[發明專利]模擬無人機光伏板熱斑檢測教學裝置和教學方法

有效

• 申請號: 201910384411.8
• 申請日: 2019-05-09
• 公開（公告）號: CN109961674B
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 鄭欣;徐雨果;范曉炳;郭占鵬;陳功;彭靚;郎懿
• 申請（專利權）人: 江蘇優埃唯智能科技有限公司
• 主分類號: G09B19/00
• 分類號: G09B19/00;G09B9/08
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 高桂珍

1.模擬無人機光伏板熱斑檢測教學裝置，其特征在于，包括：

光伏大棚，包括呈弧度彎曲的大棚支架，所述大棚支架上覆蓋有薄膜，在所述薄膜的表面陣列式排列覆蓋有與大棚彎曲弧度相同的彎曲的柔性光伏板；

外部無人機模擬機構，包括外部X向驅動機構、外部YZ向驅動機構、外部模擬無人機；所述外部X向驅動機構包括上直線導軌、下直線導軌、可分別沿上直線導軌和下直線導軌運動的小車，所述小車包括小車框架，所述小車框架下方設有與上直線導軌和下直線導軌配合的第一滾輪，所述第一滾輪的滾輪軸上固定安裝有第一帶輪，小車框架上安裝有第一電機，第一電機的輸出端設有第二帶輪，所述第一帶輪與第二帶輪外套有第一皮帶，所述小車框架上設有加高支架；所述外部YZ向驅動機構包括外部弧形導軌，所述外部弧形導軌設于光伏大棚的上方，所述外部弧形導軌的端部分別與小車框架上的加高支架相連；所述外部模擬無人機包括第一搭板、第二滾輪、第一連桿，所述第二滾輪的滾輪軸上設有第三帶輪，所述第一搭板上安裝有第二電機，第二電機的輸出端設有第四帶輪，所述第三帶輪與第四帶輪外套有第二皮帶，所述第一連桿的一端與第二滾輪的滾輪軸可轉動地連接，另一端固定于第一搭板上，所述第一搭板的下方連接有上托板，上托板的下方設有下托板，所述上托板和下托板通過呈三角形布置的三個電動推桿鉸接，三個電動推桿的不同伸縮狀態用于模擬無人機的微運動；

內部無人機模擬機構，包括內部X向驅動機構、內部YZ向驅動機構、內部檢測機構；所述內部X向驅動機構包括上橫向驅動絲杠、下橫向驅動絲杠、可分別沿上橫向驅動絲杠和下橫向驅動絲杠運動的絲桿滑塊；所述內部YZ向驅動機構包括內部弧形導軌，所述內部弧形導軌設于光伏大棚的下方，所述內部弧形導軌的端部分別與絲桿滑塊相連；所述內部檢測機構包括第二搭板、第三滾輪、第三連桿，所述第三滾輪的滾輪軸上設有第五帶輪，所述第二搭板上安裝有第三電機，第三電機的輸出端設有第六帶輪，所述第五帶輪與第六帶輪外套有第三皮帶，所述第三連桿的一端與第三滾輪的滾輪軸可轉動地連接，另一端固定于第二搭板上。

2.根據權利要求1所述的模擬無人機光伏板熱斑檢測教學裝置，其特征在于，所述外部模擬無人機的下托板上設有第一溫度傳感器、紅外線成像傳感器、CCD工業相機傳感器，所述下托板的下方通過第二連桿和數據線連接有第二溫度傳感器。

3.根據權利要求1所述的模擬無人機光伏板熱斑檢測教學裝置，其特征在于，所述內部檢測機構的第二搭板上設有CCD相機。

4.根據權利要求3所述的模擬無人機光伏板熱斑檢測教學裝置，其特征在于，所述CCD相機通過微調平臺與第二搭板連接。

5.根據權利要求1所述的模擬無人機光伏板熱斑檢測教學裝置，其特征在于，所述外部弧形導軌的弧度與大棚的彎曲弧度相同，所述內部弧形導軌的弧度與大棚的彎曲弧度相同。

6.根據權利要求1所述的模擬無人機光伏板熱斑檢測教學裝置，其特征在于，所述上托板和下托板為三角形。

7.根據權利要求1所述的模擬無人機光伏板熱斑檢測教學裝置，其特征在于，所述上直線導軌、下直線導軌、外部弧形導軌和內部弧形導軌的軌道均設置為雙軌道。

8.根據權利要求1所述的模擬無人機光伏板熱斑檢測教學裝置，其特征在于，所述外部弧形導軌和內部弧形導軌均包括上下平行設置的弧形桿，在兩弧形桿之間設有加固支架，所述加固支架由若干呈V字形的支架首尾依次連接而成。

9.模擬無人機光伏板熱斑檢測教學裝置的檢測方法，其特征在于，包括：

步驟1：搭建光伏大棚，并在光伏大棚的基礎上構建如權利要求1至8中任意一項所述的模擬無人機光伏板熱斑檢測教學裝置；

步驟2：光伏板熱斑狀態模擬；

步驟2-1：遮擋法模擬熱斑；

利用白熾燈和金鹵燈陣列模擬太陽光光源，調節不同光照強度、光照密度和光照方向實現太陽光不同條件的模擬；

將不同顏色的紙覆蓋不同面積的光伏板模塊表面，模擬不同面積、不同陰影遮擋強度的熱斑；

步驟2-2：光伏板注入電流模擬熱斑；

若沒有外界白熾燈和金鹵燈陣列模擬太陽光光源，則采用光伏板模塊正向電流注入，通過注入不同大小的電流，以及不同光伏板模塊連接形式，實現熱斑模擬；

外圍電路連接電流源和可調電位器串聯連接至光伏板模塊，即實現熱斑模擬電路；

步驟3：模擬無人機光伏板檢測教學方法；

步驟3-1：模擬無人機的飛行控制；

經軟件控制如權利要求1至8中任意一項所述的模擬無人機光伏板熱斑檢測教學裝置實現三維運動；

步驟3-2：模擬無人機紅外傳感器檢測方法；

根據步驟2-2得到不同狀態的光伏板熱斑狀態，根據步驟3-1使模擬無人機運動并且通過紅外熱傳感器拍攝光伏板圖像，通過主機的數據采集卡獲得連續圖像，并經軟件數字信號處理技術分析判斷該圖像中是否有熱斑圖像，如果有故障，定位該熱斑故障的光伏板模塊所在位置，將定位該熱斑故障的光伏板模塊所在位置的結果通過計算機軟件輸出；

步驟3-3：模擬無人機溫度傳感器檢測方法；

根據步驟2-2得到不同狀態的光伏板熱斑狀態，根據步驟3-1使模擬無人機通過光伏板模塊從左往右從上往下巡線運動，下方的溫度傳感器靠近光伏板，可以實時獲取光伏板表面溫度，計算機主機串口將溫度數據傳輸至計算機軟件，經數字信號處理技術分析判斷該溫度數據中是否有突然升高的連續數據，如果有故障，定位該熱斑故障的光伏板模塊所在位置，將定位該熱斑故障的光伏板模塊所在位置的結果通過計算機軟件輸出。