CN208149619U - 一种无人机成像系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种无人机成像系统，包括：无人机模块、成像模块、飞行控制模块、连接模块、降落支架、定位模块、测距模块和数据传输模块；成像模块包括：相机固定架、第一摄像机和第二摄像机，第一摄像机和第二摄像机固定设置在相机固定架上；第一摄像机为可见光相机，第二摄像机为红外成像相机；飞行控制模块设置在无人机模块上；相机固定架通过连接模块与无人机模块连接；第一摄像机和第二摄像机分别与飞行控制模块连接，第一摄像机和第二摄像机用于在飞行控制模块的控制下进行拍摄操作。使得能够通过人员在地面操纵的方式，控制无人机成像系统检测光伏发电站的电池板故障，提高了电池板故障检测的效率。

Description

一种无人机成像系统

技术领域

本实用新型涉及无人机技术领域，尤其涉及一种无人机成像系统。

背景技术

随着新能源技术的发展，使得规模越来越大的光伏发电站被建立起来，这些光伏发电站所安装的电池板数量较多。以一个30兆瓦的光伏电站为例，所安装的电池板数量可能高达12万块。电池板是光伏发电站的最重要的发电单元，电池板的故障可能会导致光伏发电站的发电量损失，因此对发电站电池板的故障巡查并及时处理，对提高光伏发电站的发电量具有很重要的意义。

常见电池板的故障包括隐裂、遮挡、灰尘、背板划伤、低效片、组件内汇流条短路、接线盒二极管击穿等。目前，对于电池板故障检测，通常是通过人工巡检的方式，由检测人员手持红外热成像仪对光伏发电站的电池板进行巡检，并通过对其中的电池板的表面进行拍摄，同时记录相关信息，最终根据拍摄照片进行光伏发电站的故障分析。

但是，目前方案中，通过人工巡检的方式进行光伏发电站电池板的故障检测，会产生耗时耗力，效率低下的问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种无人机成像系统，以解决现有技术中通过人工巡检的方式进行光伏发电站的质量检测，会产生耗时耗力，效率低下的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型是这样实现的：

提供了一种无人机成像系统，所述无人机成像系统包括：

无人机模块、成像模块、飞行控制模块、连接模块、降落支架、定位模块、测距模块和数据传输模块；

所述成像模块包括：相机固定架、第一摄像机和第二摄像机，所述第一摄像机和所述第二摄像机固定设置在所述相机固定架上；所述相机固定架通过所述连接模块与所述无人机模块连接；

所述第一摄像机为可见光相机，所述第二摄像机为红外成像相机；

所述飞行控制模块设置在所述无人机模块上，所述飞行控制模块用于接收或发送指令；

所述降落支架设置在所述无人机模块的一侧；

所述定位模块和所述测距模块设置在所述无人机模块上，且所述定位模块和所述测距模块分别与所述飞行控制模块连接；

所述第一摄像机和第二摄像机分别与所述数据传输模块连接；

所述第一摄像机和第二摄像机分别与所述飞行控制模块连接，所述第一摄像机和第二摄像机用于在所述飞行控制模块的控制下进行拍摄操作。

本实用新型实施例提供的无人机成像系统，无人机模块、成像模块、飞行控制模块、连接模块、降落支架、定位模块、测距模块和数据传输模块；成像模块包括：相机固定架、第一摄像机和第二摄像机，第一摄像机和第二摄像机固定设置在相机固定架上；第一摄像机为可见光相机，第二摄像机为红外成像相机；飞行控制模块设置在无人机模块上；相机固定架通过连接模块与无人机模块连接；第一摄像机和第二摄像机分别与飞行控制模块连接，第一摄像机和第二摄像机用于在飞行控制模块的控制下进行拍摄操作。使得能够通过人员在地面操纵的方式，控制无人机成像系统检测光伏发电站的电池板故障，提高了电池板故障检测的效率。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种无人机成像系统的外观结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种无人机成像系统的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的另一种无人机成像系统的外观结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面通过列举几个具体的实施例详细介绍本实用新型提供的一种无人机成像系统。

参照图1，示出了本实用新型提供的一种无人机成像系统的外观结构示意图，无人机成像系统包括：无人机模块10、成像模块20、飞行控制模块30、连接模块40、降落支架50、定位模块(图1中未绘出)、测距模块(图1中未绘出)和数据传输模块(图1中未绘出)；成像模块20包括：相机固定架201、第一摄像机202和第二摄像机203，第一摄像机201为可见光相机，第二摄像机202为红外成像相机，第一摄像机202和第二摄像机203固定设置在相机固定架201上；飞行控制模块30设置在无人机模块10上，飞行控制模块30用于接收或发送指令；相机固定架201通过连接模块40与无人机模块10连接，第一摄像机202和第二摄像机203分别与飞行控制模块30连接，第一摄像机202和第二摄像机203用于在飞行控制模块30的控制下进行拍摄操作。

在目前，针对于光伏发电站，如何对其电池板的故障进行高效的检测，一直是困扰全世界太阳能光伏工程师的难题。例如，在光伏发电站运行的过程中，会因为各种原因在某些电池板上出现遮挡，例如：灰尘、鸟粪、垃圾等杂物的覆盖，从而导致照射在这些光伏电池板上的阳光强度不一致，出现电池板上局部温度过高的情况，即出现热斑故障，严重影响了这些电池板的正常发电。

对于光伏发电站的电池板热斑进行检测，常采用红外成像技术对电池板表面进行拍摄，通过对红外成像图进行人工分析，从而确定该电池板是否有热斑故障，而采用人工巡检的方式对光伏发电站所有的电池板进行热斑检测，效率较为低下。

因此，本实用新型实施例提供了一种无人机成像系统，通过将检测电池板的成像模块20和飞行控制模块30集成在无人机模块10上，飞行控制模块30具备信号发送和接收的功能，能够通过无线传输的方式传输控制指令，通过工程人员在地面使用控制终端向飞行控制模块30发送飞行指令或拍摄指令，无人机模块10可以根据接收到的飞行指令进行起飞、飞行、降落等操作，另外，无人机模块10还可以根据接收到的拍摄指令，在成像模块20对准电池板表面时进行拍摄操作，将拍摄到的图片进行储存，并通过数据传输模块由无线传输的方式将图片实时发送至地面接收站，以供地面工程人员对上述图片进行分析。

相较于现有技术中，需要人工进行拍摄、导出照片的操作，本实用新型实施例提供的一种无人机成像系统的检测过程更加简便、高效。

可选的，第一摄像机202为可见光相机；第二摄像机203为红外成像相机。

具体的，为了达到最优的检测效果，可以在成像模块20集成两组摄像机：第一摄像机202和第二摄像机203，其中，第一摄像机202可以为可见光相机；第二摄像机203可以为红外成像相机。在检测过程中，通过第一摄像机202拍摄电池板的可视外观照片，以便工程人员分析电池板是否存在结构上的损坏，另外，通过第二摄像机203拍摄电池板的红外成像照片，以便工程人员分析电池板是否存在热斑故障。

相机固定架201可以为金属支架，用于承载第一摄像机202和第二摄像机203，通过在连接模块40的配合下调整第一摄像机202和第二摄像机203的拍摄角度，另外相机固定架201还可以起到保护第一摄像机202和第二摄像机203的作用。

进一步的，参照图1，示出了本实用新型提供的一种无人机成像系统的结构示意图，无人机模块还包括：降落支架50；降落支架50设置在无人机主体101背离旋翼102的一侧。

在本实用新型实施例中，降落支架50可以设置在无人机模块10的底部，且降落支架50的高度需要高于成像模块20的高度，避免在降落的时候成像模块20磕碰地面导致损坏，降落支架50可以在无人机模块10降落的时候提供缓冲作用，提高无人机模块10的安全性能。

进一步的，参照图2，无人机成像系统包括：无人机模块10、成像模块20、飞行控制模块30、连接模块40、定位模块60、测距模块70和数据传输模块80；定位模块60和测距模块70设置在无人机模块10上，且定位模块60和测距模块70分别与飞行控制模块30连接。

在本实用新型实施例中，定位模块60和测距模块70可以与飞行控制模块30集成设置为一体，定位模块60和测距模块70也可以集成为一个模块，定位模块60用于定位无人机成像系统当前所处的位置信息，例如经纬度等，测距模块70可以测量无人机成像系统中成像模块20与电池板表面之间的距离，例如，测距模块70可以为激光测距仪，通过发射测量激光至电池板表面，并接受反射回来的激光，根据时间差计算出测距模块与电池板表面之间的距离。

成像模块20拍摄的每一张照片可以与定位模块60和测距模块70的测量结果进行绑定，并将绑定了该测量结果的照片通过数据传输模块80实时发送至地面接收站，以便检测人员确定每张照片的相关信息，如，照片对应的电池板的位置信息，拍摄照片时成像模块20与电池板表面之间的距离信息等，方便了检测人员后续的检测过程。

综上所述，本实用新型实施例提供的一种无人机成像系统，包括：无人机模块、成像模块、飞行控制模块、连接模块、降落支架、定位模块、测距模块和数据传输模块；成像模块包括：相机固定架、第一摄像机和第二摄像机，第一摄像机和第二摄像机固定设置在相机固定架上；第一摄像机为可见光相机，第二摄像机为红外成像相机；飞行控制模块设置在无人机模块上；相机固定架通过连接模块与无人机模块连接；第一摄像机和第二摄像机分别与飞行控制模块连接，第一摄像机和第二摄像机用于在飞行控制模块的控制下进行拍摄操作。使得能够通过人员在地面操纵的方式，控制无人机成像系统对光伏发电站进行质量检测，提高了质量检测的效率。

可选的，参照图1，无人机模块10包括：无人机主体101、电源(图1中未示出)和四组旋翼102；旋翼102设置在无人机主体101的一侧，电源与旋翼102连接，用于为旋翼102供能，相邻的旋翼102在工作状态下互不干涉；相机固定架201设置在无人机主体101背离旋翼102的一侧。

在本实用新型实施例中，无人机模块10可以为常规的电力驱动无人机，包括对角设置的四组飞行旋翼102，通过人员在地面手持控制终端向无人机模块10上设置的飞行控制模块30发送控制指令，使得无人机模块10可以承载成像模块20飞行至电池板附近。

可选的，在检测过程中，成像模块20需要依据飞行角度的不同调整其拍摄角度，本实用新型实施例提供了一种连接模块40的结构方案，参照图1，连接模块40包括：连接杆401和转向轴402；连接杆401的一端与无人机模块10连接，具体为连接杆401的一端与无人机主体101背离旋翼102的一侧连接，连接杆401的另一端通过转向轴402与相机固定架201连接。

在本实用新型实施例提供的一种调整成像模块20拍摄角度的方式中，可以通过设置两组连接杆401，并将连接杆401通过转向轴402与相机固定架201的两个相对侧面活动连接，通过手动调整或电动驱动转向轴402即可调整相机固定架201的角度，从而调整成像模块20的拍摄角度。

可选的，本实用新型实施例还提供了另一种调整成像模块20拍摄角度的方式，参照图3，示出了本实用新型提供的另一种无人机成像系统的外观结构示意图，连接模块40包括：固定管403、伸缩管404和转向杆405；固定管403的一端与无人机模块10连接，具体为固定管403的一端与无人机主体101背离旋翼102的一侧刚性连接；固定管403为中空结构，伸缩管404的一端设置在固定管403另一端的中空结构中；伸缩管404用于在固定管403的中空结构中伸出或缩回；伸缩管404的另一端通过转向杆405与相机固定架201连接。

在本实用新型实施例提供的另一种调整成像模块20拍摄角度的方式中，可以将固定管403和伸缩管404装配组成电动伸缩装置，从而调整成像模块20在垂直方向上的相对位置，另外将伸缩管404的另一端通过转向杆405与相机固定架201连接，还可以进一步调节成像模块20的拍摄角度。

综上所述，本实用新型实施例提供的一种无人机成像系统，包括：无人机模块、成像模块、飞行控制模块、连接模块、降落支架、定位模块、测距模块和数据传输模块；成像模块包括：相机固定架、第一摄像机和第二摄像机，第一摄像机和第二摄像机固定设置在相机固定架上；第一摄像机为可见光相机，第二摄像机为红外成像相机；飞行控制模块设置在无人机模块上；相机固定架通过连接模块与无人机模块连接；第一摄像机和第二摄像机分别与飞行控制模块连接，第一摄像机和第二摄像机用于在飞行控制模块的控制下进行拍摄操作。使得能够通过人员在地面操纵的方式，控制无人机成像系统对光伏发电站进行质量检测，提高了质量检测的效率。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，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，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种无人机成像系统，其特征在于，所述无人机成像系统包括：

无人机模块、成像模块、飞行控制模块、连接模块、降落支架、定位模块、测距模块和数据传输模块；

所述成像模块包括：相机固定架、第一摄像机和第二摄像机，所述第一摄像机和所述第二摄像机固定设置在所述相机固定架上；所述相机固定架通过所述连接模块与所述无人机模块连接；

所述第一摄像机为可见光相机，所述第二摄像机为红外成像相机；

所述飞行控制模块设置在所述无人机模块上，所述飞行控制模块用于接收或发送指令；

所述降落支架设置在所述无人机模块的一侧；

所述定位模块和所述测距模块设置在所述无人机模块上，且所述定位模块和所述测距模块分别与所述飞行控制模块连接；

所述第一摄像机和第二摄像机分别与所述数据传输模块连接；

所述第一摄像机和第二摄像机分别与所述飞行控制模块连接，所述第一摄像机和第二摄像机用于在所述飞行控制模块的控制下进行拍摄操作。

2.根据权利要求1所述的无人机成像系统，其特征在于，所述无人机模块包括：

无人机主体、电源和四组旋翼；

所述旋翼设置在所述无人机主体的一侧，所述电源与所述旋翼连接，用于为所述旋翼供能，相邻的所述旋翼在工作状态下互不干涉；

所述相机固定架设置在所述无人机主体背离所述旋翼的一侧。

3.根据权利要求1所述的无人机成像系统，其特征在于，所述连接模块还包括：

连接杆和转向轴；

所述连接杆的一端与所述无人机模块的一侧连接，所述连接杆的另一端通过所述转向轴与所述相机固定架连接。

4.根据权利要求1所述的无人机成像系统，其特征在于，所述连接模块还包括：

固定管、伸缩管和转向杆；

所述固定管的一端与所述无人机模块的一侧刚性连接；

所述固定管为中空结构，所述伸缩管的一端设置在所述固定管另一端的所述中空结构中；所述伸缩管用于在所述固定管的中空结构中伸出或缩回；

所述伸缩管的另一端通过所述转向杆与所述相机固定架连接。