CN111130456A - 一种水上光伏阵列浮力损失检测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水上光伏阵列浮力损失检测方法及系统，所述检测方法包括以下步骤：在光伏阵列上空设置搭载有测距装置的移动检测设备，并在光伏阵列附近设置至少一个定位设备；通过所述定位设备确定光伏阵列的移动信息和/或移动检测设备与光伏阵列的相对位置；规划移动检测设备的巡检路线，基于所述光伏阵列的移动信息和/或移动检测设备与光伏阵列的相对位置控制移动检测设备沿所述光伏阵列上空的指定位置移动；通过测距装置获取移动检测设备在各指定位置处与光伏组件上间的距离数据，通过比对分析各距离数据确定光伏阵列存在浮力损失的位置。

Description

一种水上光伏阵列浮力损失检测方法及系统

技术领域

本发明涉及光伏组件运维方法设计领域，特别涉及一种水上光伏阵列浮力 损失检测方法及系统。

背景技术

由于单片光伏组件所产生电能有限，光伏发电一般通过光伏阵列实现，光 伏组件通过有规则的排列在空旷场地组成光伏阵列，且为了相关配套设备的利 用率，光伏阵列规模一般都比较大。大规模的光伏阵列对宽敞的土地面积有较 高要求，而南方地区多山丘，土地问题限制了光伏发电的发展。水上光伏是为 解决土地资源有限而提出的一种较为常见的光伏系统形式，其通过在水面浮台 上安装光伏组件实现在水塘、湖体、水库或海洋等平坦水面上进行光伏发电。

另一方面，光伏组件一般表现为嵌有硅晶与电路的玻璃片，运行过程中由 于长期暴露在外界不良自然环境下，因此可能会发生故障，水上光伏不仅存在 光伏组件的故障问题，由于水上光伏阵列一般都由提供浮力的浮台和安装在浮 台上的光伏组件组成，承载光伏组件的浮台组成同样可能发生故障，具体表现 为空心浮体漏水、实心浮体破碎等，针对上述问题都需要通过巡检来发现并对 故障进行维护。

传统的故障巡检往往通过工作人员对每一片光伏组件或对每一 块浮体进行巡查，工作量大，不好采取，随着机器视觉技术的发展与 ai技术的出现，人们也考虑通过机器设备来对光伏组件进行自动化检 测。目前应用于光伏阵列自动检测的多应用在陆地光伏阵列中，陆地 光伏阵列中的光伏组件位置相对恒定，所受外界干扰因素较少，一旦 确定光伏组件的坐标位置的坐标，则无人机即可准确无误的抵达目标 位置上方对光伏组件进行检测，而对于水上光伏阵列，其可能存在因 水流或风吹而使整个阵列产生旋转或整个阵列平移，进而导致检测过 程中因目标飘动而造成的检测结果不精准，传统的无人机定位方案将 不适用于水上光伏阵列的在线检查，有必要对其进行改进。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种水上光伏阵列浮力损失 检测方法，通过定位设备确定光伏阵列的移动信息和/或移动检测设 备与光伏阵列的相对位置，在移动检测设备进行巡检时可以实时进行 纠偏，消除光伏阵列漂移给检测带来的误差，保证检测结果的精确度。

本发明技术方案如下：

技术方案一：

一种水上光伏阵列浮力损失检测方法，包括以下步骤：

在光伏阵列上空设置搭载有测距装置的移动检测设备，并在光伏阵列附近 设置至少一个定位设备；

通过所述定位设备确定光伏阵列的移动信息和/或移动检测设备与光伏阵 列的相对位置；

规划移动检测设备的巡检路线，基于所述光伏阵列的移动信息和/或移动检 测设备与光伏阵列的相对位置控制移动检测设备沿所述光伏阵列上空的指定位 置移动；

通过测距装置获取移动检测设备在各指定位置处与光伏组件上间的距离数 据，通过比对分析各距离数据确定光伏阵列存在浮力损失的位置。

进一步的，所述定位设备包括一高空摄像机，通过所述高空摄像机确定移 动检测设备与光伏阵列的相对位置；

确定移动检测设备与光伏阵列的相对位置的方法具体为：通过高空摄像机 对移动检测设备和光伏阵列拍摄数张高清照片，对各所述高清照片中移动检测 设备与光伏阵列的相对位置的影像进行对比，确定所述移动检测设备与光伏阵 列的相对位置；

