一种基于双光技术的光伏组件热斑无人机自动检测系统的制作方法

1.本实用新型涉及光伏电站光伏组件智能巡检技术领域，特别是涉及一种基于双光技术的光伏组件热斑无人机自动检测系统。


背景技术：

2.光伏组件是光伏电站发电的重要设备，如果光伏组件被遮挡，将会消耗有光照的光伏组件所产生的部分能量或所有能量，降低输出功率;严重将会永久性破坏太阳能电池组件、甚至烧毁组件。
3.在一定条件下，一串联支路中被遮蔽的太阳电池组件，将被当作负载消耗其他有光照的太阳电池组件所产生的能量。被遮蔽的太阳电池组件此时会发热形成热斑效应。近几年由热斑效应引起的电站火灾多有发生，电站起火不但会导致财产损失，严重的会造成人员伤亡。集中式光伏电站占地较广，传统的人工巡检方式已无法满足，需要投入更多的人力、物力进行巡检。
4.为了提高光伏电站的巡检效率，提供一种低门槛、低强度、低风险、高效化的光伏组件无人机智能巡检方式对电站员工进行光伏场站巡检具有极其重要的意义。


技术实现要素：

5.本实用新型提供了一种基于双光技术的光伏组件热斑无人机自动检测系统。
6.本实用新型提供了如下方案：
7.一种基于双光技术的光伏组件热斑无人机自动检测系统，包括：
8.飞行器，所述飞行器搭载有机器视觉模块；
9.控制器，所述控制器集成有智能诊断模块、热斑定位模块以及控制模块；
10.所述智能诊断模块分别与所述机器视觉模块以及所述热斑定位模块可通信相连，所述控制模块分别与所述飞行器以及所述机器视觉模块可通信相连；
11.所述控制模块配置为，向所述飞行器发送飞行指令，以便所述飞行根据所述飞行指令沿目标路径飞行；
12.所述机器视觉模块配置为，随所述飞行器飞行过程中获取光伏组件图像；
13.所述智能诊断模块配置为，对所述光伏组件图像存在的缺陷热斑进行识别；
14.所述热斑定位模块配置为，借助导航定位系统对光伏电站巡检后的光伏组件的缺陷热斑进行定位。
15.优选地：所述飞行器包括无人机飞行平台以及挂载云台；所述挂载云台用于安放机器视觉模块。
16.优选地：所述无人机飞行平台包括无人机本体、蓄电池、北斗/gps定位模块、激光雷达模块，所述激光雷达模块用于实现对光伏组件和飞行器之间的距离进行测算，所述北斗/gps定位模块用于实现所述飞行器的位置定位。
17.优选地：所述机器视觉模块包括热成像红外相机、高清可视相机、图像采集卡以及
视觉处理器；所述热成像红外相机用于采集光伏组件红外图像，所述高清可视相机用于采集光伏组件可视高清图像，所述图像采集卡用于存储热成像红外相机、高清可视相机采集的光伏组件图像，所述视觉处理器用于对采集到的光伏组件图像进行处理，并将图像传递给所述控制模块。
18.优选地：所述控制模块用于对接收到的光伏组件图像进行运算分析，以便对所述飞行器的路径进行纠偏和修正。
19.优选地：所述智能诊断模块包括图像识别子模块、智能告警子模块，所述图像识别子模块用于识别机器视觉模块采集的光伏组件红外和可视图像识别组件图像中缺陷热斑位置；所述智能预警子模块根据图像识别子模块结果实现对光伏组件设备异常告警。
20.优选地：所述热斑定位模块包括定位子模块、自动导航子模块，所述定位子模块用于根据图像识别中缺陷热斑位置所在图像顺序，对照巡检路径完成组件在场站中位置的定位；所述自动导航子模块用于根据定位子模块中缺陷热斑在场站的位置完成寻找路径的规划，以便巡检人员按照规划路径对缺陷热斑进行修复。
21.优选地：所述控制模块包括手动飞行控制子模块和/或自动飞行控制子模块。
22.优选地：所述飞行器为螺旋桨式无人机。
23.根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：
