CN115694357B - 一种光伏组件智能移动诊断终端和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光伏组件诊断技术领域，公开了一种光伏组件智能移动诊断终端和系统，解决了现有检测支架便携程度低和获取图像诊断准确性低的技术问题，其技术方案要点是包括移动式设备箱，移动设备箱包括上部箱盖、中部箱体以及底部容纳箱；上部箱盖配置有显示屏，上部箱盖的外侧配置有相机安装机构；上部箱盖与所述中部箱体铰接，上部箱盖和中部箱体之间设置有角度调节机构，中部箱体与底部容纳箱之间配置有箱体升降机构；中部箱体的顶面配置有操作键板；底部容纳箱的底面配置有移动机构，底部容纳箱内配置有设备处理器、移动设备储放盒以及蓄电池，相机拍摄位置可根据实际情况便捷调整，提高实际的检测诊断效率，图像诊断的准确性更高。

Description

一种光伏组件智能移动诊断终端和系统

技术领域

本发明涉及光伏组件诊断技术领域，更具体地说，它涉及一种光伏组件智能移动诊断终端和系统。

背景技术

随着社会和科技的发展，绿色能源越来越广泛被应用，尤其是太阳能发电，因此在光照充足的地区，越来越多的光伏发电厂被建设出来，用于进行光伏发电。实际上，光伏发电场中其发电总量和实际用于光伏发电的光伏组件的质量密切相关，光伏组件在发电的过程中，会因为自身缺陷或外部干扰缘故，使得整个光伏系统的发电量显著降低，因此为了维护发电场的正常发电，需要定期对发电现场的光伏组件进行巡检、诊断。

目前便携式的光伏组件EL检测设备技术较为成熟，能够很好的应用于发电场的光伏组件检测，在实际进行户外的EL检测时，由于光伏组件的体积高度较大，会出现相机架设不方便，导致拍摄高度和角度不佳、无法得到清晰图像、缺陷部位难以拍清的状况，导致最终光伏组件图像诊断结果不准确。

为了解决上述问题，一般的电厂单位会设计专用于相机的架设支架，例如专利公开号为CN106936384A的中国专利-一种光伏组件户外EL检测平台所公开的一种支架，专用于相机的支撑，但是其结构采用了多个长杆，在使用时，需要使其各个支撑力臂达到一定长度，在其使用状态时需要占用较大空间范围，由于光伏组件之间的巡检通道空间有限，则其支架的手控力臂需要一个工作人员持续控位，否则相机不稳、支架不稳容易对周围光伏组件造成碰伤。并且该平台仅能够用于相机的架设，检测过程中还需使用到其他相关检测部件，则在实际检测时至少需要两个工作人员来进行检测操作，即一个工作人员需要稳定支架控制相机位置，另一个工作人员通过其他检测部件设备确定采集图像是否符合检测标准、查看对应诊断结果，因此实际使用该平台进行光伏组件诊断的便利程度不高，耗费人员多，为了在合适位置拍摄，调试过程不便，涉及到整体平台的转移或人员之间的配合，实际操作效率不够高。

发明内容

本发明的目的是提供一种光伏组件智能移动诊断终端和系统，相机拍摄位置可根据实际情况便捷调整，提高实际的检测诊断效率，图像诊断的准确性更高。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种光伏组件智能移动诊断终端，包括移动式设备箱，所述移动设备箱包括上部箱盖、中部箱体以及底部容纳箱；

所述上部箱盖的内侧配置有显示屏，所述上部箱盖的外侧配置有相机安装机构，所述相机安装机构用于安装相机并调整相机相对于上部箱盖的距离和角度；

所述上部箱盖的后侧边沿与所述中部箱体的后侧边沿铰接，所述上部箱盖和所述中部箱体之间设置有角度调节机构，所述中部箱体的底面两侧与所述底部容纳箱的底板顶面两侧之间配置有箱体升降机构；所述中部箱体的顶面配置有操作键板；

所述底部容纳箱的底面配置有移动机构，所述底部容纳箱内配置有设备处理器、移动设备储放盒以及蓄电池，所述设备处理器分别与所述显示屏、所述操作键板、所述相机安装机构、所述角度调节机构以及所述箱体升降机构电性连接，所述蓄电池用于为所有用电设备提供电源。

作为本发明终端的一种优选技术方案，所述相机安装机构包括防护外盒、横向旋转电机、电动伸缩推杆、纵向旋转电机以及安装座，所述防护外盒为无底的盒体，所述防护外盒的底部边沿与所述上部箱盖外侧边沿固定连接，所述横向旋转电机的固定部与所述防护外盒的后侧板内侧固定连接，所述电动伸缩推杆的底端与所述横向旋转电机的转动部连接，所述电动伸缩推杆的顶端与所述纵向旋转电机的固定部连接，所述纵向旋转电机的转动部与所述安装座的底部固定连接，所述防护外盒的前侧板对应于所述电动伸缩推杆自由端的位置贯穿的设置有伸出穿孔。

