基于无人机的光伏板场地巡检路径智能规划系统及方法技术方案

本申请公开了基于无人机的光伏板场地巡检路径智能规划系统及方法，其中系统包括：采集模块

【技术实现步骤摘要】
基于无人机的光伏板场地巡检路径智能规划系统及方法


[0001]本申请涉及无人机路径规划领域，具体涉及基于无人机的光伏板场地巡检路径智能规划系统及方法
。

技术介绍

[0002]随着光伏发电的快速发展，大规模光伏电站的建设和管理对光伏板的巡检提出了更高的要求
。
传统的人工巡检方式存在效率低
、
漏检多和成本高的问题
。
因此，研发基于无人机的光伏板场地巡检路径智能规划系统，成为提高巡检效率和质量的重要技术需求
。

技术实现思路

[0003]为解决上述背景中的技术问题，本申请通过构建仿真模型，并利用群粒子算法来规划最优路径，以达到无人机自动巡检的目的
。
[0004]为实现上述目的，本申请提供了基于无人机的光伏板场地巡检路径智能规划系统，包括：采集模块
、
构建模块
、
规划模块和训练模块；
[0005]所述采集模块用于采集待巡检光伏电站的场地信息；
[0006]所述构建模块用于基于所述场地信息，构建待巡检光伏电站的模拟场景；
[0007]所述规划模块用于基于所述模拟场景，规划巡检路径；
[0008]所述训练模块用于基于所述巡检路径，对无人机进行训练
。
[0009]优选的，所述场地信息包括：周边环境信息以及地形和地理信息；其中，所述周边环境信息包括：植被情况
、
阴影情况和障碍物；所述地形和地理信息包括：地势高低信息
、
地面平整度以及地势起伏信息
。
[0010]优选的，所述构建模块的工作流程包括：采用
BIM
技术构建所述模拟场景
。
[0011]优选的，所述规划模块的工作流程包括：以所述模拟场景作为输入，利用粒子群算法通过模拟自然界的优化过程，在巡检路径空间中搜索最佳解，得到所述巡检路径
。
[0012]优选的，所述训练模块的工作流程包括：通过录制所述巡检路径的路径指令，采用长短期神经网络对无人机进行深度学习和强化学习，并通过模拟环境和实际场地进行多次迭代训练
。
[0013]本申请还提供了基于无人机的光伏板场地巡检路径智能规划方法，所述方法应用基于无人机的光伏板场地巡检路径智能规划系统，步骤包括：
[0014]采集待巡检光伏电站的场地信息；
[0015]基于所述场地信息，构建待巡检光伏电站的模拟场景；
[0016]基于所述模拟场景，规划巡检路径；
[0017]基于所述巡检路径，对无人机进行训练
。
[0018]优选的，规划所述巡检路径的方法包括：以所述模拟场景作为输入，利用粒子群算法通过模拟自然界的优化过程，在巡检路径空间中搜索最佳解，得到所述巡检路径
。
[0019]优选的，对无人机进行训练的方法包括：通过录制所述巡检路径的路径指令，采用
长短期神经网络对无人机进行深度学习和强化学习，并通过模拟环境和实际场地进行多次迭代训练
。
[0020]与现有技术相比，本申请的有益效果如下：
[0021]本申请规划的路径能够覆盖大面积的光伏板场地，提高巡检效率；同时利用智能算法进行路径规划，考虑光伏板的分布情况和巡检目标，确保最优路径，并避免重复和漏检现象的发生
。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图
。
[0023]图1为本申请实施例的系统结构示意图；
[0024]图2为本申请实施例的方法流程示意图
。
具体实施方式
[0025]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚
、
完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例
。
基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围
。
[0026]为使本申请的上述目的
、
特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明
。
[0027]实施例一
[0028]如图1所示，为本实施例系统结构示意图，包括：采集模块
、
构建模块
、
规划模块和训练模块；其中，采集模块用于采集待巡检光伏电站的场地信息；构建模块用于基于场地信息，构建待巡检光伏电站的模拟场景；规划模块用于基于模拟场景，规划巡检路径；训练模块用于基于巡检路径，对无人机进行训练
。
[0029]下面将结合本实施例，详细说明本申请如何解决实际生活中的技术问题
。
[0030]首先，利用采集模块采集待巡检光伏电站的场地信息，包括：周边环境信息以及地形和地理信息
。
其中，周边环境信息包括：植被情况
(
如树木
、
草地等
)、
阴影情况
(
具体指由于物体或地形的遮挡而导致光线暗淡或缺失的区域
)、
以及障碍物
(
如建筑物
、
围墙
、
杆塔等
)。
这些因素对无人机的飞行路径和避障起着重要影响，有助于规划模块进行路径规划和飞行安全性评估
。
[0031]而地形和地理信息包括：地势高低信息
、
地面平整度以及地势起伏信息
。
考虑在巡检过程中无人机的飞行高度和飞行速度，了解场地的坡度和起伏可以避免无人机在起降或飞行过程中出现不必要的摇晃或撞击风险
。
[0032]之后，构建模块基于场地信息，构建待巡检光伏电站的模拟场景，具体流程包括：利用
BIM
软件进行光伏电站的三维建模
。BIM
技术是一种基于数字化建模的建筑信息模型技术，可以高效地进行设计
、
模拟和协作
。BIM
软件常见的有
Revit、Tekla、ArchiCAD
等
。
通过将上述参数导入
BIM
软件中，进行三维建模，得到模拟场景
。
[0033]在上述流程完成之后，利用规划模块基于模拟场景，规划巡检路径
。
以生成的模拟场景作为输入，利用粒子群算法通过模拟自然界的优化过程，在巡检路径空间中搜索最佳解
。
[0034]首先定义适应度函数
(
即评价指标
)
，来度量巡检路径的好坏，在本实施例中，评价指标包括：最短路径和最大覆盖率本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
基于无人机的光伏板场地巡检路径智能规划系统，其特征在于，包括：采集模块
、
构建模块
、
规划模块和训练模块；所述采集模块用于采集待巡检光伏电站的场地信息；所述构建模块用于基于所述场地信息，构建待巡检光伏电站的模拟场景；所述规划模块用于基于所述模拟场景，规划巡检路径；所述训练模块用于基于所述巡检路径，对无人机进行训练
。2.
根据权利要求1所述的基于无人机的光伏板场地巡检路径智能规划系统，其特征在于，所述场地信息包括：周边环境信息以及地形和地理信息；其中，所述周边环境信息包括：植被情况
、
阴影情况和障碍物；所述地形和地理信息包括：地势高低信息
、
地面平整度以及地势起伏信息
。3.
根据权利要求1所述的基于无人机的光伏板场地巡检路径智能规划系统，其特征在于，所述构建模块的工作流程包括：采用
BIM
技术构建所述模拟场景
。4.
根据权利要求1所述的基于无人机的光伏板场地巡检路径智能规划系统，其特征在于，所述规划模块的工作流程包括：以所述模拟场景作为输入，利用粒子群算法通过模拟自然界的优化过程，在巡检路径空间中搜索最佳...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏龙，金洪德，时鸿运，夏义超，闫铁雷，张霄汉，
申请(专利权)人：中电投新疆能源化工集团吐鲁番有限公司，
类型：发明
国别省市：