TW201620244A - 太陽能電廠異常檢測方法與系統 - Google Patents

Abstract

一種太陽能電廠異常檢測方法，其包含下列步驟：在第一時間拍攝至少一太陽能模組的第一照片；將第一照片與至少一太陽能模組在第二時間拍攝的第二照片進行影像比對；當第一照片與第二照片不相符時，輸出一第一警示；當第一照片與第二照片不相符時，檢查對應該至少一太陽能模組之發電裝置在第一時間的第一發電量與在第二時間的第二發電量是否相符；當發電裝置的第一發電量與第二發電量不相符時，輸出一第二警示。透過太陽能電廠異常檢測方法，降低工作人員在檢測太陽能模組時所需耗費的時間，提高偵測的準確率。

Description

太陽能電廠異常檢測方法與系統

本創作係有關於一種太陽能電廠異常檢測方法與系統，特別是有關於一種透過影像辨識的方式來檢測太陽能電廠的太陽能模組是否有異常，而判斷太陽能電廠的發電量是否異常的太陽能電廠異常檢測方法與系統。

太陽能模組大都是以單晶矽或多晶矽的半導體材料所製成，一般來說，太陽能模組的壽命可以超過20年，但天然災害、太陽能模組品質不良或是人為因素也會造成太陽能模組的損壞或異常，縮短太陽能模組的壽命，此時就需要定時檢查或保養，查看太陽能模組是否受損，延長太陽能模組的壽命。在一個太陽能電廠中，太陽能模組的數量可以是數個到數十萬個，若是光靠人力檢查太陽能模組是否損壞或異常，需要耗費大量的人力與時間。另外，若是靠人力來檢查太陽能模組是否損壞或異常，工作人員需要爬上建築物，並以目測或人工拍攝的方式來檢查，非常的不方便、不準確，也過於耗時。

因此，存在一種需求，設計一種太陽能電廠異常檢測方法，改善目測或人工拍攝太陽能模組的不方便、不準確也過於耗時的缺失。

本創作之目的在提供一種太陽能電廠異常檢測方法，透過此方法改善以目測或人工拍攝檢測太陽能模組的不方便、不準確以及過於耗時的缺失。

根據上述之目的，在此提供一種太陽能電廠異常檢測方法，包含： 在一第一時間拍攝至少一太陽能模組的一第一照片； 將該第一照片與該至少一太陽能模組在一第二時間拍攝的一第二照片進行影像比對； 當該第一照片與該第二照片不相符時，輸出一第一警示； 當該第一照片與該第二照片不相符時，檢查對應該至少一太陽能模組之一發電裝置在該第一時間的一第一發電量與在該第二時間的一第二發電量是否相符； 當該發電裝置的該第一發電量與該第二發電量不相符時，輸出一第二警示。

本創作之另一目的在提供一種太陽能電廠異常檢測系統，透過此系統，省略以人工方式檢查太陽能模組是否損壞或異常的方式，提高檢測的效率。

根據上述之目的，在此提供一種太陽能電廠異常檢測系統，包含： 一高處拍攝裝置，包含一高度調整器與一影像裝置用於將至少一太陽能模組拍攝一第一照片與一第二照片，該第一照片與該第二照片為在不同時間所拍的照片； 一儲存模組，用於儲存該高處拍攝裝置所拍攝的該第一照片與該第二照片； 一辨識模組，與該儲存模組連線，用於辨識該第一照片與該第二照片是否相符； 一檢測模組，與該辨識模組連線，用於根據該辨識模組的辨識結果，檢測該至少一太陽能模組的一發電裝置在該第一時間與該第二時間分別對應的一第一發電量與一第二發電量是否相符； 一警示模組，與該辨識模組與該檢測模組連線，當該第一照片與該第二照片不相符，輸出一第一警示，當該第一發電量與該第二發電量不相符，輸出一第二警示。

透過上述之太陽能電廠異常檢測方法與系統，降低工作人員在檢測太陽能模組時所需耗費的時間，更可以將偵測的準確率也提高。

以下配合圖式及本創作較佳實施例，進一步闡述本創作為達成預定創作目的所採取的技術手段。

圖1為本創作之太陽能電廠異常檢測方法的流程圖。該太陽能電廠檢測方法係應用一太陽能電廠異常檢測系統來執行。如圖1所示，在步驟S101中，在第一時間拍攝至少一個太陽能模組的一第一照片。拍攝至少一個太陽能模組之第一照片的方式可以藉由高處拍攝裝置，將太陽能模組進行第一照片的拍攝。高處拍攝裝置可以是具有拍照或錄影裝置的飛行器(如遙控飛機、熱氣球、直升機等)、具有拍攝功能的機器手臂或具有拍照或錄影裝置的任何架高輔助裝置(如鷹架、支架、桿具或梯子等)，任何可以從高處拍攝太陽能模組照片的裝置或輔助工具都可以視為本創作的高處拍攝裝置。而相機或攝影裝置可以是一般的數位相機或攝影裝置，或者是搭載紅外線熱顯像儀(Infra-Red Thermograph)或電致發光檢測系統(Electroluminescence)的相機或攝影裝置，在此並不侷限。

本創作之太陽能電廠異常檢測方法藉由高處拍攝裝置將相機或攝影裝置移動到太陽能模組的上方，進行太陽能模組的俯視拍照。每個太陽能模組都有對應的發電裝置如最大功率點追蹤器(Maximum Power Point Tracking，MPPT)、逆變器(Inverter)等，可以透過選擇不同發電裝置的方式，控制高處拍攝裝置移動到發電裝置所對應之太陽能模組上方俯視拍照，針對所拍照之太陽能模組進行檢查，檢查太陽能模組是否異常，如損壞、效率衰減、遺失或髒汙等。工作人員每隔一段時間就依照發電裝置的排序，透過手動或遙控高處拍攝裝置將太陽能模組照像，並將所拍攝之照片存檔，或自動傳輸照片檔案至遠端的手持式裝置存檔。第一照片的擷取方式可以透過高處拍攝裝置將相機或攝影裝置準確移動至所對應太陽能模組區域的上方，然後利用紅外線熱顯像儀、電致發光檢測系統或相機或錄影裝置等裝置俯視攝影再擷取所需的第一照片。

在步驟S102中，將在該第一時間的該第一照片與該至少一個太陽能模組在一第二時間所拍的第二照片進行影像比對，第二時間為歷史時間，因為太陽能模組每隔一段時間就會拍照存檔，每次拍完照片後，就會將此時所拍的照片與歷史時間所拍的照片進行比對，若第一照片與第二照片相符，則此太陽能模組為正常，若第一照片與第二照片並不相符，則此太陽能模組為可能異常。在步驟S103中，當第一照片與第二照片不相符時，輸出第一警示。當太陽能模組受到損壞、效率衰減、遺失或髒汙等時，異常的一個或多個太陽能模組所拍的第一照片會與在歷史時間之太陽能模組所拍的第二照片不同，將第一照片與第二照片進行比對時，異常的一個或多個太陽能模組的第一照片不會與無異常之一個或多個太陽能模組的第二照片一樣。舉例來說，損壞的一個或多個太陽能模組有可能在其所拍攝照片上呈現有裂縫或熱斑(Hot Spot)等，不同時間的一個或多個太陽能模組在外觀上有差異。因此在不同時間所拍攝的第一照片與第二照片不會相同，此時可判定一個或多個太陽能模組有異常，檢測系統會發出警示訊號，告知工作人員一個或多個太陽能模組有異常，需要做進一步的檢測或維修。另外，照片的辨識技術為傳統之技藝，為本領域技術人員所熟知，在此不再贅述。

在步驟S104中，當第一照片與第二照片不相符時，進一步檢查對應太陽能模組的發電裝置在第一時間的第一發電量與在第二時間的第二發電量是否異常。因為所拍攝之一個或多個太陽能模組有對應的發電裝置，當發現該一個或多個太陽能模組的第一照片與第二照片有異常時，進一步檢測其所對應之發電裝置的發電量是否也有差異。在任何時間點拍攝一個或多個太陽能模組的照片時，也會同時記錄所對應之發電裝置的發電量，當發現一個或多個太陽能模組在第一時間與第二時間的照片不相符時，進一步比對所對應之發電裝置在第一時間與第二時間的第一發電量與第二發電量是否相符。在步驟S105中，當發電裝置在第一時間的第一發電量與在第二時間的第二發電量不相符時，輸出第二警示。當第一發電量與第二發電量不相符，表示可以確認受到損壞、效率衰減、遺失或髒汙等的一個或多個太陽能模組30已進一步造成所對應之發電裝置之發電能力下降，需要立即對異常之一個或多個太陽能模組30進行更換或維修。

透過上述的檢測方法，工作人員只要控制高處拍攝裝置即可將一個或多個太陽能模組進行拍攝，避免遠端進行一個或多個太陽能模組的照片拍攝工作，造成所拍照片不夠清晰或不夠正確的缺失。另外，由於科技的進步，可以程式化將一個或多個太陽能模組與發電裝置對應，並且將一個或多個太陽能模組所在位置定位。舉例來說，利用遙控器遙控高度調整器(如空拍機等裝置)時，可以在遙控器點選某一發電裝置，此時遙控器就會找到該發電裝置所對應之一個或多個太陽能模組的所在區域，根據所儲存之一個或多個太陽能模組的座標位置，空拍機會自動定位會飛到所對應之一個或多個太陽能模組的上方進行拍照，因此每次拍攝一個或多個太陽能模組的角度或位置都相同，就可以利用影像辨識系統，辨識出在不同時間所拍攝之照片是否有所差異。

圖2顯示本創作之太陽能電廠異常檢測系統的方塊示意圖，圖3為本創作之太陽能電廠異常檢測系統的平面示意圖。如圖2與圖3所示，太陽能電廠異常檢測系統20包含高處拍攝裝置21、儲存模組22、遙控器23、辨識模組24、檢測模組25與警示模組26。

高處拍攝裝置21是由一高度調整器211與一影像裝置212所組成，影像裝置212可以是傳統的類比相機、類比攝影機或是數位相機或數位攝影機，甚至可以是紅外線熱顯像儀裝置(Infra-Red Thermograph)或電致發光顯示器(Electroluminescence)，在此並不侷限。影像裝置212裝設於高度調整器211上，且用於拍攝太陽能模組的第一照片與第二照片，第一照片與第二照片為在不同時間所拍攝的照片，該高度調整器211可以是一架高輔助裝置(如階梯等)，或者該高度調整器211可以是一飛行器(如空拍機或遙控飛機)、機器手臂或架高輔助裝置(如鷹架、支架、桿具或梯子等)。儲存模組22可以設置在影像裝置212或高度調整器211上，儲存模組22以有線的方式與影像裝置212或高度調整器211連接，以有線的方式儲存第一照片與第二照片，或者儲存模組22可以設置於遠端系統內(例如伺服器或電腦或手持式行動裝置等電子系統內)，儲存模組22以有線或無線的方式與影像裝置212或高度調整器211連接，將影像裝置212所拍攝之第一照片與第二照片以有線或無線傳輸的方式儲存於儲存模組22內，在此並不侷限。

若本創作的高度調整器211為一遙控飛機或空拍機，本創作的太陽能異常檢測系統20更包含一遙控器23。遙控器23可以是一般遙控飛機所使用之遙控器，在不同實施例中，也可以是電子裝置上安裝遙控高度調整器211的遙控程式作為本創作的遙控器23，在此並不侷限。高處拍攝裝置21進一步包含一定位模組213，例如全球定位系統(Global Positioning System，GPS)，透過定位模組213讓高度調整器211移動至工作人員所選擇之一個或多個太陽能模組30的上方，然後影像裝置212會對一個或多個太陽能模組30進行攝影，並將所拍攝之影像儲存於儲存模組22中。辨識模組24與儲存模組22連線，而警示模組26與辨識模組24與檢測模組25連線。辨識模組24會辨識不同時間所拍攝之一個或多個太陽能模組30的第一照片與第二照片，若不同時間之一個或多個太陽能模組30的第一照片與第二照片有差異，則會傳遞訊號給警示模組26，警示模組26會輸出一第一警示，第一警示可以是一警示燈或是警示鈴，更可是以一簡訊、一電話通訊或電子郵件(email)的方式傳遞警示訊息，在此並不侷限。當本創作之太陽能電廠異常檢測系統20發出第一警示，工作人員知道太陽能模組30有異常，接著進一步透過檢測模組25比對該一個或多個太陽能模組30所對應之發電裝置的第一發電量與第二發電量是否相符，若該發電裝置在不同時間的發電量有異常，則可以確認受到損壞、效率衰減、遺失或髒汙等的一個或多個太陽能模組30已進一步造成所對應之發電裝置之發電能力下降。檢測模組25輸出一維修或檢測訊號至該警示模組26，警示模組26會發出第二警示，工作人員需要針對該一個或多個太陽能模組30進行更換或維修。發電裝置可以是一個或多個逆變器(Inverter)，或者發電裝置可以是一個或多個最大功率點跟蹤(Maximum Power Point Tracking，MPPT)的控制器。