作为本发明终端的一种优选技术方案，所述安装座为无顶的筒形座，所述筒形座的底部外侧与所述纵向旋转电机的转动部固定连接，所述筒形座的底部内侧设置有第一磁吸块，所述筒形座的筒身部贯穿的设置有螺栓孔，所述螺栓孔内配置有锁紧螺栓，所述锁紧螺栓的螺头部设于所述筒形座外部，所述相机的底部配置有与所述筒形座内部空腔匹配安装柱，所述安装柱的底端固定连接有与是第一磁吸块匹配的第二磁吸块。

作为本发明终端的一种优选技术方案，所述角度调节机构包括移动滑轨、移动滑块、控角伸缩杆、连接座、连接杆，所述中部箱体的顶部一侧设置有调节凹槽，所述移动滑轨连接于所述调节凹槽的一侧，所述移动滑块与所述移动滑轨对应嵌合滑动连接，所述控角伸缩杆的一端固定的连接于所述调节凹槽的端面，所述控角伸缩杆的另一端与所述移动滑块固定连接，所述连接杆的两端分别与所述移动滑块的顶部和所述连接座的底端转动连接，所述连接座的顶端与所述上部箱盖的内侧固定连接。

作为本发明终端的一种优选技术方案，所述箱体升降机构包括若干X形折叠架、顶部滑轨、两个顶部滑块、顶部电推杆、底部滑轨、两个底部滑块以及底部电推杆，所述顶部滑轨固定连接在所述中部箱体的底面，所述顶部滑块的顶部对应可滑动的连接在所述顶部滑轨内，所述顶部电推杆的一端与所述中部箱体底面固定连接，所述顶部电推杆的另一端与一个所述顶部滑块连接并用于推动所述顶部滑块在所述顶部滑轨内移动，所述底部滑轨固定连接在所述底部容纳箱的底板顶面，所述底部滑块的底部对应可滑动的连接在所述底部滑轨内，所述底部电推杆的一端与所述底部容纳箱顶面固定连接，所述底部电推杆的另一端与一个所述底部滑块连接并用于推动所述底部滑块在所述底部滑轨内移动；位于最顶部的X形折叠架的两个折叠杆的顶部端头分别与两个所述顶部滑块的底部对应转动连接，位于最底部的X形折叠架的两个折叠杆的底部端头分别与两个所述底部滑块的顶部对应转动连接，相邻的两个X形折叠架之间两对位置对应的折叠杆端头转动连接。

作为本发明终端的一种优选技术方案，所述上部箱盖外侧和所述中部箱体外侧之间、所述中部箱体外侧与所述底部容纳箱外侧之间分别设置有连接扣，所述底部容纳箱的侧壁外侧固定的设置有提拉把手。

作为本发明终端的一种优选技术方案，所述移动机构包括若干可锁死的万向轮，所述万向轮连接在所述底部容纳箱的底面拐角处。

一种光伏组件智能移动诊断系统，包括部署于设备处理器的：

图像采集模块，用于在相机控制模块启动前采集首次光伏组件图像，在相机调整参数被响应后采集二次光伏组件图像；

图像识别选择模块，用于对首次光伏组件图像和二次光伏组件图像，进行成像处理并识别标记出目标光伏组件范围边界；

相机控制模块，通过标准光伏组件范围边界和首次光伏组件图像中的目标光伏组件范围边界比较，计算得到相机调整参数，根据相机调整参数，对所述相机安装机构、角度调节机构以及箱体升降机构进行控制，并发出手动调整指令；

图像诊断模块，利用诊断模型对二次光伏组件图像中的目标光伏组件范围边界内的图像进行诊断，得到诊断结果；

无线通信模块，在诊断结果得出后，传输至远程服务中心；

存储模块，在诊断结果得出后，存储诊断结果；

显示模块，用于显示设备处理其中的所有可视化数据。

作为本发明系统的一种优选技术方案，所述响应相机调整参数的过程为：对比首次光伏组件图像中的目标光伏组件范围边界相对于标准光伏组件范围边界的对应边沿的位置计算当前相机的偏离距离和偏移角度；

根据偏移距离和偏移角度生成相机调整参数，所述相机调整参数包括自动调整参数和手动调整参数；

根据自动调整参数控制相机安装机构、角度调节机构以及箱体升降机构动作，同时发出手动调整指令，展示手动调整参数，等待手动调整指令被执行。

作为本发明系统的一种优选技术方案，所述识别标记包括手动标记和自动识别标记，所述手动标记为手动选中光伏组件图像中目标光伏组件的顶点，图像识别选择模块根据顶点的位置进行连线得到目标光伏组件的范围边界；所述自动识别标记为通过图像识别器对光伏组件图像进行识别，自动生成若干个目标光伏组件范围边界识别结果并对每个识别结果进行可能性排序，若在T1时间内未接收到选择信号，则选择排序第一的识别结果为目标光伏组件的范围边界，若在T1时间内接收到选择信号，则根据选择信号将对应的识别结果设为目标光伏组件的范围边界。