基于所述移动检测设备与光伏阵列的相对位置，调整所述移动检测设备的 位置，使所述移动检测设备不偏离巡检路线。

可替代的，所述定位设备包括至少两台高空摄像机，所述高空摄像机上设 置有自定位装置；各所述高空摄像机分别对光伏阵列拍摄高清照片，通过双目 成像技术获取所述光伏阵列的规格信息、光伏阵列移动信息和移动检测设备与 光伏阵列的相对位置；

根据所述光伏阵列的规格信息和移动检测设备与光伏阵列的相对位置规划 所述移动检测设备的巡检路线，根据巡检路线控制所述移动检测设备在光伏阵 列上空的指定位置进行巡检；在巡检过程中，实时获取所述光伏阵列的移动信 息，根据所述光伏阵列的移动信息调整巡检路线，确保所述移动检测设备在光 伏阵列上空的指定位置。

可替代的，所述定位设备为一空间测距系统，所述空间测距系统包括设置 于所述移动检测设备上的距离感应装置以及三个设置于所述光伏阵列上的定位 标识物，通过各所述定位标识物确定移动检测设备与光伏阵列的相对位置；

确定移动检测设备与光伏阵列的相对位置的方法具体为：通过所述距离感 应装置实时检测三个定位标识物与移动检测设备之间的距离，通过三点定位法 确定移动检测设备的空间位置，并获取当前移动检测设备与光伏阵列的相对位 置；

基于所述移动检测设备与光伏阵列的相对位置，控制移动检测设备移动至 光伏阵列上空的指定位置。

进一步的，通过电磁波测距、光波测距或声波测距中的任一种方式实现所 述实时检测三个定位标识物与移动检测设备之间的距离。

可替代的，所述定位设备为卫星定位系统或基于卫星定位的高精度定位系 统，所述光伏阵列上设有至少两个用于定位光伏阵列的空间位置标识物，所述 移动检测设备上设置有一用于定位移动检测设备空间位置的空间位置标识物；

确定移动检测设备和光伏阵列的实时相对位置的方法具体为：通过卫星定 位系统或基于卫星定位的高精度定位系统定位各所述空间位置标识物的空间位 置，并通过各所述空间位置标识物的空间位置实时获取移动检测设备与光伏阵 列的相对位置；

基于所述移动检测设备与光伏阵列的相对位置控制移动检测设备沿规划的 巡检路线在光伏阵列上空的指定位置移动。

进一步的，所述移动检测设备上设置有陀螺仪，通过所述陀螺仪确定所述 移动检测设备的倾斜程度。

进一步的，通过比对分析各距离数据确定光伏阵列存在浮力损失的位置的 具体方法为：

记录收集到的移动检测设备与光伏组件上指定点间的距离数据为二元数据 (P_i，l_i)，其中P_i表示各指定位置，l_i表示移动检测设备在对应指定位置下测 距装置收集到的距离数据；

将记录的二元数据(P_i，l_i)绘制成函数图像；识别函数图像中是否存在凹 点；如存在凹点则光伏阵列存在浮力损失，且识别出的凹点的指定位置为光伏 阵列存在浮力损失的位置；如不存在凹点则光伏阵列不存在浮力损失。

