[發明專利]利用雙無人機測定光伏發電站光伏板覆灰程度的系統及方法

在審

• 申請號: 202010452277.3
• 申請日: 2020-05-26
• 公開（公告）號: CN111624207A
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 袁中琛;杜明;韓磊;時燕新;李國棟;王偉力;趙玉新;黃瀟瀟;王瑤
• 申請（專利權）人: 國網天津市電力公司電力科學研究院;國網天津市電力公司;國家電網有限公司
• 主分類號: G01N21/94
• 分類號: G01N21/94;G01N21/01;B64C39/02;G05D1/10
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 王來佳

本發明涉及利用雙無人機測定光伏發電站光伏板覆灰程度的系統及方法，系統包括一臺發射機、一臺接收機及控制設備；發射機由發射無人機搭載激光紅外光源構成，接收機由接收無人機搭載激光紅外光功率采集設備；激光紅外光源發出的光經待測光伏板表面反射后與激光紅外光功率采集設備的鏡頭對準；控制設備對兩臺無人機的飛行位置進行控制，并進行發射光源和接收光能控制，控制設備與兩臺無人機采用無線wifi進行通訊。本發明可準確識別出光伏板上的覆灰情況。

技術領域

本發明屬于光伏發電輔助設備技術領域，具體涉及一種利用雙無人機測定光伏發電站光伏板覆灰程度的系統及方法。

背景技術

光伏板是光伏發電站中數量最多的設備。由于附灰遮擋太陽光影響發電效率，需要對光伏板定期清洗。光伏板的附覆灰度受到光伏板的安裝位置和光伏發電站周邊情況影響，覆灰程度不相同，若按相同周期對全站光伏板進行清洗會造成資源浪費。

目前，還沒有對光伏板的覆灰程度進行檢測的專門設備和方法，光伏板上的覆灰程度一般通過肉眼觀察來進行判讀，準確率不高，或者在晴朗天氣狀況下，通過光伏板的發電效率間接來判斷光伏板的覆灰情況，但由于光伏板的發電還會受到一些其他因素的影響，因此，準確率也不高。

目前，針對光伏板的覆灰問題進行了專利檢索，查詢到的大部分專利主要是針對光伏板覆灰的清理裝置，比如申請號為：201920866088.3，名稱為：一種用于汽車停車棚上太陽能光伏板清理灰塵裝置的實用新型專利；申請號為：201920973056.3，名稱為：一種擁有自清潔功能的太陽能光伏板的實用新型專利；申請號為：201920283960.1，名稱為：一種環保型太陽能光伏板清理裝置的實用新型專利；申請號為：201610341383.8，名稱為：光伏板自動清洗裝置的發明專利。而對于覆灰程度的評價方法及裝置，在現有專利材料中并未查詢到。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足之處，提供一種可準確識別出光伏板上的覆灰情況，從而便于根據不同的覆灰程度來制定差別化得清洗策略，以達到降低成本目的利用單無人機測定光伏發電站光伏板覆灰程度的系統及方法。

本發明為解決上述技術問題采取的技術方案為：

一種利用雙無人機測定光伏發電站光伏板覆灰程度的系統，其特征在于：

包括一臺發射機、一臺接收機及控制設備；所述發射機由發射無人機搭載激光紅外光源構成，激光紅外光源的光束發射方向可在水平和垂直兩個自由度上旋轉；所述接收機由接收無人機搭載激光紅外光功率采集設備；激光紅外光功率采集設備的鏡頭方向在水平和垂直兩個自由度上旋轉；激光紅外光源發出的光經待測光伏板表面反射后與激光紅外光功率采集設備的鏡頭對準；所述控制設備對兩臺無人機的飛行位置進行控制，并進行發射光源和接收光能控制，控制設備與兩臺無人機采用無線wifi進行通訊。

進一步的：發射無人機和接收無人機均采用大疆無人機。

進一步的：所述控制設備采用個人便攜式電腦，內部安裝有python運行環境；飛控接口采用Onboard-SDK-ROS，通過Python web訪問兩臺無人機的web服務，獲得光功率數據。

進一步的：所述激光紅外光源采用激光模組，功率為100mw；光源模組安裝在云臺上，云臺吊裝在無人機上。

進一步的：激光紅外光功率采集設備采用Ophir激光功率計，激光功率計安裝在云臺上，云臺吊裝在無人機上；激光功率計通過USB與RaspberryPi4B連接，RaspberryPi4B通過wifi與控制設備連接；RaspberryPi4B上安裝Python運行環境，并安裝Python web框架服務。

一種利用雙無人機測定光伏發電站光伏板覆灰程度的方法，其特征在于：基于上述的系統，步驟為：

S1通過人機接口輸入本方法需要的光伏板與無人機的相關參數，相關參數包括：