综上所述，本发明具有以下有益效果：诊断终端以移动式设备箱形式呈现，便于实际移动，其中上部箱盖、中部箱体以及底部容纳箱可彼此调整位置，在使用状态下，通过调节角度调节机构、箱体升降机构，将中部箱体的操作键板和上部箱盖的显示屏升高至用户便于操作的高度，通过相机安装机构和角度调节机构将相机移动至理想拍摄位置，整个相机的架设过程配合诊断终端搭载的诊断系统可轻松实现电动控制，相机拍摄位置也可根据实际情况便捷调整；通过图像采集模块、图像识别选择模块、相机控制模块、图像诊断模块、无线通信模块、存储模块以及显示模块的配合，实现对于相机采集的图像的标准化处理，并且在相机的架设层面就实现了图像的规范化采集，在诊断操作之前就能够对图像中的目标光伏组件进行边界标记，排除其他图像内容干扰，提高实际的检测诊断效率，图像诊断的准确性更高。

附图说明

图1是本发明诊断终端的结构示意图；

图2是本发明诊断终端的相机安装机构部分结构示意图；

图3是本发明诊断终端的安装座结构示意图；

图4是本发明诊断终端的角度调节机构结构示意图；

图5是本发明诊断终端的箱体调节机构结构示意图；

图6是本发明诊断终端的处于首次安装动作时的状态示意图；

图7是本发明诊断终端的处于实际拍摄时的状态示意图；

图8是本发明诊断系统组成框图；

图9是本发明诊断系统的拍摄图片与普通拍摄图片的对比图。

图中：1、相机；2、上部箱盖；21、显示屏；3、中部箱体；31、操作键板；4、底部容纳箱；41、万向轮；42、设备处理器；5、相机安装机构；51、防护外盒；52、横向旋转电机；53、电动伸缩推杆；54、纵向旋转电机；55、安装座；551、第一磁吸块；552、锁紧螺栓；553、安装柱；554、第二磁吸块；56、穿孔；6、角度调节机构；61、移动滑轨；62、移动滑块；63、控角伸缩杆；64、连接座；65、连接杆；66、调节凹槽；7、箱体升降机构；71、X形折叠架；72、顶部滑轨；73、顶部滑块；74、顶部电推杆；75、底部滑轨；76、底部滑块；77、底部电推杆；8、连接扣；9、提拉把手。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，本发明提供一种光伏组件智能移动诊断终端，包括移动式设备箱，移动设备箱包括上部箱盖2、中部箱体3以及底部容纳箱4；

上部箱盖2的内侧配置有显示屏21，其中，显示屏21为触屏显示屏21，便于实际诊断时快速标记被测光伏组件的边沿点位，上部箱盖2的外侧配置有相机安装机构5，相机安装机构5用于安装相机1并调整相机1相对于上部箱盖2的距离和角度；

具体的，如图2-3所示，相机安装机构5包括防护外盒51、横向旋转电机52、电动伸缩推杆53、纵向旋转电机54以及安装座55，防护外盒51为无底的盒体，防护外盒51的底部边沿与上部箱盖2外侧边沿固定连接，横向旋转电机52的固定部与防护外盒51的后侧板内侧固定连接，电动伸缩推杆53的底端与横向旋转电机52的转动部连接，即横向旋转电机52可以带动电动伸缩推杆53横向转动，从而使得顶部安装的相机1在横向转动调整角度；

电动伸缩推杆53的顶端与纵向旋转电机54的固定部连接，纵向旋转电机54的转动部与安装座55的底部固定连接，即纵向旋转电机54可以使得相机1在电动伸缩推杆53所在方向进行转动，调节相机1和电动伸缩推杆53的夹角。

防护外盒51的前侧板对应于电动伸缩推杆53自由端的位置贯穿的设置有伸出穿孔56，用于安装座55的伸出和缩进。

其中防护外盒51的作用是保护内部用于保护安装调整相机1的机械结构，也是为了让整体的外观能和上部箱盖2形状统一，更加美观；

在未安装相机1的时候，当电动伸缩推杆53处于收缩状态，电动伸缩推杆53的顶端、安装座55都位于防护外盒51内部，从而可以在非使用状态对内部的机械部件进行防护。当电动伸缩推杆53伸长时，则电动伸缩推杆53的顶端和安装座55从穿孔56伸出到防护外盒51的外部，从而方便安装相机1，同时通过控制电动伸缩推杆53的长度实现相机1位置高度的变化。

如图3所示，安装座55为无顶的筒形座，筒形座的底部外侧与纵向旋转电机的转动部固定连接，筒形座的底部内侧设置有第一磁吸块551，筒形座的筒身部贯穿的设置有螺栓孔，螺栓孔内配置有锁紧螺栓552，锁紧螺栓552的螺头部设于筒形座外部，相机1的底部配置有与筒形座内部空腔匹配安装柱553，安装柱553的底端固定连接有与是第一磁吸块551匹配的第二磁吸块554；