可替代的，通过比对分析该距离数据确定光伏阵列是否存在浮力损失的具 体方法为：

预先对光伏阵列进行分区处理，将光伏阵列划分成多个片区；

定义理论移动检测设备与光伏阵列上指定点间的测量距离值，并定义一偏 离阈值R；

通过测距装置分别对各片区进行距离检测，测量的距离值与所述理论移动 检测设备与光伏阵列上指定点间的测量距离值相减得到测量偏离值；

在一分区内进行多次距离检测得到多个偏离值，并将多个偏离值进行累加， 如多个偏离值进行累加之和大于偏离阈值R时，则光伏阵列存在浮力损失，且 当前分区为存在浮力损失的区域；

如所有分区内的偏离值累加之和小于偏离阈值R，则光伏阵列不存在浮力损 失。

技术方案二：

一种水上光伏阵列浮力损失检测系统，包括移动检测设备和定位设备；

所述定位设备用于确定光伏阵列的移动信息和/或移动检测设备与光伏阵 列的相对位置，所述光伏阵列的移动信息和/或移动检测设备与光伏阵列的相对 位置用于规划移动检测设备的巡检路线；

所述移动检测设备根据规划的巡检路线在光伏阵列的上方进行巡检，所述 移动检测设备上设置有测距装置，所述测距装置用于检测移动检测设备与光伏 阵列中各光伏组件间的距离。

本发明具有如下有益效果：

1、本发明一种水上光伏阵列浮力损失检测方法及系统，通过定位设备确定 光伏阵列的移动信息和/或移动检测设备与光伏阵列的相对位置，在移动检测设 备进行巡检时可以实时进行纠偏，消除光伏阵列漂移给检测带来的误差，保证 检测结果的精确度。

2、本发明一种水上光伏阵列浮力损失检测方法及系统，使用移动检测设备 进行巡检，可快速对大规模的光伏阵列分布进行集中检测，并在检测后快速提 高所有浮力损失的位置，检测过程不需要人员在光伏阵列中每一块光伏组件间 行走，只需要在发现浮体故障后前往指定位置，不影响光伏阵列工作状态，也 降低了人员操作中发生危险的可能，大大提高了水上光伏运维工作的效率。

3、本发明一种水上光伏阵列浮力损失检测方法及系统，采用机器视觉对浮 力损失进行判断，标准统一，避免人为检查过程因为对浮体吃水深浅的判断标 准不一以及人站在相邻浮体上对检测结果产生的干扰与影响。

4、本发明一种水上光伏阵列浮力损失检测方法及系统，移动检测设备上设 置有陀螺仪，确保移动检测设备的倾斜程度在测距装置进行测距时不会改变， 保证检测结果的准确度。

附图说明

图1为本发明实施例一的流程图；

图2为本发明实施例中光伏阵列、移动检测设备和定位设备的结构示意图；

图3为本发明实施例中移动检测设备的巡检路线示例图；

图4为本发明实施例中对测距装置测量的距离数据进行比对分析的示例图；

图5为本发明实施例中对光伏阵列进行分区的示例图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例来对本发明进行详细的说明。

实施例一

一种水上光伏阵列浮力损失检测方法，包括以下步骤：

在光伏阵列上空设置搭载有测距装置的移动检测设备，并在光伏阵列附近 设置至少一个定位设备；

通过所述定位设备确定光伏阵列的移动信息和/或移动检测设备与光伏阵 列的相对位置；

基于所述光伏阵列的移动信息和/或移动检测设备与光伏阵列的相对位置 控制移动检测设备移动至光伏阵列上空的指定位置(指定位置可以根据实际进 行选择，比如可以选择位于每一块光伏组件正中心的上方，也可以选择位于光 伏组件位于组件上边中心点上方，确保移动检测设备和光伏组件的相对位置不 变即可)；

移动检测设备通过搭载的测距装置获取移动检测设备与光伏组件上指定点 (指定点可以指定光伏组件上指定位置点，包括但不限于光伏组件的中心点) 间的距离，通过比对分析该距离确定是否存在浮台浮力损失，该距离的比对分 析可以是测得光伏阵列中相邻光伏组件分别与移动检测设备距离间的比对，也 可以是实际测得的测定距离与理论距离间的比对。

