CN110033103A - 一种光伏板巡检系统及巡检方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种光伏板巡检系统及巡检方法，系统包括无人飞行器、图像采集器、无人飞行器控制器、移动设备和服务端；无人飞行器控制图像采集器抓拍并将图片下载至移动设备，所述图片具有GPS信息；所述移动设备保存有巡检路线；所述无人飞行器通过无人飞行控制器与移动设备通信，从而获取巡检路线并按照该路线飞行，并将图片从图像采集器中下载发送给移动设备；移动设备将图片上传到服务端；服务端对图片进行处理，得到故障点，并将故障点反馈给移动设备显示，以及下派维修信息。与现有技术相比，本系统从前端用户控制，到前端图像采集，到后端图像处理，全程无需人员参与。用户通过控制端对巡检工作进行管理，提高了电站的智能化和智慧化。

Description

一种光伏板巡检系统及巡检方法
技术领域
本发明涉及光伏电站光伏板检修维护技术领域，具体来说是一种光伏板巡检系统及巡检方法。
背景技术
大型光伏电站中，安装有成千上万的光伏板；电站利用光伏板将光能变成电能，光伏板的运行情况很大程度上影响电站的发电量；成千上万的光伏板的维护将是繁琐、量大的工作，如何提高检修效率是一直困扰着电站的管理人员。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供光伏板巡检系统及巡检方法，提高光伏板巡检效率，实现智能巡检。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
一种光伏板巡检系统，系统包括无人飞行器、图像采集器、无人飞行器控制器、移动设备和服务端；
无人飞行器控制图像采集器抓拍并将图片下载至移动设备，所述图片具有GPS信息；
所述移动设备保存有巡检路线；所述无人飞行器通过无人飞行控制器与移动设备通信，从而获取巡检路线并按照该路线飞行，并将图片从图像采集器中下载发送给移动设备；
移动设备将图片上传到服务端；
服务端对图片进行处理，得到故障点，并将故障点反馈给移动设备显示，以及下派维修信息。
优选的，所述巡检路线为：首次巡检前，由人工现场根据光伏板安装部署特点，通过无人飞行器控制器设计无人飞行器的飞行路线和图像采集器的采集规则，创建对应巡检线路，并保存在移动设备中，形成所述巡检路线。
优选的，所述无人飞行器具备自动航行功能；所述无人飞行器具备SDK功能；所述无人飞行器具有对外的任务挂载接口，图像采集器通过该任务挂载接口与无人飞行器实现通信。
优选的，所述无人飞行器控制器通过无线网络与无人飞行器连接通讯，实现对图像采集器云台姿态的控制；所述无人飞行器控制器具备对外的控制和状态输出接口，所述无人飞行器控制器通过所述控制和状态输出接口与移动设备连接。
优选的，所述移动设备包括配置模块、巡检线路管理模块、巡检线路执行模块、巡检记录管理模块、数据备份和还原模块、显示模块；
所述配置模块用以对无人飞行器、图像采集器、服务器的各项参数设置；
所述巡检线路管理模块对巡检线路进行增加、修改、删除、查询操作；
所述巡检线路执行模块用以控制无人飞行器执行巡检线路，并保存巡检记录；
所述巡检记录管理模块用以查询巡检记录和上传巡检中采集的图片数据；
所述数据备份和还原模块用以将巡检线路和巡检记录备份到服务端；
所述显示模块用以显示无人飞行器状态、告警通知、实时图像。
优选的，还包括服务端；所述服务端包括图片接收模块、故障分析处理模块、数据存储模块、工单派发模块；
所述图片接收模块接收移动设备发送的图片，并存储到存储器中；
所述故障分析处理模块从存储器中取出未处理的图片进行处理，识别出图片中的故障点，存入所述数据存储模块中，同时向所述移动设备发送告警指令；
所述工单派发模块从数据存储模块中获取新的故障记录，生成工单，并派发给维护人员。
本发明还提供一种光伏板巡检方法，包括以下步骤：
巡检路线创建：移动设备设计无人飞行器自动航行线路和图像采集器抓拍规则，将其保存为巡检线路；
巡检线路执行：控制无人飞行器和图像采集器执行巡检线路，采集到光伏板的图片，生成巡检记录；
数据上传：移动设备先从图像采集器下载图像，再通过网络上传到服务端；
数据处理：服务端处理光伏板图片，生成故障记录数据，再将故障点信息分发给维护人员去维护。
优选的，所述巡检路线创建具体为：首次巡检前，由人工现场根据光伏板安装部署特点，通过无人飞行器控制器设计无人飞行器的飞行路线和图像采集器的采集规则，创建对应巡检线路，并保存在移动设备中，形成所述巡检路线。
优选的，所述巡检线路执行具体为：移动设备下发巡检线路给无人飞行器，无人飞行器执行该巡检路线，采集到带有GPS地理信息的光伏板图像数据。
