一种基于无人机场的光伏电站远程巡检系统技术方案

本发明专利技术涉及光伏发电技术领域，尤其涉及一种基于无人机场的光伏电站远程巡检系统，包括，操作单元、调度单元、控制单元以及无人机场内的若干无人机。本发明专利技术通过在无人机内设置监测模块与接收模块，使各无人机能够将巡检实时信息实时地反馈，并能够通过接收模块对无人机的巡检做出实时调整，保障无人机在飞行过程中能够根据路径改变而调整巡检路线，通过调度单元对无人机的实时耗电率进行监测，进行需协同标记，并根据可协同无人机状态，选择可协同无人机或空闲无人机进行协同，实现同一无人机场内的多组无人机对同一巡检区域的智能协同巡检，提高了巡检效率，有效地避免无人机巡检路径重复，造成采集数据不精准。造成采集数据不精准。造成采集数据不精准。

【技术实现步骤摘要】
一种基于无人机场的光伏电站远程巡检系统


[0001]本专利技术涉及光伏发电
，尤其涉及一种基于无人机场的光伏电站远程巡检系统。

技术介绍

[0002]光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术，主要由太阳电池板、控制器和逆变器三大部分组成，主要部件由电子元器件构成，太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置，而光伏电站存在大量的太阳电池板，太阳电池板易受到自然环境因素的影响受到不同程度的损坏，从而降低系统工作寿命，因此需对光伏电站内的太阳电池板进行巡检，以保障发电系统的发电效率，随着无人机技术的发展，光伏电站也借助无人机进行巡检任务，提高太阳电池板的巡检效率。
[0003]中国专利公开号：CN111766895A，公开了一种光伏电站无人机巡检系统及方法，其技术点是通过布置有多组现场充电站，使得无人机能够就近选择充电站进行充电或储存，减少了回巢飞行距离，同时对现场进行气象监测降低无人机出现意外的概率，由此可见，在现在有的无人机巡检系统中，仅能够通过对无人机预先输入巡检路径，控制无人机进行巡检，并通常采用指定无人机对应指定巡检区域的方式，造成了无人机资源的浪费，并且在无人机巡检过程中，无人机耗电量受到巡检距离与环境因素等多方面影响，难以实现多组无人机的智能协同巡检，而在巡检过程中调整无人机巡检路径，不但会导致无人机难以精准回巢，而且还会产生采集数据重复需进行大量筛选的问题。