本领域技术人员应当理解，一旦用于构成浮台的浮体存在故障，均可能造 成浮台对应的部分区域浮力损失，而在浮台上负载重量恒定的状态下，浮台及 光伏组件整体将呈现出下沉趋势，一方面，当测距装置保持相同高度及入射角 对光伏组件表面指定点进行检测时，各光伏组件的检测结果理论上应该是一致 的，但是若存在故障浮体，则故障浮体对应光伏组件得到的结果将和其周边其 他光伏组件测得的结果有所不同，另一方面，当测距设备在高空中核准好其自 身位置后，在高度、屏幕位置、入射角恒定的前提下，多次测得到光伏组件指 定点的距离理论上应该是一致的，但若光伏组件随浮台下沉，则可能导致实际测得距离与理论记录存在差异，本实施例即通过利用不同距离或距离差异的研 究可发现浮体浮力损失问题。

具体操作时，可以选择采用搭载测距装置的无人机作为移动检测设备在光 伏组件上方高空依据规划路线进行巡检，该规划路线可以通过以下两种方式实 现，第一种，先通过人工控制移动检测设备在光伏阵列上空飞行，当抵达上空 指定位置时，记录该指定位置空间坐标，然后继续前进进行下一位置空间坐标 的获得，日后巡检时基于记载的系列位置空间坐标实现无人机的自动定位；第 二种，通过光伏阵列附近的定位设备实时对光伏阵列进行空间定位，并基于巡 检规则自动生成移动检测设备的巡检的规划路线。

所采用测距装置直接可以为激光三维扫描仪，随着移动检测设备的巡检移 动直接获得大量表征光伏组件表面信息的点云数据，将获得的点云数据上传服 务器后通过软件还原光伏阵列的表面起伏信息，进而确定浮台是否存在浮力损 失以及具体浮力损失的故障点位置；上述方法原理较为简单，但由于要处理的 点云数据数据量较大，因此实现起来反而麻烦，以下将通过另外几个实施例对 以上水上光伏阵列浮力损失检测方法进行详细说明。

实施例二

本实施例中移动检测设备为载有激光测距传感器和RTK模块的无人机，激 光测距传感器通过向光伏组件表面指定点入射激光并捕获返回的光线来确定传 感器与光伏组件上指定点间的距离。通过光伏阵列附近的定位设备实时对光伏 阵列进行空间定位，并基于巡检规则自动生成移动检测设备的巡检的规划路线； 本实施例中，所采用的定位设备为一台无人机，无人机上设置有自定位装置， 本例中自定位装置为RTK装置，无人机上还搭载有两台高空摄像机，两台高空 摄像机间距已知，高空摄像机分别对光伏阵列拍摄高清照片。还包括一中控装 置，中控装置可以为安装有空间计算处理软件的PC电脑，中控装置与定位设备 及移动检测设备均存在信号连接，定位设备将拍摄的高清照片传输给中控装置， 中控设备利用双目立体视觉技术及图像识别技术计算获得光伏阵列的规格信息 (光伏阵列的规格信息包括光伏阵列的外尺寸大小，光伏阵列中组件的排布方 式，如几行几列，行间距和列间距)和光伏阵列相对定位设备的位置信息，并 根据RTK模块获得定位设备和移动检测设备的相对位置，根据上述信息确定移 动检测设备相对光伏阵列的相对位置，并规划移动检测设备的巡检路线。

定位设备在巡检过程中实时获取光伏阵列的移动信息，并基于该移动信息 调整移动检测设备的巡检路线，控制移动检测设备在光伏阵列上空的指定位置。 巡检过程中可以让移动检测设备保持与光伏阵列间高度恒定，并以同一入射角 来捕获到光伏组件表面指定点间距离，理论上，无人机到每个光伏组件指定点 间距离恒定，但一旦部分光伏组件下沉，则该组件及该组件周边的组件检测结 果将偏大，通过偏大的检测结果分析确定光伏组件下沉状况。

