CN110276851A - 一种应用无人机在光伏电站中进行智能巡检的方法及其巡检装置 - Google Patents
一种应用无人机在光伏电站中进行智能巡检的方法及其巡检装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明的目的在于公开一种应用无人机在光伏电站中进行智能巡检的方法及其巡检装置，与现有技术相比，通过获取光伏电池组件的位置信息，并根据光伏电池组件的大量位置信息和光伏电站巡检计划制定每日自动排班巡检路线，通过后台管理系统控制无人机按照制定的巡检路线依次对待巡检光伏电池组件进行巡检，期间至充电位置自动充电，巡检完成后自动返回到充电位置向后台管理系统传输信息，能够提升光伏电站自动化应用水平，大幅减少巡检时间，提高巡检效率，降低生产成本，减少安全隐患，实现本发明的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种光伏电站智能巡检的方法及其巡检装置，特别涉及一种应用无人机在光伏电站中进行智能巡检的方法及其巡检装置。
背景技术
传统的，光伏电站均采用人工巡检的方式，巡检时存在耗时长、效率低、生产成本高和安全矛盾突出等问题。
而光伏电池组件是太阳能光伏电站的核心部分，光伏电池组件质量的优劣能够影响电站全寿命发电量收益，对光伏电池组件进行巡检是极有必要的。
因此，特别需要一种应用无人机在光伏电站中进行智能巡检的方法及其巡检装置，以解决上述现有存在的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种应用无人机在光伏电站中进行智能巡检的方法及其巡检装置，针对现有技术的不足，解决光伏电站人工巡检时存在的问题，大幅减少巡检时间，提高巡检效率，降低生产成本，减少安全隐患。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
第一方面，本发明提供一种应用无人机在光伏电站中进行智能巡检的方法，其特征在于，它包括如下步骤：
(1)对光伏电池组件编码，根据光伏发电阵列位置排序对光伏电池组件粘贴编码或在出厂前对光伏电池组件粘贴编码；
(2)将光伏电池组件编码信息输入电站地理位置信息图以指导巡检模式及无人机确定飞行路线；
(3)后台管理系统获取待巡检光伏电池组件的位置信息以及巡检完成后充电位置信息，根据待巡检光伏电池组件的位置信息确定巡检路线，按照巡检路线依次对待巡检光伏电池组件进行巡检，在待巡检光伏电池组件全部巡检完成后，返回充电位置；
(4)巡检结果在无人机充电期间自动传输至后台管理系统；
(5)后台管理系统处理巡检信息并分类显示巡检结果及光伏电池组件存在的问题。
在本发明的一个实施例中，已建成的光伏电站根据光伏发电阵列位置排序对光伏电池组件粘贴编码，新建的光伏电站组件生产供应商在出厂前对光伏电池组件粘贴编码。
在本发明的一个实施例中，根据待巡检光伏电池组件的位置信息确定巡检路线包括如下步骤：
(1)按照光伏电站装机容量制定巡检计划(年、季、月)；
(2)后台管理系统按照各个待巡检光伏电池组件的位置坐标，对待巡检光伏电池组件进行排序；
(3)根据排序后待巡检光伏电池组件的位置坐标并结合光伏电站巡检计划(年、季、月)，确定待巡检光伏电池组件的巡检路线；
(4)对于异常光伏电池组件，人工通过后台管理系统向无人机发出异常组件巡检指令。
进一步，根据排序后待巡检光伏电池组件的位置坐标，确定待巡检光伏电池组件的巡检路线包括如下步骤：
(1)根据排序后相近待巡光伏电池组件的位置坐标，后台管理系统计算相近待巡检光伏电池组件之间的飞行路线；
(2)将飞行路线确定为相近的待巡检光伏电池组件之间的巡检路线；
(3)依次计算相近的待巡检光伏电池组件之间的巡检路线，确定全部待巡检光伏电池组件的巡检路线；