优选的，所述数据处理具体为：服务端接收到图像数据后，利用图像识别技术识别到图片中的故障，并根据图像中的GPS信息生成故障点信息，将该故障点信息反馈给移动设备，并下发故障点信息给维护人员。本发明的优点在于：
本发明为光伏电站提供一套完整的光伏板巡检系统，从前端用户控制，到前端图像采集，到后端图像处理，全程无需人员参与。用户通过移动设备对巡检工作进行管理，提高了电站的智能化和智慧化。
该系统实现了高效自动化光伏板巡检方法，通过移动设备端规划无人飞行器自动飞行线路和图像采集器采集规则，实现分区域、分线路的前端自动采集方案；并通过移动设备端将采集到的光伏板图片，上传到服务端进行处理；服务端采用图像识别技术，精准、高效的定位故障点，生成维修工单，帮助维修管理人员快速解决问题，极大提高维修管理人员效率，减少了工作量。
本发明利用无人飞行器技术和图像识别技术再有效的解决光伏板巡检中存在的问题的同时，极大提供光伏板巡检效率，能够解放劳动力，精准定位故障点，提高光伏板巡检效率。
附图说明
图1为本发明实施例中一种光伏板巡检系统的结构框图；
图2为本发明实施例中一种光伏板巡检系统中移动设备的结构框图；
图3为本发明实施例中一种光伏板巡检系统中服务器的结构框图。
具体实施方式
为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：
如图1所示一种光伏板巡检系统，系统包括无人飞行器、图像采集器、无人飞行器控制器、移动设备和服务端；
为了系统能够准确定位故障点目的，图像采集器采用具备的记录GPS信息功能的能对可见光和红外光捕捉功能的双光相机。双光相机具体被与无人飞行器连接的控制接口、具备云台俯仰功能，具备本地存储照片功能等。为了达到软件或移动设备可控飞机的目的，无人飞行器必须提供对外编程接口和andriod或ios相关SDK(软件开发工具包)的功能；因光伏板设备对光和温度敏感，因此采用红外图片进行故障分析，其识别度很高。
相机挂载在无人飞行器上，具体挂载结构为常规的可拆卸结构，满足固定不晃动即可。移动设备可以为手机、平板电脑、PC机等，具有现实功能和安装本系统控制软件的电子产品。
工作原理为：对于一片新的光伏板待巡检区域，首先进行巡检线路的创建，即由人工现场根据光伏板安装部署特点，通过无人飞行器控制器设计无人飞行器的飞行路线和图像采集器的采集规则，创建对应巡检线路，并保存在移动设备中，形成所述巡检路线。基于该巡检路线，后期该片区的光伏板即可采用智能巡检模式。智能巡检模式具体为：无人飞行器与移动设备通过飞行器控制器通信，获取移动设备中的巡检线路，并根据巡检线路飞行；巡检线路中设置有多个预设点，在一个预设点飞往另一个预设点间，每隔一段距离，无人飞行器就控制图像采集器抓拍光伏板图片。在巡检线路执行完成后，移动设备通过控制器器将图片从图像采集器中下载下来，并将这些图片上传到服务端。服务端对图片进行处理，得到故障点，返回给移动设备端显示；另外，服务器还产生工单，派发给维护人员。服务器生成的工单可用纸质打印、短信或软件等多种方式派发。
移动设备端预设的巡检线路里采集规则的设定，如设定每飞行指定距离抓拍一次；无人飞行器每隔指定距离会通过图像采集器的对外控制接口来控制其进行抓拍，获取到光伏板图片。在飞行过程中，图像采集器负责采集图片，抓拍间隔保证每块光伏板抓拍到即可，可通过控制飞行速度、飞行高度、抓拍间隔提高抓拍的图片质量。如可通过控制飞行高度扩大相机拍摄区域，通过设置抓拍间隔和飞行速度控制巡检速度。
如图2所示，移动设备端作为指挥中心，其起到用户指令的输入、传达等功能。具体包括配置模块、巡检线路管理模块、巡检线路执行模块、巡检记录管理模块、数据备份和还原模块、显示模块；
配置模块用以对无人飞行器、图像采集器、服务器的各项参数设置；
巡检线路管理模块对巡检线路进行增加、修改、删除、查询操作；
巡检线路执行模块用以控制无人飞行器执行巡检线路，并保存巡检记录；
巡检记录管理模块用以查询巡检记录和上传巡检中采集的图片数据；
数据备份和还原模块用以将巡检线路和巡检记录备份到服务端；
显示模块用以显示无人飞行器状态、告警通知、实时图像。如图3所示，服务端后端处理设备，具体包括图片接收模块、故障分析处理模块、数据存储模块、工单派发模块；
图片接收模块接收客户端发送的红外图片，并存储到存储器中；
故障分析处理模块从存储器中取出未处理图片进行处理，识别出图片中的故障点，存入数据存储模块中；
工单派发模块从数据存储模块中获取新的故障记录，发送到移动设备端，并生成工单，派发给维护人员。
本实施例还提供一种光伏板巡检方法，包括以下步骤：
巡检路线创建：移动设备设计无人飞行器自动航行线路和图像采集器抓拍规则，将其保存为巡检线路；
巡检线路执行：控制无人飞行器和图像采集器执行巡检线路，采集到光伏板的图片，生成巡检记录；