实施例三

本实施例中移动检测设备同样为载有激光测距传感器的无人机，激光测距 传感器通过向光伏组件表面指定点入射激光并捕获返回的光线来确定传感器与 光伏组件上指定点间的距离。巡检的规划路线则采用通过人工控制移动检测设 备在光伏阵列上空飞行，当抵达上空指定位置时，记录该指定位置空间坐标， 然后继续前进进行下一位置空间坐标的获得，日后巡检时基于记载的系列位置 空间坐标实现无人机的自动定位，即先历数一遍移动检测设备的标准位置，而 后通过对阵列偏移量的识别对移动检测设备进行纠偏。

为了避免巡检过程中过长的巡检时间导致光伏阵列整体移动给检测结果带 来影响，可以先对光伏阵列进行分区处理，具体参见图5，各分区内包括多片光 伏组件，通过研究移动检测设备与该分区内各光伏组件上指定点间距离的变化 量或变化量间关系来取定该分区内是否存在浮力损失问题。单个分区内理论上 可以选择最少光伏组件数量为4片，同时考虑到避免移动检测设备单次检测分 区过大，较佳的可以选择单个分区内包括9片光伏组件或16片光伏组件。进一 步，各分区间存在重叠，避免浮力损失故障分布在各分区边界上时而被忽略。

显然，为了使检测结果能客观表现出浮力损失的分布问题，需要保证移动 检测设备与水上光伏阵列之间的相对位置恒定不变，且其入射角度也能保持一 致，测距前可以对移动检测设备进行巡检定位纠偏，使移动检测设备位于分区 上方指定位置。可以在光伏阵列安装完毕时先对移动检测设备的位置与入射角 度进行一次遍历，并记录下每次检测的到光伏组件表面指定点的理论距离，而 后再基于控制移动检测设备抵达指定位置并以相同的入射角度检测与光伏组件 表面指定点间距离，形成实际距离。本领域技术人员应当理解，当激光测距传 感器固定安装在无人机上时，激光的入射角度唯一决定于无人机在空中的姿态， 无人机可通过自身安装陀螺仪来对其空中的姿态进行控制，通过陀螺仪来确定移动检测设备的倾斜程度，包括无人机的俯仰程度以及水平旋转角度。而无人 机的空间位置，则可以通过以下三种方式中的任一种来实现。

一、基于图像拍摄实现位置指定，具体的可以采用高空摄像机进行巡检定 位纠偏，由于光伏阵列始终水平漂浮在水面，其不会绕水平面上任一直线发生 翻转，因此任何水流或水位的变化造成对光伏阵列的位置变化均可以分解为在 光伏阵列在空间内的平移与光伏阵列绕z轴的旋转。高空摄像机通过捕捉光伏 阵列的旋转与平移信息可以对移动检测设备的悬停位置进行纠偏。高空摄像机 可以选择为安装在光伏阵列附近高空固定架上的高清摄像机，也可以为确定悬 停高度与悬停位置坐标的辅助无人机及辅助无人机上安装的高清摄像机。由于 目前基于卫星导航的RTK技术可实现对无人机进行偏移仅仅为1-2厘米的精准 定位，因此辅助无人机可利用RTK进行定点控制悬停。高空摄像机在高空中获得当前光伏阵列实际位置的图片，与安装刚完成时表征光伏阵列理论位置的图 片进行比对，基于图像处理技术获得光伏阵列绕z轴的旋转角度θ以及光伏阵 列空间平移向量A(x’,y’,z’)，针对检测时指定的位置点a(x,y,z)，得 到纠偏后的实际位置点a”＝aB+A，其中B为光伏阵列的旋转角度向量，实际 位置点a”