在实际安装相机1时，先将相机1底部的安装柱553插入筒形座中，并在第一磁吸块551和第二磁吸块554的磁吸作用下，相对吸引连接，再进一步通过锁紧螺栓552旋入筒形座，使得锁紧螺栓552的杆部与所述安装柱553抵触连接，卡紧安装柱553，从而将相机1稳固的安装在安装座55内。

如图4所示，上部箱盖2的后侧边沿与中部箱体3的后侧边沿铰接，上部箱盖2和中部箱体3之间设置有角度调节机构6，具体的，角度调节机构6包括移动滑轨61、移动滑块62、控角伸缩杆63、连接座64、连接杆65，中部箱体3的顶部一侧设置有调节凹槽66，移动滑轨61连接于调节凹槽66的一侧，移动滑块62与移动滑轨61对应嵌合滑动连接，控角伸缩杆63的一端固定的连接于调节凹槽66的端面，控角伸缩杆63的另一端与移动滑块62固定连接，连接杆65的两端分别与移动滑块62的顶部和连接座64的底端转动连接，连接座64的顶端与上部箱盖2的内侧固定连接；

在实际使用时，角度调节结构的调节原理通过控制控角伸缩杆63的推出距离使得连接杆65的底端位置发生改变，由于连接杆65本身长度不变且连接杆65连接上部箱盖2的距离也不变，因此连接杆65相对于上部箱盖2的角度就会发生变化，上部箱盖2和中部箱体3的角度也会发生变化，由此实现对于上部箱盖2相对于中部箱体3角度的调节。

如图5所示，中部箱体3的底面两侧与底部容纳箱4的底板顶面两侧之间配置有箱体升降机构7；中部箱体3的顶面配置有操作键板31，操作键板31用于手动控制整个诊断进程；

具体的，箱体升降机构7包括若干X形折叠架71、顶部滑轨72、两个顶部滑块73、顶部电推杆74、底部滑轨75、两个底部滑块76以及底部电推杆77，顶部滑轨72固定连接在中部箱体3的底面，顶部滑块73的顶部对应可滑动的连接在顶部滑轨72内，顶部电推杆74的一端与中部箱体3底面固定连接，顶部电推杆74的另一端与一个顶部滑块73连接并用于推动顶部滑块73在顶部滑轨72内移动，底部滑轨75固定连接在底部容纳箱4的底板顶面，底部滑块76的底部对应可滑动的连接在底部滑轨75内，底部电推杆77的一端与底部容纳箱4顶面固定连接，底部电推杆77的另一端与一个底部滑块76连接并用于推动底部滑块76在底部滑轨75内移动；位于最顶部的X形折叠架71的两个折叠杆的顶部端头分别与两个顶部滑块73的底部对应转动连接，位于最底部的X形折叠架71的两个折叠杆的底部端头分别与两个底部滑块76的顶部对应转动连接，相邻的两个X形折叠架71之间两对位置对应的折叠杆端头转动连接。

其中X形折叠架71的结构为包括两个折叠杆，且两个折叠杆的中部开孔并设置连轴，使得两个这个折叠杆可以相互转动，从而实现折叠状态的变化。

在实际使用时，通过控制顶部电推杆74和底部电推杆77同步伸缩，实现对顶部滑块73和底部滑块76的移动，使得最顶部X形折叠架71和最底部X形折叠架71发生折叠形态的变化，当X形折叠架71横向两个折叠杆的端头距离缩小时，则整体的箱体升降机构7升高，带动中部箱体3升高，当X形折叠架71横向两个折叠杆的端头距离增大时，则整体的箱体升降机构7降低，带动中部箱体3降低，从而实现对于操作键板31的升降、相机1的升降。

如图1所示，底部容纳箱4的底面配置有移动机构，其中移动机构包括若干可锁死的万向轮41，万向轮41连接在底部容纳箱4的底面拐角处，便于实际移动。

底部容纳箱4内配置有设备处理器42、移动设备储放盒以及蓄电池，其中移动设备储放盒用于在不使用相机1时，盛放相机1，也用于盛放其他诊断测试组件，设备处理器42分别与显示屏21、操作键板31、相机安装机构5、角度调节机构6以及箱体升降机构7电性连接，设备处理器42用于承载整个智能诊断系统实现实际的相机1位置调节、图像采集以及最终的故障诊断，蓄电池用于为所有用电设备提供电源。

此外，如图1所示，上部箱盖2外侧和中部箱体3外侧之间、中部箱体3外侧与底部容纳箱4外侧之间分别设置有连接扣8，因为上部箱盖2、中部箱体3以及底部容纳箱4之间可实现相对的位置变化，当其在使用时则需要对三者之间进行展开，便于实际诊断，但是在非使用状态下或运输状态下，则可以通过连接扣8使这三者相对整合连接，方便缩小体积，便于实际运输，底部容纳箱4的侧壁外侧固定的设置有提拉把手9，方便实际提拉整个移动设备箱，便于运输移动。

