[發(fā)明專利]基于無人機和熱成像技術的光伏板故障定位方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810142365.6
• 申請日: 2018-02-11
• 公開（公告）號: CN108390645A
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發(fā)明（設計）人: 沈潤杰;馬明;何斌;汪寧渤;呂清泉;馬彥宏;張健美;路肖肖;王超;張建卜;王騰科;李昆明
• 申請（專利權）人: 同濟大學;甘肅省電力公司風電技術中心;國網(wǎng)甘肅省電力公司;國家電網(wǎng)公司
• 主分類號: H02S50/15
• 分類號: H02S50/15;G05D1/10
• 代理公司: 北京科億知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

1.一種基于無人機和熱成像技術的光伏板故障定位方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

步驟1.通過多旋翼無人機攜帶熱成像相機在空中獲取光伏面板的紅外圖像，通過機載處理器對紅外圖像的處理判斷是否存在熱斑故障；

步驟2.通過路徑規(guī)劃算法求得無人機的最優(yōu)巡檢路徑，通過對飛行過程中的位置修正保證無人機在規(guī)劃好的巡檢路徑上；

步驟3、通過機載定位設備獲取無人機的實時位置，發(fā)現(xiàn)故障時以無人機的位置(經(jīng)緯度信息)和故障在圖像中的位置結合定位故障位置并存儲、上傳相關信息；

步驟4.通過地面標記物實現(xiàn)無人機的精確定點降落和自動充電，進而實現(xiàn)整個過程的自動化完成。

2.如權利要求1所述的基于無人機和熱成像技術的光伏板故障定位方法，其特征在于，所述步驟1中所述通過多旋翼無人機攜帶熱成像相機在空中獲取光伏面板的紅外圖像的具體過程如下：

由運維人員規(guī)劃好巡檢任務，通過無人機攜帶的無線通信設備在線發(fā)送給無人機；

無人機接收任務之后攜帶熱成像攝像機起飛，飛向待檢區(qū)域，飛行過程中實時定位獲取自身位置信息。

3.如權利要求1所述的基于無人機和熱成像技術的光伏板故障定位方法，其特征在于，所述步驟2中所述對飛行過程中的位置修正的控制方法具體如下：

假設當前無人機位置A到起點(上一航點)的距離為d，計算沿正確路徑前進距離為d的位置B的坐標；

計算點A和點B的坐標差dx,dy，若dx,dy均為0，說明無人機處于正確的飛行路徑上，若dx,dy不為0，說明無人機已經(jīng)偏離正確路徑，則設置期望位置為B點，使無人機回到正確的路徑。

4.如權利要求1所述的基于無人機和熱成像技術的光伏板故障定位方法，其特征在于，所述步驟3所述通過機載定位設備獲取無人機的實時位置的具體過程如下：

所述四旋翼無人機攜帶飛行控制器、GPS/北斗雙模衛(wèi)星定位模塊、熱成像攝像機、圖像處理單元、無線充電模塊、無線通信模塊；

其中，飛行控制器集成了加速度計、陀螺儀、電子羅盤等傳感器用于無人機的位置估計及姿態(tài)測量和控制；

無人機的定位由上述加速度計、陀螺儀、電子羅盤、GPS/北斗等傳感器和衛(wèi)星定位設備共同完成；

其中，由加速度計、陀螺儀、電子羅盤組成慣性導航單元利用無人機的速度、加速度信息對位置做出解算，解算的參考坐標系為NED地理坐標系，其中，X軸指向正北，Y軸指向正東，Z軸指向地心；

GPS/北斗模塊得到的經(jīng)緯度位置信息進行融合得到更加精確的位置信息。

5.如權利要求1所述的基于無人機和熱成像技術的光伏板故障定位方法，其特征在于，所述步驟4所述通過地面標記物實現(xiàn)無人機的精確定點降落和自動充電的具體過程如下：

定點降落地點位置坐標固定，首先無人機以此坐標為目的地飛向降落處附近上方；

在地面上設置圓形紅色圖像標記，通過攝像機采集到的圖像可以判斷標記物相對無人機的方向；

根據(jù)所述方向調整無人機的位置直至標記物出現(xiàn)在視野中心，此時所述無人機處于標記物正上方；

可對所述無人機進行垂直降落，降落過程中檢測標記是否處于視野中心并適時調整，直至降落。