将纠偏后的坐标发送 给无人机，让无人机抵达指定坐标，对于检测装置的入射角同样进行旋转角度 纠偏，得到实际测得数据。

二、采用光伏阵列和移动检测设备之间的空间测距系统进行巡检定位纠偏， 空间测距系统包括光伏阵列上至少三个定位标识物，要求三个定位标识物不在 同一直线上，三个定位标识物与移动检测设备间实现测距定位。具体的，假设， 其中任意两个定位标识物为A、B，移动检测设备位于空中的D点(h,i,z)，两 个定位标识物A、B到移动检测设备D间的距离分别为a、b，则可以确定移动检 测设备所在的D点是在AD、BD、AB三段确定半圆弧上，显然与A、B不在同一 直线上的第三个定位标识物C到半圆弧上的每个点间距离是都不一样的，一旦 第三定位标识物C到移动检测设备D的距离c确定，则D点的空间位置即唯一 确定。因此，通过光伏阵列上至少三个定位标识物的测距定位可以对移动检测 设备相对于与光伏阵列的位置进行唯一确定，实现移动检测设备在光伏阵列上 空的精准定位。具体应用时，可以让光伏阵列上A、B、C三点垂直分布，即AC 垂直于BC，基于A、B、C三点构建直角坐标系，则三点坐标分别为：A(x，0， 0)B(0，y，0)C(0，0，0)，可以得到以下等式：

h²+i²＝c²-z² ①

(x-h)²+i²＝a²-z² ②

(y-i)²+h²＝b²-z² ③

对上述等式②-①、③-①可得到

(x-h)²-h²＝a²-c²

(y-i)²-i²＝b²-c²

可以求得

将上述h、i的值代入等式①可得到

即基于已知的ABC三点可以通过三个距离a、b、c得到空间任一唯一点的 相对位置坐标hiz，即可实现移动检测设备在ABC空间中的相对定点。定位标识 物可为可发射电磁波、光波或超声波的发射装置，在移动检测设备上设置对应 的接收信号装置以实现确定定位标识物与移动检测设备之间的距离。其中电磁 波测距可以采用射频测距，光波测距可以采用激光测距，本领域技术人员可以 理解，测距不仅仅限于上述两种具体方式。

三、光伏阵列可以采用卫星定位系统进行高精定位

由于光伏阵列始终水平漂浮在水面，其不会绕水平面上任一直线发生翻转， 光伏阵列水平恒定的情况下，当采用外部的空间定位装置，只要一旦确定光伏 阵列上两个特征点的空间位置即可确定整个光伏阵列在空间中的具体位置，本 实施例中采用的是光伏阵列上的两个对角点，对于光伏阵列上对角点的确认， 所采用的外部空间定位装置可以为RTK，RTK是利用载波相位差分技术，实现对 空间点位置的精准检测。

本实施例中基于空间点位置的精准检测及反馈即可实现对两个对角点的精 准定位，具体的，在光伏阵列附近安装有RTK基准站，而在光伏阵列上安装有 至少两个空间位置标识物，即两个RTK移动站，系统记载有移动检测设备相对 光伏阵列的空间位置，移动检测设备上同样安装有RTK模块，通过RTK技术， 实现将移动检测设备悬停到相对光伏阵列附近固定的地点，实现对组件间距离 的测量。

通过上述三种方式可让移动检测设备位于相对光伏阵列不变的位置对光伏 组件的距离进行测量，测量时，移动检测设备悬停于每片光伏阵列上空，例如 当分区内的光伏组件数量为9片时，可以选择让移动检测设备悬停在9片光伏 组件的中心位置，分别对9片光伏组件上的单个点或多个点进行测距，激光测 距机构可以单次对9片光伏组件进行一次性测得，也可以通过调整机构调整测 距机构的入射角度来依次对9片光伏组件进行测距，在获得数据后上报服务器 做进一步处理。为了避免单次测量的随机性，对于存在偏离的测试结果，进行 多次测量，本实施例采用两次测量，通过多次检测距离与理论距离的关系，确定是否存在浮力损失，具体的可以就两次检测数值取均值。