从上述诊断终端的内容可以看出，本发明的移动式设备箱全程只需单人操作，在投入实际使用时，便利程度很高，实际诊断所耗费的人力程度大幅降低。

对应于上述终端，本发明还提供一种光伏组件智能移动诊断系统，包括部署于设备处理器42的各个功能模块，如图8所示，具体包括互联的：图像采集模块、图像识别选择模块、相机控制模块、图像诊断模块、无线通信模块、存储模块以及显示模块：

其中，图像采集模块，用于在相机控制模块启动前采集首次光伏组件图像，在相机调整参数被响应后采集二次光伏组件图像；

图像识别选择模块，用于对首次光伏组件图像和二次光伏组件图像，进行成像处理并识别标记出目标光伏组件范围边界；

具体的，识别标记包括手动标记和自动识别标记，手动标记为手动选中光伏组件图像中目标光伏组件的顶点，图像识别选择模块根据顶点的位置进行连线得到目标光伏组件的范围边界；自动识别标记为通过图像识别器对光伏组件图像进行识别，自动生成若干个目标光伏组件范围边界识别结果并对每个识别结果进行可能性排序，若在T1时间内未接收到选择信号，则选择排序第一的识别结果为目标光伏组件的范围边界，若在T1时间内接收到选择信号，则根据选择信号将对应的识别结果设为目标光伏组件的范围边界。

相机控制模块，通过标准光伏组件范围边界和首次光伏组件图像中的目标光伏组件范围边界比较，计算得到相机调整参数，根据相机调整参数，对相机安装机构5、角度调节机构6以及箱体升降机构7进行控制，并发出手动调整指令；

具体的，响应相机调整参数的过程为：对比首次光伏组件图像中的目标光伏组件范围边界相对于标准光伏组件范围边界的对应边沿的位置计算当前相机1的偏离距离和偏移角度；根据偏移距离和偏移角度生成相机调整参数，相机调整参数包括自动调整参数和手动调整参数；根据自动调整参数控制相机安装机构5、角度调节机构6以及箱体升降机构7动作，同时发出手动调整指令，展示手动调整参数，等待手动调整指令被执行。

图像诊断模块，利用诊断模型对二次光伏组件图像中的目标光伏组件范围边界内的图像进行诊断，得到诊断结果；

无线通信模块，在诊断结果得出后，传输至远程服务中心；

存储模块，在诊断结果得出后，存储诊断结果；

显示模块，用于显示设备处理其中的所有可视化数据，包括蓄电池电量等。

在实际进行移动诊断时，结合智能移动诊断终端的实际结构，对应的诊断步骤为：

S1、预先在存储模块中存储进多个诊断方位的标准光伏组件范围边界和图像诊断模型；

由于光伏发电场中每个光伏组件的所处环境不同，对应的巡检通道的位置也不一样，因此对应于一个光伏发电场，可以归纳出多种检测诊断位，也对应了不同的图像诊断位，在每个图像诊断位，在相机1架设时，可根据具体光伏组件位置设计出最佳的拍摄位置和角度，从而在进行后续图像诊断时，减少计算步骤，更快更精确的得到诊断结果。最佳拍摄位置和角度对应形成标准光伏组件范围边界，在实际诊断时，以首次光伏组件图像中的目标光伏组件范围边界和标准光伏组件范围边界的对比数据为依据，可反向推导出相机1的理想拍摄位置和角度，从而算出相机调整参数。

S2、将移动式设备箱移动至待测的目标光伏组件旁，打开所有连接扣8，使得上部箱盖2、中部箱体3以及底部容纳箱4三者处于可活动状态，手动翻开上部箱盖2至箱盖初始操作位，通过操作键板31的按键，启动设备处理器42进而启动整个智能诊断系统，此时连接显示模块的显示屏21显示整个系统界面各个功能模块对应图标，用户通过操作键板31的按钮或者直接通过显示屏21的触屏功能发出操作指令。

S3、如图6所示，通过对相机控制模块发出控制指令控制相机安装机构5进行首次安装动作，即伸长电动伸缩推杆53使得安装座55从穿孔56中穿过伸出防护外盒51，控制箱体升降机构7进行首次升高动作，即驱动顶部电推杆74和底部电推杆77动作，使得两个顶部滑块73之间的距离减小、两个底部滑块76之间的距离减小，使得X形折叠架71纵向伸展，带动整个中部箱体3升高，此时从移动设备储放盒中取出相机1，将相机1底部的安装柱553插入筒形座的顶部开口中，并通过锁紧螺栓552紧固住相机1，使得相机1相对于安装座55位置固定。

S4、通过相机1控制机构发出预备拍摄调整动作，如图7所示，即用户通过操作键板31发出调整指令，使得相机安装机构5、角度调节机构6以及箱体升降机构7均动作，将相机1转移至用户判断出的合适诊断位置，并将该位置作为首次拍摄位。

S5、用户发出拍摄指令，使得图像采集模块动作，在首次拍摄位采集首次光伏组件图像，拍摄过程中相机1进行自动对焦，使得图像更清晰，再启动图像识别选择模块，对图像各个像素进行色彩识别处理，再根据用户使用习惯，选择启动手动标记程序或自动识别标记程序，若为手动标记，则用户直接在图像上选中目标光伏组件顶点，图像识别选择模块根据顶点位置自动生成目标光伏组件的范围边界；

若采用自动识别标记，一般情况下，如果图像中的目标光伏组件和其他物体的光影色彩差距较大，则可以准确的识别标记出目标光伏组件的范围边界，如果光影色彩差距小，则识别出的目标光伏组件的范围边界准确性会降低；

在自动识别标记完成后，生成若干个识别结果并通过显示屏21显示，用户可以根据实际情况选取准确的一个，从而获得首次光伏组件图像上的目标光伏组件的范围边界。

需要注意的是，本发明的诊断是用于在整个发电场巡检过程中，因此会连续诊断不同的光伏组件，在诊断过程中，在诊断某一行列或某区域的光伏组件时，其对应的光照条件、高度位置基本上相同，因此在实际进行识别诊断时，用户所采用的首次拍摄位也是经过经验积累得到的，用户可以轻易判断在此位置，光伏组件所处方位检测诊断更方便或更准确等，因此在实际使用时，自动识别标记的准确率可以得到保证，在实际操作时，除非天气光线条件差，否则可以默认使用自动识别标记，能够提高实际的检测诊断效率。

S6、根据首次光伏组件图像上的目标光伏组件的范围边界，通过相机控制模块调用存储模块中的标准光伏组件范围边界，再根据标准光伏组件范围边界和首次光伏组件图像中的目标光伏组件范围边界比较，即比较两者的面积、各个边界边长的角度，对比首次光伏组件图像中的目标光伏组件范围边界相对于标准光伏组件范围边界的对应边沿的位置计算当前相机1的偏离距离和偏移角度，从而反向推导出当前首次拍摄位和标准光伏组件范围边界对应的理想拍摄位置的距离和角度，进一步换算出要从当前拍摄位移动到理想拍摄位置和角度的相机调整参数。

需要注意的是，标准光伏组件范围边界的选择是可以设置的，例如在光伏发电场中，对一列相同排布的光伏组件，则可以在诊断第一个光伏组件时，选好标准光伏组件范围边界后锁定选择，则在当前光伏组件之后的其他光伏组件可以免除标准光伏组件范围边界的选择。

S7、根据相机调整参数，通过相机控制模块对相机安装机构5、角度调节机构6以及箱体升降机构7进行控制，如果有需要用户调整的地方，则在显示屏21中展示手动调整指令，展示手动调整参数，用户根据手动调整指令内容对移动式设备箱整体位置进行调整，在调整完成后，如图7所示，使得相机1处于理想拍摄位置角度。

S8、控制图像采集模块采集二次光伏组件图像，并通过图像识别选择模块对二次光伏组件图像进行图像处理和目标光伏组件的范围识别标记，得到标记了目标光伏组件范围边界的二次光伏组件图像。

需要注意的是前述的二次光伏组件图像并不指代数量上的第二次，在前面步骤中，如果需要手动调整，会容易出现用户手动调整无法一次到位的情况，则可能需要进行多次的相机1位置调整。同时也有首次光伏组件图像就能满足标准光伏组件范围边界的情况，此时S7、S8便可以省略，首次光伏组件图像经过S6中的比对符合了标准光伏组件范围边界，便直接作为二次光伏组件图像进行图像诊断。

S9、通过图像诊断模块，从存储模块中调用诊断模型，对标记了目标光伏组件范围边界的二次光伏组件图像进行诊断，得到诊断结果。

其中光伏组件的图像诊断技术属于较为成熟的现有技术，各大光伏组件生产厂商和发电厂商都会实时更新这项技术，本发明的重点并不在于如何诊断，而在于在发电场巡检场景中如何提供更好的诊断条件，所以此处对于诊断模型本身不做赘述。

值得注意的是，在S9之前的步骤，包括对于相机1方位的调整和对图像中光伏组件范围的调整，其目的在于更高效的实现光伏组件的图像诊断，提供更好的诊断条件，原因在于，光伏组件的诊断模型是基于图像上光影色彩的差别作为依据来诊断的，让相机1能够处于理想的拍摄方位，使得获取到的光伏组件图像便于诊断，同时对光伏组件图像准确的标记了目标光伏组件范围边界，使得在实际诊断时只对范围边界内容的图像进行诊断，避免了目标光伏组件之外物体图像对诊断结果的干扰，减小诊断运算；

