CN207530776U - 一种基于热成像技术的分布式电站检测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型的一种基于热成像技术的分布式电站检测设备，将无人飞行器与热成像仪和高清数码摄像机相结合，通过图像比对、热成像对比的方式，进行太阳能热斑大小以及形成原因的确认，无人飞行器通过无线设备接受控制后台或者移动控制端发出的控制信号，通过标定的水平坐标和距地高度进行悬停拍摄，水平坐标由GPS定位模块核准，距地高度则由超声波式的高度定位模块确认，保证拍摄的红外热图和实时视频的完整，而且无人飞行器的飞行控制模块内集成负反馈自动控制系统，提高飞行和悬停的稳定性，提高拍摄效果，同时，数据收集模块不使用时，收束于无人飞行器内，使用时，通过移动平台露出，并调整拍摄角度。

Description

一种基于热成像技术的分布式电站检测设备

技术领域

本实用新型涉及一种电站检测设备，特别涉及一种基于热成像技术的分布式电站检测设备。

背景技术

作为环保的新能源，光伏产业在近几年得到了长足、快速的发展，其前提是光明的。但是同时也面临很多的问题和困难需要去克服，光伏太阳能分布式电站，在运行过程中，存在的质量隐患和意外事故，就比如，太阳能板在生产过程中，由于质量缺陷，出现隐裂、碎片、焊接不良，或者在应用过程中，意外的被其他物体(鸟粪、树枝树杈、树荫)长时间遮蔽，到会导致该区域的太阳能板严重发热，产生太阳能热斑，不仅对太阳能板(太阳能电池组)造成严重破坏，影响太阳能板的运行，也会严重破坏太阳能系统。

实用新型内容

本实用新型针对上述问题提出了一种基于热成像技术的分布式电站检测设备，可有效检测到太阳能热斑，并及时反馈，防止太阳能板的长时间的非正常运作。

具体的技术方案如下：

一种基于热成像技术的分布式电站检测设备，包括无人飞行器，其特征在于，所述无人飞行器包括巡航系统、无线通讯模块、数据收集模块、数据存储模块、电源控制模块以及无人机电池组，无人飞行器通过无线通讯模块、无线中继塔与控制后台以及移动控制端交互；

所述巡航系统包括飞行控制模块、GPS定位模块以及高度定位模块，所述飞行控制模块控制无人飞行器飞行以及姿态转换，其内集成有负反馈自动控制系统；所述GPS定位模块用于确认无人飞行器水平坐标，所述高度定位模块包括超声波发生器、超声波传感器，用于确认无人飞行器距地高度，所述超声波发生器的发生端与超声波传感器的接收端位于无人飞行器的下端；

所述数据收集模块包括PLIR热成像仪和高清数码摄像机，所述PLIR热成像仪和高清数码摄像机固定设置于无人飞行器下端的移动平台上，所述移动平台包括平板托台和小型电动的升降杆，PLIR热成像仪和高清数码摄像机固定设置的平板托台上端，所述升降杆收束于无人飞行器内，包括前侧升降杆和后侧升降杆，前侧升降杆和后侧升降杆均两两一组，且其上端均与无人飞行器固定连接，其下端分别与平板托台前后两侧铰接；

所述无人机电池组通过电源控制模块与巡航系统、无线通讯模块、数据收集模块交互，电源控制模块用于控制电源供给以及监控无人机电池组储能情况，所述数据存储模块与数据收集模块、无线通讯模块交互，存储图片和视频数据，并通过无线通讯模块传输给控制后台。

上述的一种基于热成像技术的分布式电站检测设备，其工作原理如下：

距地高度标定：根据太阳能分布式电站中太阳能板的实际位置、对日角度，以及无人飞行器上的数据收集模块的实际拍摄角度进行计算，由此确认距地高度为H；

坐标标定：工作人员通过移动控制端控制无人飞行器，落于太阳能板前侧，设定无人飞行器与太阳能板的间距恒定为D1，根据GPS定位模块记录水平坐标I；

坐标系录入以及检测路线设定：每个H和I与一个太阳能板相对应，设定坐标系，并根据分布式电站中的太阳能板分布，设定检测路线，并标定起始和结束坐标，常用检测路线为S型检测路线；

实地数据检测：控制后台或者移动控制端发布检测命令，检测命令经由无线中继塔，并通过无线通讯模块被无人飞行器接受，巡航系统启动控制无人飞行器飞至起始坐标，移动平台启动，升降杆控制平板托台下降，PLIR热成像仪和高清数码摄像机露出，并通过后侧升降杆调整成预设的拍摄角度，数据收集模块收集第一块太阳能板的红外热图并进行实时拍摄，得到红外热图和实时视频，存储于数据存储模块，数据存储模块对红外热图和实时视频进行命名、整理后，通过无线通讯模块传输给控制后台；

检测比对：控制后台接收红外热图和实时视频，并进行比对，确认太阳能热斑大小以及形成原因。

其中，实地数据检测中数据存储模块对红外热图和实时视频的命名整理方式多种多样，可根据坐标号+拍摄时间，进行命名，也可根据太阳能板编号+拍摄时间进行命名。

其中，所述移动控制端为巡检控制器。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型的一种基于热成像技术的分布式电站检测设备，将无人飞行器与热成像仪和高清数码摄像机相结合，通过图像比对、热成像对比的方式，进行太阳能热斑大小以及形成原因的确认，无人飞行器通过无线设备接受控制后台或者移动控制端发出的控制信号，通过标定的水平坐标和距地高度进行悬停拍摄，水平坐标由GPS定位模块核准，距地高度则由超声波式的高度定位模块确认，保证拍摄的红外热图和实时视频的完整，而且无人飞行器的飞行控制模块内集成负反馈自动控制系统，提高飞行和悬停的稳定性，提高拍摄效果，同时，数据收集模块不使用时，收束于无人飞行器内，使用时，通过移动平台露出，并调整拍摄角度。

附图说明

图1本实用新型原理图。

图2无人飞行器侧视图。

图3无人飞行器检测状态视图。

具体实施方式

为使本实用新型的技术方案更加清晰明确，下面结合附图对本实用新型进行进一步描述，任何对本实用新型技术方案的技术特征进行等价替换和常规推理得出的方案均落入本实用新型保护范围。

一种基于热成像技术的分布式电站检测设备，包括无人飞行器1，其特征在于，所述无人飞行器1包括巡航系统2、无线通讯模块3、数据收集模块4、数据存储模块5、电源控制模块6以及无人机电池组7，无人飞行器1通过无线通讯模块3、无线中继塔8与控制后台9以及移动控制端10交互；

所述巡航系统2包括飞行控制模块21、GPS定位模块22以及高度定位模块23，所述飞行控制模块21控制无人飞行器1飞行以及姿态转换，其内集成有负反馈自动控制系统211；所述GPS定位模块22用于确认无人飞行器1水平坐标，所述高度定位模块23包括超声波发生器231、超声波传感器232，用于确认无人飞行器1距地高度，所述超声波发生器231的发生端与超声波传感器232的接收端位于无人飞行器1的下端；

所述数据收集模块4包括PLIR热成像仪41和高清数码摄像机42，所述PLIR热成像仪41和高清数码摄像机42固定设置于无人飞行器1下端的移动平台43上，所述移动平台43包括平板托台431和小型电动的升降杆，PLIR热成像仪41和高清数码摄像机42固定设置的平板托台431上端，所述升降杆收束于无人飞行器1内，包括前侧升降杆432和后侧升降杆433，前侧升降杆432和后侧升降杆433均两两一组，且其上端均与无人飞行器1固定连接，其下端分别与平板托台431前后两侧铰接；

所述无人机电池组7通过电源控制模块6与巡航系统2、无线通讯模块3、数据收集模块4交互，电源控制模块6用于控制电源供给以及监控无人机电池组7储能情况，所述数据存储模块5与数据收集模块4、无线通讯模块3交互，存储图片和视频数据，并通过无线通讯模块3传输给控制后台9。

上述的一种基于热成像技术的分布式电站检测设备，其工作原理如下：

距地高度标定：根据太阳能分布式电站中太阳能板的实际位置、对日角度，以及无人飞行器上的数据收集模块的实际拍摄角度进行计算，由此确认距地高度为H；

坐标标定：工作人员通过移动控制端控制无人飞行器，落于太阳能板前侧，设定无人飞行器与太阳能板的间距恒定为D1，根据GPS定位模块记录水平坐标I；

坐标系录入以及检测路线设定：每个H和I与一个太阳能板相对应，设定坐标系，并根据分布式电站中的太阳能板分布，设定检测路线，并标定起始和结束坐标，常用检测路线为S型检测路线；

实地数据检测：控制后台或者移动控制端发布检测命令，检测命令经由无线中继塔，并通过无线通讯模块被无人飞行器接受，巡航系统启动控制无人飞行器飞至起始坐标，移动平台启动，升降杆控制平板托台下降，PLIR热成像仪和高清数码摄像机露出，并通过后侧升降杆调整成预设的拍摄角度，数据收集模块收集第一块太阳能板的红外热图并进行实时拍摄，得到红外热图和实时视频，存储于数据存储模块，数据存储模块对红外热图和实时视频进行命名、整理后，通过无线通讯模块传输给控制后台；

检测比对：控制后台接收红外热图和实时视频，并进行比对，确认太阳能热斑大小以及形成原因。

上述的一种基于热成像技术的分布式电站检测设备，其中，实地数据检测中数据存储模块对红外热图和实时视频的命名整理方式多种多样，可根据坐标号+拍摄时间，进行命名，也可根据太阳能板编号+拍摄时间进行命名。

上述的一种基于热成像技术的分布式电站检测设备，其中，所述移动控制端10为巡检控制器。

如图3所示的无人飞行器检测状态视图，距地高度H的算法如下：太阳能板的中心距地高度为D2，对日角度为β，则H＝tan(90°-β)*D1+D2。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (2)

1.一种基于热成像技术的分布式电站检测设备，包括无人飞行器，其特征在于，所述无人飞行器包括巡航系统、无线通讯模块、数据收集模块、数据存储模块、电源控制模块以及无人机电池组，无人飞行器通过无线通讯模块、无线中继塔与控制后台以及移动控制端交互；

所述巡航系统包括飞行控制模块、GPS定位模块以及高度定位模块，所述飞行控制模块控制无人飞行器飞行以及姿态转换，其内集成有负反馈自动控制系统；所述GPS定位模块用于确认无人飞行器水平坐标，所述高度定位模块包括超声波发生器、超声波传感器，用于确认无人飞行器距地高度，所述超声波发生器的发生端与超声波传感器的接收端位于无人飞行器的下端；

所述数据收集模块包括PLIR热成像仪和高清数码摄像机，所述PLIR热成像仪和高清数码摄像机固定设置于无人飞行器下端的移动平台上，所述移动平台包括平板托台和小型电动的升降杆，PLIR热成像仪和高清数码摄像机固定设置的平板托台上端，所述升降杆收束于无人飞行器内，包括前侧升降杆和后侧升降杆，前侧升降杆和后侧升降杆均两两一组，且其上端均与无人飞行器固定连接，其下端分别与平板托台前后两侧铰接；

所述无人机电池组通过电源控制模块与巡航系统、无线通讯模块、数据收集模块交互，电源控制模块用于控制电源供给以及监控无人机电池组储能情况，所述数据存储模块与数据收集模块、无线通讯模块交互，存储图片和视频数据，并通过无线通讯模块传输给控制后台。

2.如权利要求1所述的一种基于热成像技术的分布式电站检测设备，其特征在于，所述移动控制端为巡检控制器。