技术实现思路

[0004]为此，本专利技术提供一种基于无人机场的光伏电站远程巡检系统，用以克服现有技术中光伏电站远程巡检系统实现多组无人机的智能协同巡检的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供一种基于无人机场的光伏电站远程巡检系统，包括，操作单元，其用以选择或输入光伏电站的需巡检区域，并能够显示需巡检区域的巡检结果；无人机场，其内部包括若干无人机，各所述无人机内均设置有监测模块与接收模块，所述监测模块用以获取无人机的位置信息、实时已消耗电量、实时剩余电量以及实时巡检飞行距离，所述接收模块用以接收控制指令与路径信息；调度单元，其与所述操作单元和各所述无人机内的所述监测模块分别相连，所述调度单元能够根据需巡检区域生成光伏巡检路径，并计算光伏巡检路径的总巡检距离，根据总巡检距离选择无人机数量，并将光伏巡检路径拆分为多个巡检分段路径输出，调度单元内设置有标准耗电率范围，调度单元能够根据无人机的实时已消耗电量与实时巡检飞行距离计算实时耗电率，并将实时耗电率低于标准耗电率范围的无人机标记为可协同无人机，将实时耗电率高于标准耗电率范围且剩余飞行距离不低于巡检路径剩余距离的无人机
标记为需协同无人机，调度单元并根据需协同无人机的需协同路径距离与可协同无人机的可协同路径距离判定，选择对应的可协同无人机或无人机场内的空闲无人机进行协同巡检；控制单元，其与所述调度单元和各所述无人机分别相连，所述控制单元能够将调度单元输出各巡检分段路径发送至各无人机内的接收模块中，并向无人机发送控制指令，无人机启动进行巡检。
[0006]进一步地，所述调度单元内设置有无人机的标准巡检距离Lb，在所述操作单元选择或输入了光伏电站的需巡检区域时，所述调度单元根据需巡检区域生成光伏巡检路径J，并计算光伏巡检路径J的总巡检距离Lz，调度单元根据无人机的标准巡检距离Lb与总巡检距离Lz计算需使用的无人机数量C，C=1+A，其中，A为距离比值，A=Lz/Lb，A取整数部分，调度单元再计算巡检分段路径距离Lf，Lf=Lz/C，调度单元将光伏巡检路径J拆分为C个巡检路径连续，且巡检距离为Lf的巡检分段路径Jf，并输出至所述控制单元。
[0007]进一步地，所述调度单元内设置有标准耗电率Rb与标准耗电率差ΔRb，在所述控制单元将各巡检分段路径Jf发送至各无人机，并控制对应的无人机启动进行巡检时，任意一无人机内的所述监测模块将无人机的实时巡检飞行距离Ls与电量信息发送至所述调度单元，其中，电量信息包括实时已消耗电量Wx与实时剩余电量Wy，调度单元将计算该无人机的实时耗电率Rs，Rs=Wx/Ls，并根据实时耗电率Rs与标准耗电率Rb计算实时耗电率差ΔRs，ΔRs=|Rb
‑
Rs|，调度单元将实时耗电率差ΔRs与标准耗电率差ΔRb进行对比，当ΔRs≤ΔRb时，所述调度单元判定无人机的实时耗电率差未超出标准耗电率差，调度单元不对该无人机的巡检状态进行控制；当ΔRs＞ΔRb时，所述调度单元判定无人机的实时耗电率差已超出标准耗电率差，调度单元将该无人机的实时耗电率与标准耗电率进行对比，以确定无人机的巡检状态。
[0008]进一步地，当所述调度单元判定无人机的实时耗电率差已超出标准耗电率差时，所述调度单元将实时耗电率Rs与标准耗电率Rb进行对比，当Rs＜Rb时，所述调度单元判定无人机的实时耗电率低于标准耗电率，调度单元将该无人机标记为可协同无人机；当Rs＞Rb时，所述调度单元判定无人机的实时耗电率高于标准耗电率，调度单元将计算该无人机的剩余飞行距离，以确定是否将该无人机标记为需协同无人机。
[0009]进一步地，所述调度单元在判定无人机的实时耗电率高于标准耗电率时，将计算该无人机的剩余飞行距离Lq，Lq=Wy/Rs，调度单元根据实时巡检飞行距离Ls与巡检分段路径距离Lf计算巡检路径剩余距离Lp，Lp=Lf
‑
Ls，调度单元将剩余飞行距离Lq与巡检路径剩余距离Lp进行对比，当Lq≥Lp时，所述调度单元判定无人机的剩余飞行距离不低于巡检路径剩余距离，调度单元不对该无人机进行标记；当Lq＜Lp时，所述调度单元判定无人机的剩余飞行距离已低于巡检路径剩余距离，调度单元将该无人机标记为需协同无人机，并确定该需协同无人机对应的需协同路径。
[0010]进一步地，所述调度单元在判定需协同无人机的剩余飞行距离已低于巡检路径剩余距离时，将获取该需协同无人机内部对应的巡检分段路径Jf，并计算该需协同无人机的需协同路径距离Lx与需协同路径百分比B，其中，Lx=Lp
‑
Lq，B=（Lx/Lf）
×
100%，调度单元将
对应的巡检分段路径Jf的路径终点作为起点，截取巡检分段路径Jf前百分比为B的部分，生成需协同路径Jx，需协同路径Jx对应的需协同路径距离Lx。
[0011]进一步地，所述调度单元在判定对光伏巡检路径J巡检的C组无人机中存在标记需协同无人机时，将标记的可协同无人机进行判定，若所述调度单元判定C组无人机中不存在标记可协同无人机时，调度单元将获取C组无人机中带有标记的需协同无人机，并将对应确定的需协同路径Jx输出至所述控制单元，控制单元将需协同路径Jx发送至所述无人机场内的空闲无人机中，并启动空闲无人机进行以需协同路径Jx进行协同巡检；若所述调度单元判定C组无人机中存在标记可协同无人机时，调度单元将计算可协同无人机的可协同路径距离，以确定是否通过可协同无人机以需协同路径Jx进行协同巡检。
[0012]进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于无人机场的光伏电站远程巡检系统，其特征在于，包括，操作单元，其用以选择或输入光伏电站的需巡检区域，并能够显示需巡检区域的巡检结果；无人机场，其内部包括若干无人机，各所述无人机内均设置有监测模块与接收模块，所述监测模块用以获取无人机的位置信息、实时已消耗电量、实时剩余电量以及实时巡检飞行距离，所述接收模块用以接收控制指令与路径信息；调度单元，其与所述操作单元和各所述无人机内的所述监测模块分别相连，所述调度单元能够根据需巡检区域生成光伏巡检路径，并计算光伏巡检路径的总巡检距离，根据总巡检距离选择无人机数量，并将光伏巡检路径拆分为多个巡检分段路径输出，调度单元内设置有标准耗电率范围，调度单元能够根据无人机的实时已消耗电量与实时巡检飞行距离计算实时耗电率，并将实时耗电率低于标准耗电率范围的无人机标记为可协同无人机，将实时耗电率高于标准耗电率范围且剩余飞行距离不低于巡检路径剩余距离的无人机标记为需协同无人机，调度单元并根据需协同无人机的需协同路径距离与可协同无人机的可协同路径距离判定，选择对应的可协同无人机或无人机场内的空闲无人机进行协同巡检；控制单元，其与所述调度单元和各所述无人机分别相连，所述控制单元能够将调度单元输出各巡检分段路径发送至各无人机内的接收模块中，并向无人机发送控制指令，无人机启动进行巡检。2.根据权利要求1所述的基于无人机场的光伏电站远程巡检系统，其特征在于，所述调度单元内设置有无人机的标准巡检距离Lb，在所述操作单元选择或输入了光伏电站的需巡检区域时，所述调度单元根据需巡检区域生成光伏巡检路径J，并计算光伏巡检路径J的总巡检距离Lz，调度单元根据无人机的标准巡检距离Lb与总巡检距离Lz计算需使用的无人机数量C，C=1+A，其中，A为距离比值，A=Lz/Lb，A取整数部分，调度单元再计算巡检分段路径距离Lf，Lf=Lz/C，调度单元将光伏巡检路径J拆分为C个巡检路径连续，且巡检距离为Lf的巡检分段路径Jf，并输出至所述控制单元。3.根据权利要求2所述的基于无人机场的光伏电站远程巡检系统，其特征在于，所述调度单元内设置有标准耗电率Rb与标准耗电率差ΔRb，在所述控制单元将各巡检分段路径Jf发送至各无人机，并控制对应的无人机启动进行巡检时，任意一无人机内的所述监测模块将无人机的实时巡检飞行距离Ls与电量信息发送至所述调度单元，其中，电量信息包括实时已消耗电量Wx与实时剩余电量Wy，调度单元将计算该无人机的实时耗电率Rs，Rs=Wx/Ls，并根据实时耗电率Rs与标准耗电率Rb计算实时耗电率差ΔRs，ΔRs=|Rb
‑
Rs|，调度单元将实时耗电率差ΔRs与标准耗电率差ΔRb进行对比，当ΔRs≤ΔRb时，所述调度单元判定无人机的实时耗电率差未超出标准耗电率差，调度单元不对该无人机的巡检状态进行控制；当ΔRs＞ΔRb时，所述调度单元判定无人机的实时耗电率差已超出标准耗电率差，调度单元将该无人机的实时耗电率与标准耗电率进行对比，以确定无人机的巡检状态。4.根据权利要求3所述的基于无人机场的光伏电站远程巡检系统，其特征在于，当所述调度单元判定无人机的实时耗电率差已超出标准耗电率差时，所述调度单元将实时耗电率Rs与标准耗电率Rb进行对比，当Rs＜Rb时，所述调度单元判定无人机的实时耗电率低于标准耗电率，调度单元将该
无人机标记为可协同无人机；当Rs＞Rb时，所述调度单元判定无人机的实时耗电率高于标准耗电率，调度单元将计算该无人机的剩余飞行距离，以确定是否将该无人机标记为需协同无人机。5.根据权利要求4所述的基于无人机场的光伏电站远程巡检系统，其特征在于，所述调度单元在判定无人机的实时耗电率高于标准耗电率时，将计算该无人机的剩余飞行距离Lq，Lq=Wy/Rs，调度单元根据实时巡检飞行距离Ls与巡检分段路径距离Lf计算巡检路径剩余距离Lp，Lp=Lf

【专利技术属性】
技术研发人员：杨帆，漆建波，陈春霖，夏鹏程，
申请(专利权)人：北京数维思创科技有限公司，
类型：发明
国别省市：