24.通过本实用新型，可以实现一种基于双光技术的光伏组件热斑无人机自动检测系统，在一种实现方式下，该系统可以包括飞行器，所述飞行器搭载有机器视觉模块；控制器，所述控制器集成有智能诊断模块、热斑定位模块以及控制模块；所述智能诊断模块分别与所述机器视觉模块以及所述热斑定位模块可通信相连，所述控制模块分别与所述飞行器以及所述机器视觉模块可通信相连；所述控制模块配置为，向所述飞行器发送飞行指令，以便所述飞行根据所述飞行指令沿目标路径飞行；所述机器视觉模块配置为，随所述飞行器飞行过程中获取光伏组件图像；所述智能诊断模块配置为，对所述光伏组件图像存在的缺陷热斑进行识别；所述热斑定位模块配置为，借助导航定位系统对光伏电站巡检后的光伏组件的缺陷热斑进行定位。本技术提供的基于双光技术的光伏组件热斑无人机自动检测系统，结构简单合理，安装使用方便。可以利用飞行器对光伏电站光伏组件热斑进行识别定位，完成光伏电站组件自动巡检及热斑自动定位，为光伏电站运维人员提供可靠、高效的巡检手段，值得大面积推广使用。
25.当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
26.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将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仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.图1是本实用新型实施例提供的一种基于双光技术的光伏组件热斑无人机自动检测系统的结构示意图;
28.图2是本实用新型实施例提供的遥控飞行器的示意图；
29.图3是本实用新型实施例提供的机器视觉模块的示意图；
30.图4是本实用新型实施例提供的智能诊断模块的示意图；
31.图5是本实用新型实施例提供的热斑定位模块的示意图；
32.图6是本实用新型实施例提供的控制模块的示意图。
33.图中：飞行器1、无人机飞行平台11、无人机本体111、蓄电池112、北斗/gps定位113、激光雷达114、挂载云台12、机器视觉模块2、热成像红外相机21、高清可视相机22、图像采集卡23、视觉处理器24、智能诊断模块3、图像识别子模块31、智能告警子模块32、热斑定位模块4、定位子模块41、自动导航子模块42、控制模块5、手动飞行控制子模块51、自动飞行控制子模块52、光伏组件6。
具体实施方式
34.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例
35.参见图1、图2、图3、图4、图5、图6，为本实用新型实施例提供的一种基于双光技术的光伏组件热斑无人机自动检测系统，如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示，该系统可以包括：
36.飞行器1，所述飞行器1搭载有机器视觉模块2；所述飞行器1包括无人机飞行平台11以及挂载云台12；所述挂载云台12用于安放机器视觉模块2。所述无人机飞行平台11包括无人机本体111、蓄电池112、北斗/gps定位模块113、激光雷达模块114，所述激光雷达模块114用于实现对光伏组件6和飞行器1之间的距离进行测算，所述北斗/gps定位模块113用于实现所述飞行器的位置定位。
37.控制器，所述控制器集成有智能诊断模块3、热斑定位模块4以及控制模块5；
38.所述智能诊断模块3分别与所述机器视觉模块2以及所述热斑定位模块4可通信相连，所述控制模块5分别与所述飞行器1以及所述机器视觉模块2可通信相连；
39.所述控制模块5配置为，向所述飞行器1发送飞行指令，以便所述飞行根据所述飞行指令沿目标路径飞行；所述控制模块5还用于对接收到的光伏组件图像进行运算分析，以便对所述飞行器的路径进行纠偏和修正。
40.所述机器视觉模块2配置为，随所述飞行器1飞行过程中获取光伏组件图像；所述机器视觉模块2包括热成像红外相机21、高清可视相机22、图像采集卡23以及视觉处理器24；所述热成像红外相机21用于采集光伏组件红外图像，所述高清可视相机22用于采集光伏组件可视高清图像，所述图像采集卡23用于存储热成像红外相机21、高清可视相机22采集的光伏组件图像，所述视觉处理器24用于对采集到的光伏组件图像进行处理，并将图像传递给所述控制模块。
41.所述智能诊断模块3配置为，对所述光伏组件图像存在的缺陷热斑进行识别；所述智能诊断模块3包括图像识别子模块31、智能告警子模块32，所述图像识别子模块31用于识别机器视觉模块2采集的光伏组件红外和可视图像识别组件图像中缺陷热斑位置；所述智