(4)根据相近的待巡检光伏电池组件的直线距离以及高度差，计算相近的待巡检光伏电池组件的飞行距离以及飞行角度，确定相近的待巡检光伏电池组件的飞行路线。
在本发明的一个实施例中，所述巡检模式分为每日自动排班和指定抽检两种方式，日常自动排班模式为由后台管理系统根据光伏电站装机容量制定每日无人机巡检计划，无人机根据巡检计划自动巡检、充电及再巡检；指定抽检模式为对异常的光伏电池组件由人工通过后台管理系统发出指定巡检指令，无人机根据巡检指令自动巡检、充电及再巡检。
在本发明的一个实施例中，所述后台管理系统包括：
编写模块，用于根据将大量光伏电池组件编码信息输入电站地理位置信息图，设定巡检模式；
获取模块，用于获取充电装置中无人机传输的巡检信息；
处理模块，用于根据光伏电站巡检计划(年、季、月)和各个待巡检光伏电池组件及充电装置的位置信息，确定巡检路线；并处理巡检信息并分类显示巡检结果及存在问题。
进一步，所述处理模块包括：
排序子模块，用于按照各个待巡检光伏电池组件的位置坐标，对待巡检光伏电池组件进行排序；根据排序后待巡检光伏电池组件的位置坐标，确定待巡检光伏电池组件的巡检路线；
分类子模块，用于处理传输至后台管理系统的巡检信息，并分类显示巡检结果及光伏电池组件存在的问题。
第二方面，本发明提供一种在光伏电站中进行智能巡检的无人机巡检装置，其特征在于，它包括：
获取模块，用于获取后台管理系统传输的信息以及待巡检光伏电池组件、充电装置的位置信息；
处理模块，用于根据后台管理系统下达的巡检内容(组件EL测试等)开展巡检；
巡检模块，用于按照巡检路线依次对待巡检光伏电池组件进行巡检；
传输模块：用于向充电装置传输巡检信息；
返回模块，用于在待巡检光伏电池组件全部巡检完成后，按照充电位置信息返回终点。
在本发明的一个实施例中，所述巡检模块包括：
处理子单元，用于根据排序后相近的待巡检光伏电池组件的位置坐标的经纬度，确定相邻的待巡检光伏电池组件的飞行路线；
计算子单元，用于根据相邻的待巡检光伏电池组件的直线距离以及高度差，计算相邻的待巡检光伏电池组件的直线距离以及飞行角度，确定相邻待巡检光伏电池组件的飞行路线。
进一步，所述处理子模块包括：
计算单元，用于根据排序后相近的待巡检光伏电池组件的位置坐标，计算相近的待巡检光伏电池组件之间的飞行路线；
计算子单元，用于将飞行路线确定为相近的待巡检光伏电池组件之间的巡检路线；用于依次计算相近的待巡检光伏电池组件之间的巡检路线，确定全部待巡检光伏电池组件的巡检路线。
在本发明的一个实施例中，所述后台管理系统包括：
编写模块，用于根据将大量光伏电池组件编码信息输入电站地理位置信息图，设定巡检模式；
获取模块，用于获取充电装置中无人机传输的巡检信息；
处理模块，用于根据光伏电站巡检计划(年、季、月)和各个待巡检光伏电池组件及充电装置的位置信息，确定巡检路线；并处理巡检信息并分类显示巡检结果及存在问题。
进一步，所述处理模块包括：
排序子模块，用于按照各个待巡检光伏电池组件的位置坐标，对待巡检光伏电池组件进行排序；根据排序后待巡检光伏电池组件的位置坐标，确定待巡检光伏电池组件的巡检路线；
分类子模块，用于处理传输至后台管理系统的巡检信息，并分类显示巡检结果及光伏电池组件存在的问题。
本发明的应用无人机在光伏电站中进行智能巡检的方法及其巡检装置，与现有技术相比，通过获取光伏电池组件的位置信息，并根据光伏电池组件的大量位置信息和光伏电站巡检计划制定每日自动排班巡检路线，通过后台管理系统控制无人机按照制定的巡检路线依次对待巡检光伏电池组件进行巡检，期间至充电位置自动充电，巡检完成后自动返回到充电位置向后台管理系统传输信息，能够提升光伏电站自动化应用水平，大幅减少巡检时间，提高巡检效率，降低生产成本，减少安全隐患，实现本发明的目的。
本发明的特点可参阅本案图式及以下较好实施方式的详细说明而获得清楚地了解。
附图说明
