【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光伏电站清洁运维,尤其是一种实景三维渔光互补光伏电站自主巡检清洁运维系统。
技术介绍
1、目前测绘行业获取三维重建数据的方式主要有航空航天影像、无人机倾斜摄影测量、地面三维激光扫描测量(light detection and ranging，lidar)、机载lidar等几种方式。考虑到数据采集的精度、成本及场景实施的可行性，一般采用无人机倾斜摄影测量技术和地面三维激光扫描测量技术来获取建筑物的三维重建数据。
2、三维重建技术主要有利用参数化的三维建模软件人工构建虚景三维模型，如3dsmax、sketchup等软件，以及利用测量仪器获取数据半自动构建实景三维模型，如contextcapture center、pix4d mapper、agisoft photoscan等软件，三维模型的表达方式主要有三维实体模型和三维表面模型，两者区别在于模型是否具有实体结构。
3、无人机倾斜摄测量影技术是近年来发展较为迅速的一项测绘技术，该技术能够高效、高精度地获取目标物的空间信息，其构建的实景三维模型能一定程度地还原真实场景，同时还获取目标物的空间位置、结构、纹理等属性信息。近景摄影测量是通过近距离对目标物进行摄影，以影像的形式获取目标物更加丰富的纹理信息，同时因非接触性的特点，不会损坏目标物，因此被重点应用于文物保护、三维重建、建筑测绘、工业生产等领域。基于低空倾斜摄影测量的三维重建，它可兼顾倾斜摄影测量和近景摄影测量这两种技术的优点，获取复杂场景下建筑物的多视角影像照片，从而得到更加丰富的地物信息，构
4、该技术虽然可以高效地构建真实的实景三维模型，但由于无人机平台作业模式与拍摄角度的限制，难以获取复杂场景下具有复杂结构建筑物的空间信息，尤其是当目标建筑物被其他地物遮挡时，三维重建模型的底部会出现空洞、拉花等现象。
5、三维激光扫描技术是测绘领域新兴的一项技术，又被称为“实景复制技术”，是测绘领域继gps后又一颠覆性的技术革命。
6、与传统应用单点测量方式的经纬仪、全站仪相比，三维激光扫描技术可高效获取目标物表面的点云数据，且点云数据采样间隔均匀、密度高，为目标物的数字化重建提供数据支撑。针对建筑物精细化三维重建的研究内容，地面三维激光扫描测量技术可通过在复杂场景下安全地固定架站，高效地完成建筑物的扫描测量工作，生成高精度的点云数据，为建筑物的三维重建提供高质量数据。
7、但由于扫描仪自身的局限性，地面激光扫描仪难以采集建筑物中上部的空间信息，进而导致三维重建模型信息不够完整，由于单一重建技术有很大的局限性，故采用多源数据融合的三维重建方法。
8、1、如中国专利公开了一种基于无人机的光伏电站运维方法(公开号：cn110119156a)，包括：无人机接收控制中心下达的光伏电站运维任务，所述无人机锁定所述光伏电站运维任务，所述无人机根据锁定的光伏电站运维任务规划飞行路线，所述无人机按照所述飞行路线抵达光伏电站并执行所述光伏电站运维任务。包括无人机、用于控制无人机的控制中心以及光伏电站。能够解决家庭分布式光伏电站在清洁、检测以及巡检上难处理的问题，最大程度上代替人工运维，降低运维成本，实现分布式光伏电站运维的区域化、无人化、智能化。
9、2、一种基于机器视觉的光伏电站巡检清洁无人机(公开号：cn109379040b)，包括无人机和安装在无人机上的装置；图像获取装置包括红外热成像相机、彩色可见光相机、黑白可见光相机和自由云台；姿态感知装置获得无人机的姿态信息；污染物清理装置包括清洁剂存储箱、气泵、水泵、活动机械臂和污染物清洁器；减震履带底盘由固定架、固定架末端的减震装置和连接于固定架两端的履带动力装置组成；自主控制器通过机器视觉技术对太阳能电池板表面的污迹和内部热斑故障，进行识别和决策；并调整自身姿态自主完成光伏阵列巡检、热斑故障检查、表面污染物识别及清理，省去光伏电站运行维护大量耗费的人力物力。
10、随着全球光伏产业的迅猛发展，伴随着光伏电站的建设质量问题、安全问题也频频爆发，越来越多的光伏电站面临运维的难题，诸如设计缺陷、设备质量缺陷、施工不规范等问题都给光伏电站的运维带来了严峻的挑战。
11、因此，对于上述问题有必要提出一种实景三维渔光互补光伏电站自主巡检清洁运维系统。
技术实现思路
1、针对上述现有技术中存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种实景三维渔光互补光伏电站自主巡检清洁运维系统，以解决上述问题。
2、一种实景三维渔光互补光伏电站自主巡检清洁运维系统，包括数据采集模块、数据处理模块、三维重建模块和一体化管控系统，所述数据采集模块将采集的数据反馈至数据处理模块进行数据处理，数据处理后反馈至三维重建模块进行构建三维模型，一体化管控系统根据三维重建模块构建三维模型对光伏电站进行控制。
3、优选地，所述数据采集模块包括无人机系统和地面激光扫描仪，其中无人机系统采集多视角影响和pos数据，地面激光扫描仪采集多站扫描数据和全景影像。
4、优选地，所述数据处理模块包括摄像测量处理和点云数据处理，其中摄像测量处理对多视角影响和pos数据进行处理，处理后进行测量点云，点云空间配准。
5、其中点云数据处理对多站扫描数据和全景影像进行数据处理，处理进行三维激光点云，点云空间配准；其点云空间配准包括相配准和icp配准。
6、优选地，所述三维重建模块根据点云空间配准构建三角网、实景三维模型、参数化模型和虚景三维模型。
7、其中一体化管控系统包括展示层、应用层、平台层、数据层、网络层、感知层和物理层。
8、优选地，所述无人机系统包括无人机巡检系统和无人机清洗系统，其中无人机巡检系统包括无人机、机场配套模块、机场后台和智能巡检管理平台，所述智能巡检管理平台按需制定并下发无人机巡检任务，对机场后台上传的数据进行缺陷识别和管理，实时查看无人机现场的图像、根据需求导出巡检报告，其机场配套模块用于存放无人机、安装系统的机械和电气控制设备。
9、其中无人机清洗系统包括无人机组、补给站、云服务平台和终端管控平台，其中系统工作步骤为：
10、s1、管理员由终端管控平台输入设定的清洁任务需求；
11、s2、地面站与无人机进行数据连接，确认设备状态，按照无人机数量、位置分配任务，规划无人机组的路径；
12、s3、无人机组机载飞控计算机接收地面站的指令，进行姿态、高度控制，完成地面站的指令；
13、s4、无人机组到达指定位置，并开始在太阳能光伏板对应位置准备执行清洗作业流程；
14、s5、无人机装载的清洁组件启动，依靠两组电动可旋转清洗装置在太阳能光伏板上移动喷洒清洁剂并进行清洁；
15、s6、清洁工作完成后，无人机起飞，拍摄太阳能光伏板图像，发送至地面站，地面站将该信息反馈给健康监控系统；
16、s7、地面站发送新的控制指令，无人机飞本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种实景三维渔光互补光伏电站自主巡检清洁运维系统，其特征在于：包括数据采集模块、数据处理模块、三维重建模块和一体化管控系统，所述数据采集模块将采集的数据反馈至数据处理模块进行数据处理，数据处理后反馈至三维重建模块进行构建三维模型，一体化管控系统根据三维重建模块构建三维模型对光伏电站进行控制。
2.如权利要求1所述的一种实景三维渔光互补光伏电站自主巡检清洁运维系统，其特征在于：所述数据采集模块包括无人机系统和地面激光扫描仪，其中无人机系统采集多视角影响和POS数据，地面激光扫描仪采集多站扫描数据和全景影像。
3.如权利要求1所述的一种实景三维渔光互补光伏电站自主巡检清洁运维系统，其特征在于：所述数据处理模块包括摄像测量处理和点云数据处理，其中摄像测量处理对多视角影响和POS数据进行处理，处理后进行测量点云，点云空间配准。
4.如权利要求1所述的一种实景三维渔光互补光伏电站自主巡检清洁运维系统，其特征在于：其中点云数据处理对多站扫描数据和全景影像进行数据处理，处理进行三维激光点云，点云空间配准；其点云空间配准包括相配准和ICP配准。
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