数据上传：移动设备先从图像采集器下载图像，再通过网络上传到服务端；
数据处理：服务端处理光伏板图片，生成故障记录数据，再将故障点信息分发给维护人员去维护。
巡检路线创建具体为：首次巡检前，由人工现场根据光伏板安装部署特点，通过无人飞行器控制器设计无人飞行器的飞行路线和图像采集器的采集规则，创建对应巡检线路，并保存在移动设备中，形成所述巡检路线。
巡检线路执行具体为：移动设备下发巡检线路给无人飞行器，无人飞行器执行该巡检路线，采集到带有GPS地理信息的光伏板图像数据。
数据处理具体为：服务端接收到图像数据后，利用图像识别技术识别到图片中的故障，并根据图像中的GPS信息生成故障点信息，将该故障点信息反馈给移动设备，并下发故障点信息给维护人员。以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种光伏板巡检系统，其特征在于：系统包括无人飞行器、图像采集器、无人飞行器控制器、移动设备和服务端；
无人飞行器控制图像采集器抓拍并将图片下载至移动设备，所述图片具有GPS信息；
所述移动设备保存有巡检路线；所述无人飞行器通过无人飞行控制器与移动设备通信，从而获取巡检路线并按照该路线飞行，并将图片从图像采集器中下载发送给移动设备；
移动设备将图片上传到服务端；
服务端对图片进行处理，得到故障点，并将故障点反馈给移动设备显示，以及下派维修信息。
2.根据权利要求1所述的一种光伏板巡检系统，其特征在于：所述巡检路线为：首次巡检前，由人工现场根据光伏板安装部署特点，通过无人飞行器控制器设计无人飞行器的飞行路线和图像采集器的采集规则，创建对应巡检线路，并保存在移动设备中，形成所述巡检路线。
3.根据权利要求1所述的一种光伏板巡检系统，其特征在于：所述无人飞行器具备自动航行功能；所述无人飞行器具备SDK功能；所述无人飞行器具有对外的任务挂载接口，图像采集器通过该任务挂载接口与无人飞行器实现通信。
4.根据权利要求1所述的一种光伏板巡检系统，其特征在于：所述无人飞行器控制器通过无线网络与无人飞行器连接通讯，实现对图像采集器云台姿态的控制；所述无人飞行器控制器具备对外的控制和状态输出接口，所述无人飞行器控制器通过所述控制和状态输出接口与移动设备连接。
5.根据权利要求1所述的一种光伏板巡检系统，其特征在于：所述移动设备包括配置模块、巡检线路管理模块、巡检线路执行模块、巡检记录管理模块、数据备份和还原模块、显示模块；
所述配置模块用以对无人飞行器、图像采集器、服务器的各项参数设置；
所述巡检线路管理模块对巡检线路进行增加、修改、删除、查询操作；
所述巡检线路执行模块用以控制无人飞行器执行巡检线路，并保存巡检记录；
所述巡检记录管理模块用以查询巡检记录和上传巡检中采集的图片数据；
所述数据备份和还原模块用以将巡检线路和巡检记录备份到服务端；
所述显示模块用以显示无人飞行器状态、告警通知、实时图像。
6.根据权利要求1所述的一种光伏板巡检系统，其特征在于：还包括服务端；所述服务端包括图片接收模块、故障分析处理模块、数据存储模块、工单派发模块；
所述图片接收模块接收移动设备发送的图片，并存储到存储器中；
所述故障分析处理模块从存储器中取出未处理的图片进行处理，识别出图片中的故障点，存入所述数据存储模块中，同时向所述移动设备发送告警指令；
所述工单派发模块从数据存储模块中获取新的故障记录，生成工单，并派发给维护人员。
7.一种光伏板巡检方法，其特征在于：包括以下步骤：
巡检路线创建：移动设备设计无人飞行器自动航行线路和图像采集器抓拍规则，将其保存为巡检线路；
巡检线路执行：控制无人飞行器和图像采集器执行巡检线路，采集到光伏板的图片，生成巡检记录；
数据上传：移动设备先从图像采集器下载图像，再通过网络上传到服务端；
数据处理：服务端处理光伏板图片，生成故障记录数据，再将故障点信息分发给维护人员去维护。
8.根据权利要求7所述的一种光伏板巡检方法，其特征在于：所述巡检路线创建具体为：首次巡检前，由人工现场根据光伏板安装部署特点，通过无人飞行器控制器设计无人飞行器的飞行路线和图像采集器的采集规则，创建对应巡检线路，并保存在移动设备中，形成所述巡检路线。
9.根据权利要求7所述的一种光伏板巡检方法，其特征在于：所述巡检线路执行具体为：移动设备下发巡检线路给无人飞行器，无人飞行器执行该巡检路线，采集到带有GPS地理信息的光伏板图像数据。
10.根据权利要求7所述的一种光伏板巡检方法，其特征在于：所述数据处理具体为：服务端接收到图像数据后，利用图像识别技术识别到图片中的故障，并根据图像中的GPS信息生成故障点信息，将该故障点信息反馈给移动设备，并下发故障点信息给维护人员。
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