CN111769803A - 基于多旋翼无人机的集中式光伏电站电池组件缺陷巡检系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了集中式光伏电站维护设备技术领域的基于多旋翼无人机的集中式光伏电站电池组件缺陷巡检系统，包括多旋翼无人机、制冷红外摄像机、电源模块、类U型停机坪、充电板线圈组件和电动推杆，电动推杆垂直固定连接在类U型停机坪的内腔中央，通过多旋翼无人机带动制冷红外摄像机对一定空间内的太阳能电池片进行拍摄，并利用无线通信配合EL探伤仪主机和显示屏进行电池片检查，装置整体充电方便，可以定时进行飞行检查，多旋翼无人机根据定位模块和坐标区域确定模块完成检测点与停机点的有序飞行，自动化程度高，满足维护人员对电池片的巡检。
Description
技术领域
本发明涉及集中式光伏电站维护设备技术领域，具体为基于多旋翼无人机的集中式光伏电站电池组件缺陷巡检系统。
背景技术
集中式光伏电站是与公共电网相连接且共同承担供电任务的太阳能光伏电站，此类电站占地面积大，布设大量光伏电池组件，通过直流汇流箱、直流配电箱、并网逆变器、升压站，最终将电能送入电网，有效缓解白天用电高峰的用电需求。由于此类电站占地面积大，因此，空闲的湖泊、山坡、废弃的矿区等均可以作为集中式光伏电站的选址场所，光伏电站光伏区的设备有太阳能电池片、逆变器、汇流箱、电缆、组件等众多电气组件，太阳能电池片有单晶硅片和多晶硅片，由于生产过程中制造条件的随机性，在生产过程中存在一些缺陷。目前可以通过EL探伤仪采用红外测试方法对电池组件进行测试，实现EL成像模式，检测电池芯片组件内部是否存在电池破裂、开裂、黑芯片、严重断闸、焊料断裂、焊破、焊破等缺陷，根据EL计算机反射的图像可以判断硅片内部是否异常，从而保证了太阳能电池组件的质量，同时电池片裂隙的形成有许多因素。可能是各种各样的外力因素，也可能是由于环境和电池本身的缺陷造成的裂纹甚至碎片，在室外安装的大面积太阳能电池片也需要定期进行检测，随着多旋翼无人机在地理测绘、电力巡检、应急救灾等方向的使用日趋频繁，多旋翼无人机的技术愈发成熟，飞行稳定性大幅提高，事故率逐步降低，将太阳能电池片检测设备与多旋翼无人机相结合，更加便于电站电池组件的检查是目前巡检系统研究的新课题，基于此，本发明设计了基于多旋翼无人机的集中式光伏电站电池组件缺陷巡检系统，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供基于多旋翼无人机的集中式光伏电站电池组件缺陷巡检系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于多旋翼无人机的集中式光伏电站电池组件缺陷巡检系统，包括多旋翼无人机、制冷红外摄像机、电源模块、类U型停机坪、充电板线圈组件和电动推杆，所述电动推杆垂直固定连接在类U型停机坪的内腔中央，所述电动推杆的顶端固定有充电板线圈组件且与类U型停机坪的内腔顶部填充，所述多旋翼无人机设置在类U型停机坪上，所述多旋翼无人机的机体底部中央固定连接有与充电板线圈组件相对的电源模块，所述多旋翼无人机的机体前表面固定连接有制冷红外摄像机；
所述制冷红外摄像机信号连接有图像处理器，所述图像处理器信号连接有中央处理器，所述中央处理器信号连接有通信模块，所述通信模块信号连接有EL探伤仪主机，所述EL探伤仪主机信号连接有显示屏，所述中央处理器电连接有继电器开关，所述继电器开关信号连接有电源模块和多旋翼无人机处理器，所述多旋翼无人机处理器通过定时模块与电源模块连接，所述多旋翼无人机处理器信号连接有定位模块和坐标区域确定模块，所述电源模块包括感应线圈、整流器、充电模块、蓄电池和电量显示模块，所述感应线圈、整流器、充电模块、蓄电池和电量显示模块依次电连接，所述电量显示模块固定在多旋翼无人机机体的底部右侧。
进一步的，所述显示屏信号连接有微处理器，所述微处理器信号连接有坐标处理单元，所述坐标处理单元信号连接有坐标获取单元。
进一步的，所述坐标区域确定模块包括处理模块、坐标输入模块、坐标信号采集模块、对比模块和控制信号发送模块，所述处理模块信号连接有坐标输入模块、坐标信号采集模块、对比模块和控制信号发送模块。