同时设置了标准光伏组件范围边界作为实际调整的参照对比，使得最终用于诊断的光伏组件图像可以与标准光伏组件范围边界相同，则可以使得获取的光伏组件图像与诊断模型的适配度大大增高，从而使得最终的诊断结果更加准确。如图9所示，A中为大致拍摄的一个光伏组件图像，从图中可以看出在目标光伏组件边界范围之外还有相邻的光伏组件，同时还有环境图像在其中，直接对A图进行图像检测，那么将是全范围光影色彩图像诊断检测，周围环境图像和相邻光伏组件识别会影响到目标光伏组件的诊断结果，同时在A图中可以看出，由于相机1拍摄方位和角度，导致目标光伏组件成像后，远端和近端也会呈现不同光影色彩，导致诊断结果的不准确。而在B图中，讲过相机1拍摄方位和角度的调整，使得目标光伏组件成像更均匀规整，在此基础上，通过目标光伏组件范围边界限定，除开其他物体成像干扰，则可以使得诊断模型的诊断结果更准确，减少了干扰，诊断模型的计算速度也能大幅增加。

S10、对诊断结果进行显示，同时存储至存储模块，通过无线通信模块发送至远程服务中心，以便于在对整个发电场光伏组件诊断的同时，可以对前一时刻诊断出的光伏组件故障进行处理。

需要注意的是，本发明的实际使用场景是用于整个发电场或大范围的光伏组件的巡检，因此某一行列或某一区域的光伏组件方位排布基本相同，在实际使用中很多设备状态只需保持即可，无需重启再调整。例如当本发明的移动式设备箱在对一个光伏组件诊断完成后，此时相机安装机构5、角度调节机构6以及箱体升降机构7都处于诊断时的张开状态，由于底部容纳箱4的底面配置了移动机构，此时可以整体将移动时设备箱移动至下一个光伏组件前，这时诊断步骤直接从S5开始，由于两个光伏组件所处环境高度相同，实际的图像识别选择和相机1调整过程都能够轻松实现，其间需要的计算量和调整量都大大减小，从而在大范围诊断光伏组件时，其实际诊断效率很高。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种光伏组件智能移动诊断终端，其特征是：包括移动式设备箱，所述移动设备箱包括上部箱盖(2)、中部箱体(3)以及底部容纳箱(4)；

所述上部箱盖(2)的内侧配置有显示屏(21)，所述上部箱盖(2)的外侧配置有相机安装机构(5)，所述相机安装机构(5)用于安装相机(1)并调整相机(1)相对于上部箱盖(2)的距离和角度；

所述上部箱盖(2)的后侧边沿与所述中部箱体(3)的后侧边沿铰接，所述上部箱盖(2)和所述中部箱体(3)之间设置有角度调节机构(6)，所述中部箱体(3)的底面两侧与所述底部容纳箱(4)的底板顶面两侧之间配置有箱体升降机构(7)；所述中部箱体(3)的顶面配置有操作键板(31)；

所述底部容纳箱(4)的底面配置有移动机构，所述底部容纳箱(4)内配置有设备处理器(42)、移动设备储放盒以及蓄电池，所述设备处理器(42)分别与所述显示屏(21)、所述操作键板(31)、所述相机安装机构(5)、所述角度调节机构(6)以及所述箱体升降机构(7)电性连接，所述蓄电池用于为所有用电设备提供电源。

2.根据权利要求1所述的一种光伏组件智能移动诊断终端，其特征是：所述相机安装机构(5)包括防护外盒(51)、横向旋转电机(52)、电动伸缩推杆(53)、纵向旋转电机(54)以及安装座(55)，所述防护外盒(51)为无底的盒体，所述防护外盒(51)的底部边沿与所述上部箱盖(2)外侧边沿固定连接，所述横向旋转电机(52)的固定部与所述防护外盒(51)的后侧板内侧固定连接，所述电动伸缩推杆(53)的底端与所述横向旋转电机(52)的转动部连接，所述电动伸缩推杆(53)的顶端与所述纵向旋转电机(54)的固定部连接，所述纵向旋转电机(54)的转动部与所述安装座(55)的底部固定连接，所述防护外盒(51)的前侧板对应于所述电动伸缩推杆(53)自由端的位置贯穿的设置有伸出穿孔(56)。

3.根据权利要求2所述的一种光伏组件智能移动诊断终端，其特征是：所述安装座(55)为无顶的筒形座，所述筒形座的底部外侧与所述纵向旋转电机的转动部固定连接，所述筒形座的底部内侧设置有第一磁吸块(551)，所述筒形座的筒身部贯穿的设置有螺栓孔，所述螺栓孔内配置有锁紧螺栓(552)，所述锁紧螺栓(552)的螺头部设于所述筒形座外部，所述相机(1)的底部配置有与所述筒形座内部空腔匹配安装柱(553)，所述安装柱(553)的底端固定连接有与是第一磁吸块(551)匹配的第二磁吸块(554)。

