综合监控云台吊舱搭载的遥测传感设备的监测数据；
[0036]无人机控制基站将监测数据发送给综合告警系统；
[0037]综合告警系统根据监测数据生成预警信号，并根据预警信号向光伏组件发送处理方案；
[0038]光伏组件根据处理方案执行保护动作。
[0039]示例性的，第一综合监控云台吊舱内设有向遥本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光伏组件火灾预警系统，其特征在于，所述系统包括第一无人机编组、第二无人机编组、综合监控云台吊舱和无人机地面控制基站；所述无人机地面控制基站包括无人机自动充电机巢、通信装置和控制装置；所述第一无人机编组，用于挂载所述综合监控云台吊舱；所述综合监控云台吊舱，用于搭载遥测传感设备，所述遥测传感设备用于采集地面光伏电站的火灾预警数据，并将所述火灾预警数据传输给无人机地面控制基站的通信装置；所述无人机自动充电机巢，用于存放所述第二无人机编组并对所述第二无人机编组中的无人机进行充电和/或维修；所述通信装置与所述第一无人机编组采用无线方式连接，用于获取所述第一无人机编组中无人机的电量和故障状态；所述控制装置，用于当所述电量和故障状态指示所述第一无人机编组中的无人机电量低于第一预设值或无人机出现故障时，控制所述第二无人机编组到达所述综合监控云台吊舱所在位置，替换所述第一无人机编组，并控制所述第一无人机编组返回所述无人机自动充电机巢中进行充电和/或维修。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括综合告警系统，所述综合告警系统与所述无人机地面控制基站的通信装置连接，所述通信装置与所述遥测传感设备通过无线方式连接；所述通信装置，还用于获取所述综合监控云台吊舱搭载的遥测传感设备的监测数据；所述综合告警系统，用于从所述通信装置获取所述监测数据，并根据所述监测数据生成预警信号；所述综合告警系统还与光伏组件通信连接；用于通过预设处理方案通知所述光伏组件执行保护动作。3.如权利要求1～2任一所述的系统，其特征在于，所述第一无人机编组和第二无人机编组至少包括2台无人机。4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述综合监控云台吊舱包括云台吊舱支架，所述云台吊舱支架上设有第一挂载装置和第二挂载装置，所述第一无人机编组连接所述第一挂载装置，以挂载所述综合监控云台吊舱，当所述第一无人机编组的无人机电量不足或出现故障时，所述第二无人机编组与所述第二挂载装置连接后，所述第一无人机编组断开与所述第一挂载装置的连接，以替换挂载所述综合监控云台吊舱；其中，所述云台吊舱支架为一字型或星型，所述第一挂载装置和第二挂载装置均包括M个挂点数量，且所述第一无人机编组和第二无人机编组的无人机数量也为M个；所述综合监测云台吊舱还包括用于向所述遥测传感装置供电的电池组件。5.如权利要求4所述的一种光伏组件火灾预警系统，其特征在于，所述通信装置，还用于获取所述电池组件的电量信息；所述控制装置，还用于当所述电池组件的电量低于第二预设值时，控制所述第二无人机编组挂载第二综合监控云台吊舱，替换所...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲜开义，谷湘煜，彭志远，
申请(专利权)人：深圳市朗驰欣创科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：