透過上述之太陽能電廠異常檢測系統20，降低工作人員在檢測一個或多個太陽能模組時所需耗費的時間，且偵測的準確率也提高，因為光靠工作人員以直接目測、人工拍攝或肉眼比對的方式來確認一個或多個太陽能面板是否有損傷或異常的方式並不可靠，有時損壞不是很明顯，工作人員可能無法察覺。透過影像辨識系統，直接辨識在不同時間的照片差異，清楚瞭解一個或多個太陽能模組在前後時間點的差異，檢測的準確率可提升。另外，工作人員透過遙控的方式進行拍照，可降低檢測的時間，提高檢測的效率。

以上所述僅是本創作的較佳實施例而已，並非對本創作做任何形式上的限制，雖然本創作已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本創作，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本創作技術方案的範圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本創作技術方案的內容，依據本創作的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本創作技術方案的範圍內。

20‧‧‧太陽能電廠異常檢測系統
21‧‧‧高處拍攝裝置
211‧‧‧高度調整器
212‧‧‧影像裝置
213‧‧‧定位模組
22‧‧‧儲存模組
23‧‧‧遙控器
24‧‧‧辨識模組
25‧‧‧檢測模組
26‧‧‧警示模組
30‧‧‧太陽能模組

圖1為本創作之太陽能電廠異常檢測方法的流程圖。 圖2為本創作之太陽能電廠異常檢測系統的系統方塊圖。 圖3為本創作之太陽能電廠異常檢測系統的平面示意圖。

Claims (10)

1. 一種太陽能電廠異常檢測方法，包含： 在一第一時間拍攝至少一太陽能模組的一第一照片； 將該第一照片與該至少一太陽能模組在一第二時間拍攝的一第二照片進行影像比對； 當該第一照片與該第二照片不相符時，輸出一第一警示，並檢查對應該至少一太陽能模組之一發電裝置在該第一時間的一第一發電量與在該第二時間的一第二發電量是否相符； 當該發電裝置的該第一發電量與該第二發電量不相符時，輸出一第二警示。
2. 如請求項1所述之太陽能電廠異常檢測方法，其中該第二時間為一歷史時間，該第二時間早於該第一時間。
3. 如請求項1所述之太陽能電廠異常檢測方法，其中在該第一時間拍攝該至少一太陽能模組的該第一照片的該步驟中係在該第一時間將一高處拍攝裝置移動至該至少一太陽能模組的上方，俯視拍攝該至少一太陽能模組的該第一照片。
4. 如請求項1所述之太陽能電廠異常檢測方法，其中該第一警示與該第二警示可分別為一警示燈、一警示鈴、一簡訊、一電話通訊或一電子郵件。
5. 一種太陽能電廠異常檢測系統，包含： 一高處拍攝裝置，包含一高度調整裝置與一影像裝置，用於俯視拍攝至少一太陽能模組分別在一第一時間與一第二時間的一第一照片與一第二照片； 一儲存模組，用於儲存該高處拍攝裝置所拍攝的該第一照片與該第二照片； 一辨識模組，與該儲存模組連線，用於辨識該第一照片與該第二照片是否相符； 一檢測模組，與該辨識模組連線，用於根據該辨識模組的一辨識結果，檢測該至少一太陽能模組的一發電裝置其在該第一時間與第二時間分別對應的一第一發電量與一第二發電量是否相符； 一警示模組，與該辨識模組與該檢測模組連線，當該第一照片與該第二照片不相符，輸出一第一警示，當該第一發電量與該第二發電量不相符，輸出一第二警示。
6. 如請求項5所述之太陽能電廠異常檢測系統，其中該影像裝置為紅外線熱顯像儀、電致發光檢測系統、數位相機、類比相機、類比攝影機或數位攝影機，且該高度調整裝置為飛行器、機器手臂或架高輔助裝置。
7. 如請求項5所述之太陽能電廠異常檢測系統，其中該儲存模組以有線或無線方式與該高處拍攝裝置連接。
8. 如請求項5所述之太陽能電廠異常檢測系統，其中該辨識模組電連接該警示模組，當該第一照片與該第二照片不相符，該辨識模組輸出一辨識訊號至該警示模組，使該警示模組輸出該第一警示。
9. 如請求項5所述之太陽能電廠異常檢測系統，其中該檢測模組電連接該警示模組，當該第一發電量與該第二發電量不相符，該檢測模組輸出一維修或檢測訊號至該警示模組，使該警示模組輸出該第二警示。
10. 如請求項5所述之太陽能電廠異常檢測系統，其中該高處拍攝裝置更包含一定位模組，該定位模組用於將該高處拍攝裝置的該影像裝置定位至該至少一太陽能模組上方。