具体参见图4，后台获得检测数据后即开始对是否存在浮力损失进行评估， 将移动检测设备获得的数据记录为二元数据(P_i，l_i)，其中，P_i为位置信息， 其可以为根据规划路线定义的惟一的、连续性的等差数列，l_i为对应位置收集 到的距离信息；排除因波浪上下起伏造成的距离信息数据偏差；将处理后的二 元数据(P_i，l_i)绘制成函数图像；采用计算机算法识别函数图像中的凹点，该 凹点即浮台浮力损失可疑位置点。或者也可以通过统计方式查找浮力损失点。 因为水上光伏会随着水面水波起伏，因此难免测得的数据为干扰数据，但这些 干扰数据是随机出现的正负偏差数量相近的数据。但浮力损失故障所引起的数据差异则不同，其产生的数据误差多数为正偏离的，判断是否存在浮力损失可 以选择将每片分区内的光伏组件偏离量进行相加，当仅仅是波浪造成的随机起 伏，则偏离量相加后往往因为正负偏离的分布较均匀，相加的结果相互抵消后 并不很大，但是对于浮力损失，由于其大部分光伏组件下沉导致测距结果偏大， 当偏离量之和大于阈值R时，则认定为该片区组件可能存在浮力故障。而具体 位置可以通过重叠的分区相互间影响结果确定故障组件。

最后，本申请人认为，检测时若是利用基于测距得到的光伏组件倾角变化 信息来确定水上光伏阵列是否存在浮力损失也应该被认为定是在本案所主要的 保护范围内。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利 用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运 用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种水上光伏阵列浮力损失检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

在光伏阵列上空设置搭载有测距装置的移动检测设备，并在光伏阵列附近设置至少一个定位设备；

通过所述定位设备确定光伏阵列的移动信息和/或移动检测设备与光伏阵列的相对位置；

规划移动检测设备的巡检路线，基于所述光伏阵列的移动信息和/或移动检测设备与光伏阵列的相对位置控制移动检测设备沿所述光伏阵列上空的指定位置移动；

通过测距装置获取移动检测设备在各指定位置处与光伏组件上间的距离数据，通过比对分析各距离数据确定光伏阵列存在浮力损失的位置。

2.根据权利要求1所述的一种水上光伏阵列浮力损失检测方法，其特征在于，所述定位设备包括一高空摄像机，通过所述高空摄像机确定移动检测设备与光伏阵列的相对位置；

确定移动检测设备与光伏阵列的相对位置的方法具体为：通过高空摄像机对移动检测设备和光伏阵列拍摄数张高清照片，对各所述高清照片中移动检测设备与光伏阵列的相对位置的影像进行对比，确定所述移动检测设备与光伏阵列的相对位置；

基于所述移动检测设备与光伏阵列的相对位置，调整所述移动检测设备的位置，使所述移动检测设备不偏离巡检路线。

3.根据权利要求1所述的一种水上光伏阵列浮力损失检测方法，其特征在于，所述定位设备包括至少两台高空摄像机，所述高空摄像机上设置有自定位装置；各所述高空摄像机分别对光伏阵列拍摄高清照片，通过双目成像技术获取所述光伏阵列的规格信息、光伏阵列移动信息和移动检测设备与光伏阵列的相对位置；

根据所述光伏阵列的规格信息和移动检测设备与光伏阵列的相对位置规划所述移动检测设备的巡检路线，根据巡检路线控制所述移动检测设备在光伏阵列上空的指定位置进行巡检；在巡检过程中，实时获取所述光伏阵列的移动信息，根据所述光伏阵列的移动信息调整巡检路线，确保所述移动检测设备在光伏阵列上空的指定位置。

4.根据权利要求1所述的一种水上光伏阵列浮力损失检测方法，其特征在于，所述定位设备为一空间测距系统，所述空间测距系统包括设置于所述移动检测设备上的距离感应装置以及三个设置于所述光伏阵列上的定位标识物，通过各所述定位标识物确定移动检测设备与光伏阵列的相对位置；