4.根据权利要求3所述的一种光伏组件智能移动诊断终端，其特征是：所述角度调节机构(6)包括移动滑轨(61)、移动滑块(62)、控角伸缩杆(63)、连接座(64)、连接杆(65)，所述中部箱体(3)的顶部一侧设置有调节凹槽(66)，所述移动滑轨(61)连接于所述调节凹槽(66)的一侧，所述移动滑块(62)与所述移动滑轨(61)对应嵌合滑动连接，所述控角伸缩杆(63)的一端固定的连接于所述调节凹槽(66)的端面，所述控角伸缩杆(63)的另一端与所述移动滑块(62)固定连接，所述连接杆(65)的两端分别与所述移动滑块(62)的顶部和所述连接座(64)的底端转动连接，所述连接座(64)的顶端与所述上部箱盖(2)的内侧固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种光伏组件智能移动诊断终端，其特征是：所述箱体升降机构(7)包括若干X形折叠架(71)、顶部滑轨(72)、两个顶部滑块(73)、顶部电推杆(74)、底部滑轨(75)、两个底部滑块(76)以及底部电推杆(77)，所述顶部滑轨(72)固定连接在所述中部箱体(3)的底面，所述顶部滑块(73)的顶部对应可滑动的连接在所述顶部滑轨(72)内，所述顶部电推杆(74)的一端与所述中部箱体(3)底面固定连接，所述顶部电推杆(74)的另一端与一个所述顶部滑块(73)连接并用于推动所述顶部滑块(73)在所述顶部滑轨(72)内移动，所述底部滑轨(75)固定连接在所述底部容纳箱(4)的底板顶面，所述底部滑块(76)的底部对应可滑动的连接在所述底部滑轨(75)内，所述底部电推杆(77)的一端与所述底部容纳箱(4)顶面固定连接，所述底部电推杆(77)的另一端与一个所述底部滑块(76)连接并用于推动所述底部滑块(76)在所述底部滑轨(75)内移动；位于最顶部的X形折叠架(71)的两个折叠杆的顶部端头分别与两个所述顶部滑块(73)的底部对应转动连接，位于最底部的X形折叠架(71)的两个折叠杆的底部端头分别与两个所述底部滑块(76)的顶部对应转动连接，相邻的两个X形折叠架(71)之间两对位置对应的折叠杆端头转动连接。

6.根据权利要求1所述的一种光伏组件智能移动诊断终端，其特征是：所述上部箱盖(2)外侧和所述中部箱体(3)外侧之间、所述中部箱体(3)外侧与所述底部容纳箱(4)外侧之间分别设置有连接扣(8)，所述底部容纳箱(4)的侧壁外侧固定的设置有提拉把手(9)。

7.根据权利要求1所述的一种光伏组件智能移动诊断终端，其特征是：所述移动机构包括若干可锁死的万向轮(41)，所述万向轮(41)连接在所述底部容纳箱(4)的底面拐角处。

8.一种光伏组件智能移动诊断系统，其特征是：包括部署于设备处理器(42)的：

图像采集模块，用于在相机控制模块启动前采集首次光伏组件图像，在相机调整参数被响应后采集二次光伏组件图像；

图像识别选择模块，用于对首次光伏组件图像和二次光伏组件图像，进行成像处理并识别标记出目标光伏组件范围边界；

相机控制模块，通过标准光伏组件范围边界和首次光伏组件图像中的目标光伏组件范围边界比较，计算得到相机调整参数，根据相机调整参数，对相机安装机构(5)、角度调节机构(6)以及箱体升降机构(7)进行控制，并发出手动调整指令；

图像诊断模块，利用诊断模型对二次光伏组件图像中的目标光伏组件范围边界内的图像进行诊断，得到诊断结果；

无线通信模块，在诊断结果得出后，传输至远程服务中心；

存储模块，在诊断结果得出后，存储诊断结果；

显示模块，用于显示设备处理其中的所有可视化数据。

9.根据权利要求8所述的一种光伏组件智能移动诊断系统，其特征是：响应相机调整参数的过程为：对比首次光伏组件图像中的目标光伏组件范围边界相对于标准光伏组件范围边界的对应边沿的位置计算当前相机(1)的偏离距离和偏移角度；

根据偏移距离和偏移角度生成相机调整参数，所述相机调整参数包括自动调整参数和手动调整参数；

根据自动调整参数控制相机安装机构(5)、角度调节机构(6)以及箱体升降机构(7)动作，同时发出手动调整指令，展示手动调整参数，等待手动调整指令被执行。

10.根据权利要求8所述的一种光伏组件智能移动诊断系统，其特征是：所述识别标记包括手动标记和自动识别标记，所述手动标记为手动选中光伏组件图像中目标光伏组件的顶点，图像识别选择模块根据顶点的位置进行连线得到目标光伏组件的范围边界；所述自动识别标记为通过图像识别器对光伏组件图像进行识别，自动生成若干个目标光伏组件范围边界识别结果并对每个识别结果进行可能性排序，若在T1时间内未接收到选择信号，则选择排序第一的识别结果为目标光伏组件的范围边界，若在T1时间内接收到选择信号，则根据选择信号将对应的识别结果设为目标光伏组件的范围边界。