能预警子模块32根据图像识别子模块结果实现对光伏组件设备异常告警。
42.所述热斑定位模块4配置为，借助导航定位系统对光伏电站巡检后的光伏组件的缺陷热斑进行定位。所述热斑定位模块4包括定位子模块41、自动导航子模块42，所述定位子模块41用于根据图像识别中缺陷热斑位置所在图像顺序，对照巡检路径完成组件在场站中位置的定位；所述自动导航子模块42用于根据定位子模块中缺陷热斑在场站的位置完成寻找路径的规划，以便巡检人员按照规划路径对缺陷热斑进行修复。
43.本技术实施例提供的系统可以通过飞行器搭载机器视觉模块沿规划好的路径飞行，在飞行的过程中机器视觉模块可以实时获取光伏组件表面的图像信息，智能诊断模块可以对图像信息中包含的缺陷热斑进行识别，热斑定位模块可以对缺陷热斑的位置进行定位，工作人员即可通过确定的热斑位置对相应的光伏的组件进行巡检，从而达到高效准确巡检的目的。
44.在实际应用中该系统可以包括飞行器、机器视觉模块、智能诊断模块、热斑定位模块及控制模块；所述机器视觉模块与所述飞行器、智能诊断模块相连；所述智能诊断模块与所述热斑定位模块相连；所述飞行器与所述控制模块相连；所述飞行器、机器视觉模块分别与控制模块可通信相连；
45.所述飞行器用于接收所述控制模块发送的飞行控制指令，以便根据所述飞行控制指令将所述机器视觉模块用于光伏组件图像视频采集；所述机器视觉模块用于对光伏组件热斑缺陷进行识别并对巡检过程进行监测，以便将光伏组件巡检路径信息传递给所述控制模块；所述智能诊断模块用于对光伏组件图像缺陷进行智能识别，完成图像中光伏组件热斑的自动识别；所述热斑定位模块借助北斗导航定位系统用于对光伏电站巡检后的光伏组件缺陷热斑进行自动定位，巡检人员根据定位导航快速定位有缺陷的光伏组件；所述控制模块用于将接收到的光伏场站组件表面信息进行运算分析，以便根据分析结果对所述飞行器路径进行纠偏和修正，实现飞行器按照规划路径完成光伏组件的智能巡检。述飞行器包括无人机飞行平台、挂载云台；所述挂载云台用于安放机器视觉模块。所述无人机飞行平台包括无人机本体、蓄电池、北斗/gps定位模块、激光雷达模块，所述激光雷达模块用于实现对光伏组件和飞行器之间的距离测算，所述北斗/gps定位模块用于实现所述飞行器的位置定位。所述机器视觉模块包括热成像红外相机、高清可视相机、图像采集卡、视觉处理器；所述热成像红外相机用于光伏组件红外图像采集，所述高清可视相机用于光伏组件可视高清图像采集，所述图像采集卡用于存储热成像红外相机、高清可视相机采集的光伏组件图像，所述视觉处理器用于对采集到的光伏组件图像进行处理，并将图像传递给所述控制模块。所述机器视觉处理器用于对接收到的光伏组件信息进行自动运算分析，以便对所述飞行器的路径进行纠偏和修正。所述智能诊断模块包括图像识别功能、智能告警功能，所述图像识别功能用于识别机器视觉模块采集的光伏组件红外和可视图像，自动识别组件图像中热斑位置；所述智能预警功能根据图像识别功能结果实现光伏组件设备异常告警。所述热斑定位模块包括定位功能、自动导航功能，所述定位功能根据图像识别中热斑位置所在图像顺序，对照巡检路径完成组件在场站中位置的定位；所述自动导航功能根据定位功能中缺陷组件在场站的位置完成寻找路径的规划，巡检人员按照规划路径进行缺陷组件修复。所述控制模块5包括手动飞行控制子模块51以及自动飞行控制子模块52。所述飞行器1可以为螺旋桨式无人机。该螺旋桨式无人机可以是多旋翼无人机。
46.总之，本技术提供的基于双光技术的光伏组件热斑无人机自动检测系统，结构简单合理，安装使用方便。可以利用飞行器对光伏电站光伏组件热斑进行识别定位，完成光伏电站组件自动巡检及热斑自动定位，为光伏电站运维人员提供可靠、高效的巡检手段，值得大面积推广使用。
47.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
48.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。