确定移动检测设备与光伏阵列的相对位置的方法具体为：通过所述距离感应装置实时检测三个定位标识物与移动检测设备之间的距离，通过三点定位法确定移动检测设备的空间位置，并获取当前移动检测设备与光伏阵列的相对位置；

基于所述移动检测设备与光伏阵列的相对位置，控制移动检测设备移动至光伏阵列上空的指定位置。

5.根据权利要求4所述的一种水上光伏阵列浮力损失检测方法，其特征在于：通过电磁波测距、光波测距或声波测距中的任一种方式实现所述实时检测三个定位标识物与移动检测设备之间的距离。

6.根据权利要求1所述的一种水上光伏阵列浮力损失检测方法，其特征在于：所述定位设备为卫星定位系统或基于卫星定位的高精度定位系统，所述光伏阵列上设有至少两个用于定位光伏阵列的空间位置标识物，所述移动检测设备上设置有一用于定位移动检测设备空间位置的空间位置标识物；

确定移动检测设备和光伏阵列的实时相对位置的方法具体为：通过卫星定位系统或基于卫星定位的高精度定位系统定位各所述空间位置标识物的空间位置，并通过各所述空间位置标识物的空间位置实时获取移动检测设备与光伏阵列的相对位置；

基于所述移动检测设备与光伏阵列的相对位置控制移动检测设备沿规划的巡检路线在光伏阵列上空的指定位置移动。

7.根据权利要求1所述的一种水上光伏阵列浮力损失检测方法，其特征在于：所述移动检测设备上设置有陀螺仪，通过所述陀螺仪确定所述移动检测设备的倾斜程度。

8.根据权利要求1所述的一种水上光伏阵列浮力损失检测方法，其特征在于，通过比对分析各距离数据确定光伏阵列存在浮力损失的位置的具体方法为：

记录收集到的移动检测设备与光伏组件上指定点间的距离数据为二元数据(P_i，l_i)，其中P_i表示各指定位置，l_i表示移动检测设备在对应指定位置下测距装置收集到的距离数据；

将记录的二元数据(P_i，l_i)绘制成函数图像；识别函数图像中是否存在凹点；如存在凹点则光伏阵列存在浮力损失，且识别出的凹点的指定位置为光伏阵列存在浮力损失的位置；如不存在凹点则光伏阵列不存在浮力损失。

9.根据权利要求1所述的一种水上光伏阵列浮力损失检测方法，其特征在于，通过比对分析该距离数据确定光伏阵列是否存在浮力损失的具体方法为：

预先对光伏阵列进行分区处理，将光伏阵列划分成多个片区；

定义理论移动检测设备与光伏阵列上指定点间的测量距离值，并定义一偏离阈值R；

通过测距装置分别对各片区进行距离检测，测量的距离值与所述理论移动检测设备与光伏阵列上指定点间的测量距离值相减得到测量偏离值；

在一分区内进行多次距离检测得到多个偏离值，并将多个偏离值进行累加，如多个偏离值进行累加之和大于偏离阈值R时，则光伏阵列存在浮力损失，且当前分区为存在浮力损失的区域；

如所有分区内的偏离值累加之和小于偏离阈值R，则光伏阵列不存在浮力损失。

10.一种水上光伏阵列浮力损失检测系统，其特征在于：

包括移动检测设备和定位设备；

所述定位设备用于确定光伏阵列的移动信息和/或移动检测设备与光伏阵列的相对位置，所述光伏阵列的移动信息和/或移动检测设备与光伏阵列的相对位置用于规划移动检测设备的巡检路线；

所述移动检测设备根据规划的巡检路线在光伏阵列的上方进行巡检，所述移动检测设备上设置有测距装置，所述测距装置用于检测移动检测设备与光伏阵列中各光伏组件间的距离。

Images