[發明專利]一種應用于光伏產業無人機巡檢的精細化航點校核方法

在審

• 申請號: 202010022388.0
• 申請日: 2020-01-09
• 公開（公告）號: CN111259097A
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 胡杰
• 申請（專利權）人: 武漢博晟信息科技有限公司
• 主分類號: G06F16/29
• 分類號: G06F16/29;G06Q50/06;G05D1/10
• 代理公司: 湖北天領艾匹律師事務所 42252
• 代理人: 程明

1.一種應用于光伏產業無人機巡檢的精細化航點校核方法，其特征在于：具體包括如下步驟：

步驟一、設備位置確定：根據光伏板安裝部署特點和CAD設計圖紙，結合現場情況確定三個標志性設備位置，精確測量對應的經緯度值，利用標志性設備位置的經緯度信息和在CAD圖中的直角坐標系坐標點信息，找出CAD圖紙直角坐標系與空間經緯度坐標系點位信息之間的換算關系，提取CAD圖中包含光伏，箱變，控制室等主要設備或建筑的圖層，利用廠區CAD圖紙獲取光伏場站的二維投影圖，并根據等高線獲取光伏廠的空間地理信息，獲取CAD圖紙中特征點處的經緯度信息，將無人機飛抵CAD圖中每一處箱變的正上方，記錄箱變的經緯度，計算CAD圖紙中的每一處的經緯度信息，CAD圖紙中包含各個光伏板組串間的相對位置關系，利用經緯度和光伏組串之間的距離信息進行坐標換算，根據空間直角坐標系和三角函數計算坐標，確定光伏板的位置；

步驟二、實景地圖生成：下載Google離線地圖，找出地圖中與CAD圖紙中相同經緯度信息的點，利用ArcGIS地圖編輯工具將CAD圖紙圖層對應的位置點與離線地圖對應的位置點逐點對齊，將CAD設計圖中標志性設備的經緯度信息與離線地圖進行匹配，將匹配后的CAD圖層與谷歌地圖圖層進行疊加，形成現場光伏板位置部署的實景地圖，通過箱變的地理位置進行對齊后，通過計算各光伏板的地理位置坐標與地理信息進行修正，依據CAD圖紙中等高線及對應山頭的相對位置進行比較，對相差較遠的修正對齊，將地圖圖層與CAD圖層疊加，光伏板信息融入到離線地圖中；

步驟三、生成編號：根據廠站CAD圖紙信息，對光伏組串進行命名并依次編號，編號完成后將坐標轉換后的CAD圖紙中組串單元的四個頂點對應的經緯度信息存儲進數據庫；

步驟四、選取光伏組串：將數據庫中光伏板信息在服務端頁面展示，選取光伏組串進行編組，保證無人機單次拍攝可以完全覆蓋一個航點所包含的光伏板，并且所拍照片高清晰度，為后續巡檢照片圖像分析提供高質量圖像數據，將編組中心坐標設為無人機初始化航點，然后進行無人機飛行動作初始化設置，設置圖像拍攝的懸停時間；

步驟五、初步規劃航線：根據光伏廠站設備部署情況，將已經設置好的航點按順序進行勾選連接，形成能夠巡航完一條完整的航線的無人機航點校核航線，然后返回更換電池；

步驟六、航點校核：根據初步規劃好的航線，進行飛行航點校核，利用無人機遙控器及移動終端設備，按照初始化航線及默認設置，起飛至航線設定好的初始化航點附近，無人機在初始化航點附近保持懸停拍攝，將圖像信息傳送到移動終端設備，根據終端設備接收到的畫面，對無人機飛行高度，偏航角以及云臺俯仰角進行調整，確保畫面滿足熱斑定位的清晰度和準確度，同時滿足光伏組件編組范圍的拍攝要求，獲取調整后最優的無人機狀態信息作為校核后的巡檢航線，依次逐點進行拍攝校核；

步驟七、形成航線：最新的無人機航點信息將通過巡檢數據接口同步更新至服務器數據庫，形成最優的巡檢航線，重復上述校核步驟，直至所有航點校核完畢。

2.根據權利要求1所述的一種應用于光伏產業無人機巡檢的精細化航點校核方法，其特征在于：所述步驟一中的在沒有高精度光伏廠站地理信息測繪建模的基礎上，采用光伏場站選定三個標志性設備進行精確定位，依據光伏廠站CAD圖紙平面尺寸、光伏組串之間的距離信息進行坐標換算，根據空間直角坐標系和三角函數計算坐標，其具體計算公式為：

D＝arccos((sinN_A×sinN_B)+(cosN_A×cosN_B×cos(E_A-E_B))×R_avg，

其中地球平均半徑R_avg＝6371.004km，N_A為A點緯度，N_B為B點緯度，E_A為A點經度，E_B為B點經度。

3.根據權利要求1所述的一種應用于光伏產業無人機巡檢的精細化航點校核方法，其特征在于：所述步驟二中將CAD設計圖中標志性設備的經緯度信息與離線谷歌地圖進行匹配疊加，形成現場光伏板位置部署的實景地圖。