[發(fā)明專利]一種基于無人機(jī)的定日鏡場(chǎng)巡檢系統(tǒng)和方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911084791.X
• 申請(qǐng)日: 2019-11-07
• 公開（公告）號(hào): CN110716576A
• 公開（公告）日: 2020-01-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張瑩;李心;紀(jì)培棟;章涵;何禮兵
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江中光新能源科技有限公司
• 主分類號(hào): G05D1/08
• 分類號(hào): G05D1/08;G05D1/10
• 代理公司: 31236 上海漢聲知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 胡晶

本發(fā)明提供了一種基于無人機(jī)的定日鏡場(chǎng)巡檢系統(tǒng)和方法，其中所述系統(tǒng)包含無人機(jī)、無人機(jī)控制系統(tǒng)、圖像處理系統(tǒng)、定日鏡場(chǎng)控制系統(tǒng)；其中：無人機(jī)裝載相機(jī)、GPS定位模塊、無線通訊模塊；定日鏡場(chǎng)控制系統(tǒng)控制定日鏡處于待機(jī)狀態(tài)、追日狀態(tài)；所述圖像處理系統(tǒng)接收無人機(jī)裝載的相機(jī)拍攝的圖像信號(hào)，并進(jìn)行圖像信號(hào)處理從而識(shí)別異常的定日鏡；所述定日鏡場(chǎng)控制系統(tǒng)控制定日鏡場(chǎng)需巡檢區(qū)域的定日鏡至指定高度角、方位角，并將需巡檢區(qū)域的定日鏡坐標(biāo)發(fā)送至無人機(jī)控制系統(tǒng)；無人機(jī)控制系統(tǒng)根據(jù)上述坐標(biāo)制定無人機(jī)飛行路線以及拍照點(diǎn)，無人機(jī)按照飛行路線飛行至拍照點(diǎn)進(jìn)行懸停，無人機(jī)相機(jī)向正下方進(jìn)行拍照，并將拍攝的圖像信號(hào)發(fā)送至圖像處理系統(tǒng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及太陽(yáng)能發(fā)電領(lǐng)域，具體涉及一種基于無人機(jī)的定日鏡場(chǎng)巡檢系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

太陽(yáng)能塔式光熱發(fā)電是通過由上萬面鏡子組成的定日鏡場(chǎng)將太陽(yáng)光集中反射到中心吸熱塔的吸熱器上，加熱吸熱器內(nèi)的熔鹽，在蒸汽發(fā)生系統(tǒng)內(nèi)熔鹽與水換熱形成高溫高壓的水蒸氣，帶動(dòng)汽輪機(jī)進(jìn)行發(fā)電。定日鏡場(chǎng)的鏡子數(shù)目以及工作狀態(tài)將會(huì)對(duì)投射到吸熱器的熱量產(chǎn)生直接影響，因此，定日鏡場(chǎng)的巡檢工作以及及時(shí)發(fā)現(xiàn)受到破壞或姿態(tài)異常的定日鏡對(duì)整個(gè)光熱電站的發(fā)電尤為重要。

當(dāng)前，光熱電站定日鏡場(chǎng)的巡檢工作主要是依靠地面巡檢機(jī)器人和人工檢查。其中，為了盡可能的提高塔式光熱電站的效率，定日鏡場(chǎng)的安裝密度大，導(dǎo)致在正常運(yùn)行情況下，不同定日鏡之間的間距減小。因此，工作期間的地面巡檢工作由于鏡子之間空隙的不確定性變得十分困難。另一方面，為提高巡檢效率，巡檢機(jī)器人的投入數(shù)量需要增加，成本也會(huì)增高。而人工巡檢會(huì)大大增加工作量，巡檢的時(shí)間也變長(zhǎng)，效率低下。

因此，如何能夠?qū)崿F(xiàn)在鏡場(chǎng)運(yùn)行期間進(jìn)行巡檢工作，以及如何快速完成定日鏡場(chǎng)的巡檢工作成了目前亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種基于無人機(jī)的定日鏡場(chǎng)巡檢系統(tǒng)和方法。本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種基于無人機(jī)的定日鏡場(chǎng)巡檢系統(tǒng)，包含無人機(jī)、無人機(jī)控制系統(tǒng)、圖像處理系統(tǒng)、定日鏡場(chǎng)控制系統(tǒng)；其中：

所述無人機(jī)裝載相機(jī)、GPS定位模塊、無線通訊模塊；

所述無人機(jī)控制系統(tǒng)，通過無線通訊模塊向無人機(jī)發(fā)送指令，控制無人機(jī)的飛行路線、飛行速度，以及控制所述無人機(jī)在指定位置和高度進(jìn)行懸停；

所述定日鏡場(chǎng)控制系統(tǒng)控制定日鏡處于待機(jī)狀態(tài)、追日狀態(tài)；

所述圖像處理系統(tǒng)接收無人機(jī)裝載的相機(jī)拍攝的圖像信號(hào)，并進(jìn)行圖像信號(hào)處理從而識(shí)別異常的定日鏡；

所述定日鏡場(chǎng)控制系統(tǒng)控制定日鏡場(chǎng)需巡檢區(qū)域的定日鏡至指定高度角、方位角，并將需巡檢區(qū)域的定日鏡坐標(biāo)發(fā)送至無人機(jī)控制系統(tǒng)；

無人機(jī)控制系統(tǒng)根據(jù)上述坐標(biāo)制定無人機(jī)飛行路線以及拍照點(diǎn)，無人機(jī)按照飛行路線飛行至拍照點(diǎn)進(jìn)行懸停，無人機(jī)相機(jī)向正下方進(jìn)行拍照，并將拍攝的圖像信號(hào)發(fā)送至圖像處理系統(tǒng)；所述圖像處理系統(tǒng)接收前述信號(hào)，并進(jìn)行圖像信號(hào)處理以識(shí)別異常的定日鏡。

可選地，所述的定日鏡場(chǎng)在處于追日狀態(tài)時(shí)也可以利用所述無人機(jī)進(jìn)行巡檢。

可選地，所述無人機(jī)在巡檢時(shí)的懸停位置處于鏡場(chǎng)的正上方，懸停的高度為吸熱塔的0.2-1.3倍，拍攝的鏡子數(shù)量為3-500面。

可選地，所述無人機(jī)的數(shù)量為1-8臺(tái)。

可選地，所述圖像處理系統(tǒng)的處理結(jié)果可以顯示定日鏡是否處于異常狀態(tài)，定日鏡異常狀態(tài)為定日鏡姿態(tài)與周圍定日鏡姿態(tài)存在明顯偏差或定日鏡鏡面是否破損。

一種基于無人機(jī)的定日鏡場(chǎng)巡檢方法，包括如下步驟：

S1：建立一種如權(quán)利要求1-7任意一項(xiàng)所述的基于無人機(jī)的定日鏡場(chǎng)巡檢系統(tǒng)；