图1为本发明的在光伏电站中进行智能巡检的无人机巡检装置的结构示意图；
图2为本发明的应用无人机在光伏电站中进行智能巡检的方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
实施例
如图1和图2所示，本发明的应用无人机在光伏电站中进行智能巡检的方法，它包括如下步骤：
(1)对光伏电池组件编码，根据光伏发电阵列位置排序对光伏电池组件粘贴编码或在出厂前对光伏电池组件粘贴编码；
(2)将光伏电池组件编码信息输入电站地理位置信息图以指导巡检模式及无人机确定飞行路线；
(3)后台管理系统20获取待巡检光伏电池组件的位置信息以及巡检完成后充电位置信息，根据待巡检光伏电池组件10的位置信息确定巡检路线，按照巡检路线依次对待巡检光伏电池组件10进行巡检，在待巡检光伏电池组件10全部巡检完成后，返回充电位置30；
(4)巡检结果在无人机充电期间自动传输至后台管理系统20；
(5)后台管理系统20处理巡检信息并分类显示巡检结果及光伏电池组件10存在的问题。
在本实施例中，已建成的光伏电站根据光伏发电阵列位置排序对光伏电池组件粘贴编码，新建的光伏电站组件生产供应商在出厂前对光伏电池组件粘贴编码。
在本实施例中，根据待巡检光伏电池组件的位置信息确定巡检路线包括如下步骤：
(1)按照光伏电站装机容量制定巡检计划(年、季、月)；
(2)后台管理系统按照各个待巡检光伏电池组件的位置坐标，对待巡检光伏电池组件进行排序；
(3)根据排序后待巡检光伏电池组件的位置坐标并结合光伏电站巡检计划(年、季、月)，确定待巡检光伏电池组件的巡检路线；
(4)对于异常光伏电池组件，人工通过后台管理系统向无人机发出异常组件巡检指令。
根据排序后待巡检光伏电池组件的位置坐标，确定待巡检光伏电池组件的巡检路线包括如下步骤：
(1)根据排序后相近待巡光伏电池组件的位置坐标，后台管理系统计算相近待巡检光伏电池组件之间的飞行路线；
(2)将飞行路线确定为相近的待巡检光伏电池组件之间的巡检路线；
(3)依次计算相近的待巡检光伏电池组件之间的巡检路线，确定全部待巡检光伏电池组件的巡检路线；
(4)根据相近的待巡检光伏电池组件的直线距离以及高度差，计算相近的待巡检光伏电池组件的飞行距离以及飞行角度，确定相近的待巡检光伏电池组件的飞行路线。
在本实施例中，所述巡检模式分为每日自动排班和指定抽检两种方式，日常自动排班模式为由后台管理系统根据光伏电站装机容量制定每日无人机巡检计划，无人机根据巡检计划自动巡检、充电及再巡检；指定抽检模式为对异常的光伏电池组件由人工通过后台管理系统发出指定巡检指令，无人机根据巡检指令自动巡检、充电及再巡检。
在本实施例中，所述后台管理系统包括：
编写模块，用于根据将大量光伏电池组件编码信息输入电站地理位置信息图，设定巡检模式；
获取模块，用于获取充电装置中无人机传输的巡检信息；
处理模块，用于根据光伏电站巡检计划(年、季、月)和各个待巡检光伏电池组件及充电装置的位置信息，确定巡检路线；并处理巡检信息并分类显示巡检结果及存在问题。
所述处理模块包括：
排序子模块，用于按照各个待巡检光伏电池组件的位置坐标，对待巡检光伏电池组件进行排序；根据排序后待巡检光伏电池组件的位置坐标，确定待巡检光伏电池组件的巡检路线；
分类子模块，用于处理传输至后台管理系统的巡检信息，并分类显示巡检结果及光伏电池组件存在的问题。
本发明的在光伏电站中进行智能巡检的无人机巡检装置，它包括：
获取模块，用于获取后台管理系统传输的信息以及待巡检光伏电池组件、充电装置的位置信息；
处理模块，用于根据后台管理系统下达的巡检内容(组件EL测试等)开展巡检；
巡检模块，用于按照巡检路线依次对待巡检光伏电池组件进行巡检；
传输模块：用于向充电装置传输巡检信息；
返回模块，用于在待巡检光伏电池组件全部巡检完成后，按照充电位置信息返回终点。
在本实施例中，所述巡检模块包括：