进一步的，所述类U型停机坪的顶部右侧内嵌固定有图像采集识别模块，且图像采集识别模块与电量显示模块相对设置，所述图像采集识别模块信号连接有微处理控制器，所述微处理控制器信号连接有电动推杆控制器，所述电动推杆控制器与电动推杆信号连接。
进一步的，所述EL探伤仪主机上加载有全功能PC软件。
进一步的，所述类U型停机坪底部四角均固定连接有带刹车的万向轮，所述类U型停机坪的外侧壁固定连接有卷线器，所述卷线器上缠绕固定有带插头的导线，所述导线的另一端与充电板线圈组件和电动推杆控制器通过整流器和变压器电连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过多旋翼无人机带动制冷红外摄像机对一定空间内的太阳能电池片进行拍摄，并利用无线通信配合EL探伤仪主机和显示屏进行电池片检查，装置整体充电方便，可以定时进行飞行检查，多旋翼无人机根据定位模块和坐标区域确定模块完成检测点与停机点的有序飞行，自动化程度高，满足维护人员对电池片的巡检。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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发明的一些实施例，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。
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明系统原理图；
图3为图2中电源模块原理图；
图4为图2中坐标区域确定模块原理图；
图5为图1中电动推杆控制原理图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1-多旋翼无人机，2-制冷红外摄像机，3-电源模块，4-类U型停机坪，5-充电板线圈组件，6-电动推杆。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：基于多旋翼无人机的集中式光伏电站电池组件缺陷巡检系统，包括多旋翼无人机1、制冷红外摄像机2、电源模块3、类U型停机坪4、充电板线圈组件5和电动推杆6，电动推杆6垂直固定连接在类U型停机坪4的内腔中央，电动推杆6的顶端固定有充电板线圈组件5且与类U型停机坪4的内腔顶部填充，多旋翼无人机1设置在类U型停机坪4上，多旋翼无人机1的机体底部中央固定连接有与充电板线圈组件5相对的电源模块3，多旋翼无人机1的机体前表面固定连接有制冷红外摄像机2；
制冷红外摄像机2信号连接有图像处理器，图像处理器信号连接有中央处理器，中央处理器信号连接有通信模块，通信模块信号连接有EL探伤仪主机，EL探伤仪主机信号连接有显示屏，中央处理器电连接有继电器开关，继电器开关信号连接有电源模块3和多旋翼无人机处理器，多旋翼无人机处理器通过定时模块与电源模块3连接，多旋翼无人机处理器信号连接有定位模块和坐标区域确定模块，电源模块3包括感应线圈、整流器、充电模块、蓄电池和电量显示模块，感应线圈、整流器、充电模块、蓄电池和电量显示模块依次电连接，电量显示模块固定在多旋翼无人机1机体的底部右侧，制冷红外摄像机2通过图像处理器、中央处理器、通信模块与EL探伤仪主机信号连接，将采集的图像通过无线传输后处理并利用显示屏显示，属于现有检测技术，电动推杆6伸长，使其顶部的充电板线圈组件5与感应线圈贴合，完成无线充电，也属于现有技术，多旋翼无人机1的多旋翼无人机处理器，根据坐标区域确定模块记录的电池片分布坐标与定位模块采集的坐标进行对比，控制多旋翼无人机的飞行。
其中，显示屏信号连接有微处理器，微处理器信号连接有坐标处理单元，坐标处理单元信号连接有坐标获取单元，使显示屏展示出图像的坐标，当发现电池片有缺陷时，便于知晓其位置，减少维护时间。
坐标区域确定模块包括处理模块、坐标输入模块、坐标信号采集模块、对比模块和控制信号发送模块，处理模块信号连接有坐标输入模块、坐标信号采集模块、对比模块和控制信号发送模块，通过定位设备采集电池片在安装地的三维坐标，坐标输入模块进行输入，坐标信号采集模块接收定位模块产生的实时三维坐标，处理模块和对比模块进行方向控制，最后通过控制信号发送模块完成多旋翼无人机在电池片表面飞行的特定线路，并启动制冷红外摄像机2进行拍摄。