处理子单元，用于根据排序后相近的待巡检光伏电池组件的位置坐标的经纬度，确定相邻的待巡检光伏电池组件的飞行路线；
计算子单元，用于根据相邻的待巡检光伏电池组件的直线距离以及高度差，计算相邻的待巡检光伏电池组件的直线距离以及飞行角度，确定相邻待巡检光伏电池组件的飞行路线。
所述处理子模块包括：
计算单元，用于根据排序后相近的待巡检光伏电池组件的位置坐标，计算相近的待巡检光伏电池组件之间的飞行路线；
计算子单元，用于将飞行路线确定为相近的待巡检光伏电池组件之间的巡检路线；用于依次计算相近的待巡检光伏电池组件之间的巡检路线，确定全部待巡检光伏电池组件的巡检路线。
在本实施例中，所述后台管理系统包括：
编写模块，用于根据将大量光伏电池组件编码信息输入电站地理位置信息图，设定巡检模式；
获取模块，用于获取充电装置中无人机传输的巡检信息；
处理模块，用于根据光伏电站巡检计划(年、季、月)和各个待巡检光伏电池组件及充电装置的位置信息，确定巡检路线；并处理巡检信息并分类显示巡检结果及存在问题。
所述处理模块包括：
排序子模块，用于按照各个待巡检光伏电池组件的位置坐标，对待巡检光伏电池组件进行排序；根据排序后待巡检光伏电池组件的位置坐标，确定待巡检光伏电池组件的巡检路线；
分类子模块，用于处理传输至后台管理系统的巡检信息，并分类显示巡检结果及光伏电池组件存在的问题。
以上显示和描述了本发明的基本原理和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说明本发明的原理，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范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (12)
1.一种应用无人机在光伏电站中进行智能巡检的方法，其特征在于，它包括如下步骤：
(1)对光伏电池组件编码，根据光伏发电阵列位置排序对光伏电池组件粘贴编码或在出厂前对光伏电池组件粘贴编码；
(2)将光伏电池组件编码信息输入电站地理位置信息图以指导巡检模式及无人机确定飞行路线；
(3)后台管理系统获取待巡检光伏电池组件的位置信息以及巡检完成后充电位置信息，根据待巡检光伏电池组件的位置信息确定巡检路线，按照巡检路线依次对待巡检光伏电池组件进行巡检，在待巡检光伏电池组件全部巡检完成后，返回充电位置；
(4)巡检结果在无人机充电期间自动传输至后台管理系统；
(5)后台管理系统处理巡检信息并分类显示巡检结果及光伏电池组件存在的问题。
2.如权利要求1所述的应用无人机在光伏电站中进行智能巡检的方法，其特征在于，已建成的光伏电站根据光伏发电阵列位置排序对光伏电池组件粘贴编码，新建的光伏电站组件生产供应商在出厂前对光伏电池组件粘贴编码。
3.如权利要求1所述的应用无人机在光伏电站中进行智能巡检的方法，其特征在于，根据待巡检光伏电池组件的位置信息确定巡检路线包括如下步骤：
(1)按照光伏电站装机容量制定巡检计划(年、季、月)；
(2)后台管理系统按照各个待巡检光伏电池组件的位置坐标，对待巡检光伏电池组件进行排序；
(3)根据排序后待巡检光伏电池组件的位置坐标并结合光伏电站巡检计划(年、季、月)，确定待巡检光伏电池组件的巡检路线；
(4)对于异常光伏电池组件，人工通过后台管理系统向无人机发出异常组件巡检指令。
4.如权利要求3所述的应用无人机在光伏电站中进行智能巡检的方法，其特征在于，根据排序后待巡检光伏电池组件的位置坐标，确定待巡检光伏电池组件的巡检路线包括如下步骤：
(1)根据排序后相近待巡光伏电池组件的位置坐标，后台管理系统计算相近待巡检光伏电池组件之间的飞行路线；
(2)将飞行路线确定为相近的待巡检光伏电池组件之间的巡检路线；
(3)依次计算相近的待巡检光伏电池组件之间的巡检路线，确定全部待巡检光伏电池组件的巡检路线；
(4)根据相近的待巡检光伏电池组件的直线距离以及高度差，计算相近的待巡检光伏电池组件的飞行距离以及飞行角度，确定相近的待巡检光伏电池组件的飞行路线。
5.如权利要求1所述的应用无人机在光伏电站中进行智能巡检的方法，其特征在于，所述巡检模式分为每日自动排班和指定抽检两种方式，日常自动排班模式为由后台管理系统根据光伏电站装机容量制定每日无人机巡检计划，无人机根据巡检计划自动巡检、充电及再巡检；指定抽检模式为对异常的光伏电池组件由人工通过后台管理系统发出指定巡检指令，无人机根据巡检指令自动巡检、充电及再巡检。
6.如权利要求1所述的应用无人机在光伏电站中进行智能巡检的方法，其特征在于，所述后台管理系统包括：
编写模块，用于根据将大量光伏电池组件编码信息输入电站地理位置信息图，设定巡检模式；
获取模块，用于获取充电装置中无人机传输的巡检信息；
处理模块，用于根据光伏电站巡检计划(年、季、月)和各个待巡检光伏电池组件及充电装置的位置信息，确定巡检路线；并处理巡检信息并分类显示巡检结果及存在问题。
7.如权利要求6所述的应用无人机在光伏电站中进行智能巡检的方法，其特征在于，所述处理模块包括：
排序子模块，用于按照各个待巡检光伏电池组件的位置坐标，对待巡检光伏电池组件进行排序；根据排序后待巡检光伏电池组件的位置坐标，确定待巡检光伏电池组件的巡检路线；
分类子模块，用于处理传输至后台管理系统的巡检信息，并分类显示巡检结果及光伏电池组件存在的问题。
8.一种在光伏电站中进行智能巡检的无人机巡检装置，其特征在于，它包括：
获取模块，用于获取后台管理系统传输的信息以及待巡检光伏电池组件、充电装置的位置信息；
处理模块，用于根据后台管理系统下达的巡检内容(组件EL测试等)开展巡检；
巡检模块，用于按照巡检路线依次对待巡检光伏电池组件进行巡检；
传输模块：用于向充电装置传输巡检信息；
返回模块，用于在待巡检光伏电池组件全部巡检完成后，按照充电位置信息返回终点。
9.如权利要求8所述的在光伏电站中进行智能巡检的无人机巡检装置，其特征在于，所述巡检模块包括：
处理子单元，用于根据排序后相近的待巡检光伏电池组件的位置坐标的经纬度，确定相邻的待巡检光伏电池组件的飞行路线；
计算子单元，用于根据相邻的待巡检光伏电池组件的直线距离以及高度差，计算相邻的待巡检光伏电池组件的直线距离以及飞行角度，确定相邻待巡检光伏电池组件的飞行路线。
10.如权利要求9所述的在光伏电站中进行智能巡检的无人机巡检装置，其特征在于，所述处理子模块包括：
计算单元，用于根据排序后相近的待巡检光伏电池组件的位置坐标，计算相近的待巡检光伏电池组件之间的飞行路线；
计算子单元，用于将飞行路线确定为相近的待巡检光伏电池组件之间的巡检路线；用于依次计算相近的待巡检光伏电池组件之间的巡检路线，确定全部待巡检光伏电池组件的巡检路线。
11.如权利要求8所述的在光伏电站中进行智能巡检的无人机巡检装置，其特征在于，所述后台管理系统包括：
编写模块，用于根据将大量光伏电池组件编码信息输入电站地理位置信息图，设定巡检模式；
获取模块，用于获取充电装置中无人机传输的巡检信息；
处理模块，用于根据光伏电站巡检计划(年、季、月)和各个待巡检光伏电池组件及充电装置的位置信息，确定巡检路线；并处理巡检信息并分类显示巡检结果及存在问题。
12.如权利要求11所述的在光伏电站中进行智能巡检的无人机巡检装置，其特征在于，所述处理模块包括：
排序子模块，用于按照各个待巡检光伏电池组件的位置坐标，对待巡检光伏电池组件进行排序；根据排序后待巡检光伏电池组件的位置坐标，确定待巡检光伏电池组件的巡检路线；
分类子模块，用于处理传输至后台管理系统的巡检信息，并分类显示巡检结果及光伏电池组件存在的问题。
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