类U型停机坪4的顶部右侧内嵌固定有图像采集识别模块，且图像采集识别模块与电量显示模块相对设置，图像采集识别模块信号连接有微处理控制器，微处理控制器信号连接有电动推杆控制器，电动推杆控制器与电动推杆6信号连接，通过图像识别技术，当电量显示模块显示充满时，通过微处理控制器和电动推杆控制器完成电动推杆6收缩，防止一直充电，影响电池使用寿命。
EL探伤仪主机上加载有全功能PC软件，能满足客户不同的需求，属于现有技术。
类U型停机坪4底部四角均固定连接有带刹车的万向轮，类U型停机坪4的外侧壁固定连接有卷线器，卷线器上缠绕固定有带插头的导线，导线的另一端与充电板线圈组件5和电动推杆控制器通过整流器和变压器电连接，便于移动和收线。
本实施例的一个具体应用为：通过多旋翼无人机1带动制冷红外摄像机2对一定空间内的太阳能电池片进行拍摄，并利用无线通信配合EL探伤仪主机和显示屏进行电池片检查，多旋翼无人机1根据定位模块和坐标区域确定模块完成检测点与停机点的有序飞行。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (6)
1.基于多旋翼无人机的集中式光伏电站电池组件缺陷巡检系统，包括多旋翼无人机(1)、制冷红外摄像机(2)、电源模块(3)、类U型停机坪(4)、充电板线圈组件(5)和电动推杆(6)，其特征在于：所述电动推杆(6)垂直固定连接在类U型停机坪(4)的内腔中央，所述电动推杆(6)的顶端固定有充电板线圈组件(5)且与类U型停机坪(4)的内腔顶部填充，所述多旋翼无人机(1)设置在类U型停机坪(4)上，所述多旋翼无人机(1)的机体底部中央固定连接有与充电板线圈组件(5)相对的电源模块(3)，所述多旋翼无人机(1)的机体前表面固定连接有制冷红外摄像机(2)；
所述制冷红外摄像机(2)信号连接有图像处理器，所述图像处理器信号连接有中央处理器，所述中央处理器信号连接有通信模块，所述通信模块信号连接有EL探伤仪主机，所述EL探伤仪主机信号连接有显示屏，所述中央处理器电连接有继电器开关，所述继电器开关信号连接有电源模块(3)和多旋翼无人机处理器，所述多旋翼无人机处理器通过定时模块与电源模块(3)连接，所述多旋翼无人机处理器信号连接有定位模块和坐标区域确定模块，所述电源模块(3)包括感应线圈、整流器、充电模块、蓄电池和电量显示模块，所述感应线圈、整流器、充电模块、蓄电池和电量显示模块依次电连接，所述电量显示模块固定在多旋翼无人机(1)机体的底部右侧。
2.根据权利要求1所述的基于多旋翼无人机的集中式光伏电站电池组件缺陷巡检系统，其特征在于：所述显示屏信号连接有微处理器，所述微处理器信号连接有坐标处理单元，所述坐标处理单元信号连接有坐标获取单元。
3.根据权利要求1所述的基于多旋翼无人机的集中式光伏电站电池组件缺陷巡检系统，其特征在于：所述坐标区域确定模块包括处理模块、坐标输入模块、坐标信号采集模块、对比模块和控制信号发送模块，所述处理模块信号连接有坐标输入模块、坐标信号采集模块、对比模块和控制信号发送模块。
4.根据权利要求1所述的基于多旋翼无人机的集中式光伏电站电池组件缺陷巡检系统，其特征在于：所述类U型停机坪(4)的顶部右侧内嵌固定有图像采集识别模块，且图像采集识别模块与电量显示模块相对设置，所述图像采集识别模块信号连接有微处理控制器，所述微处理控制器信号连接有电动推杆控制器，所述电动推杆控制器与电动推杆(6)信号连接。
5.根据权利要求1所述的基于多旋翼无人机的集中式光伏电站电池组件缺陷巡检系统，其特征在于：所述EL探伤仪主机上加载有全功能PC软件。
6.根据权利要求4所述的基于多旋翼无人机的集中式光伏电站电池组件缺陷巡检系统，其特征在于：所述类U型停机坪(4)底部四角均固定连接有带刹车的万向轮，所述类U型停机坪(4)的外侧壁固定连接有卷线器，所述卷线器上缠绕固定有带插头的导线，所述导线的另一端与充电板线圈组件(5)和电动推杆控制器通过整流器和变压器电连接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20201013 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |