[發明專利]一種光伏電站空地一體化智能運維系統

在審

• 申請號: 202011242122.3
• 申請日: 2020-11-09
• 公開（公告）號: CN112272006A
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 寇水潮;孫鋼虎;田磊陳;艾玲梅;李良服;陸利燁;陳輝輝;兀鵬越
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: H02S50/00
• 分類號: H02S50/00;H02S50/10;H02S40/10
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 閔岳峰

1.一種光伏電站空地一體化智能運維系統，其特征在于，包括無人機平臺(1)、地面監控站(2)、光伏組件清掃機器人(3)、灰塵檢測模塊(4)、地面驅鳥系統(5)、第一無線通信模塊(6)、第二無線通信模塊(7)、第三無線通信模塊(8)、第四無線通信模塊(9)和第五無線通信模塊(10)；

所述無人機平臺(1)通過第一無線通信模塊(6)和第二無線通信模塊(7)與地面監控站(2)通信，所述無人機平臺(1)用于檢測光伏電站光伏組件熱斑和拍攝可見光視頻，并將光伏電站區域可見光視頻信息回傳至地面監控站(2)，所述光伏組件清掃機器人(3)通過第三無線通信模塊(8)和第二無線通信模塊(7)與地面監控站(2)通信，所述光伏組件清掃機器人(3)用于清掃光伏組件灰塵，所述灰塵檢測模塊(4)通過第四無線通信模塊(9)和第二無線通信模塊(7)與地面監控站(2)通信，所述灰塵檢測模塊(4)用于檢測光伏組件的灰塵，并將灰塵信息回傳至地面監控站(2)，所述地面驅鳥系統(5)通過第五無線通信模塊(10)和第二無線通信模塊(7)與地面監控站(2)通信，地面驅鳥系統(5)用于對光伏電站區域的鳥類進行驅除，所述地面監控站(2)用于離線分析無人機平臺(1)拍攝的光伏組件熱斑數據，在線分析灰塵檢測模塊(4)傳輸的灰塵信息，并根據灰塵信息控制光伏組件清掃機器人(3)控制光伏組件清掃機器人(3)的工作狀態，接收無人機平臺(1)檢測的鳥類信息并控制地面驅鳥系統(5)的工作狀態。

2.根據權利要求1所述的一種光伏電站空地一體化智能運維系統，其特征在于，所述無人機平臺(1)包括四旋翼無人機和紅外光、可見光雙光攝像頭，紅外光、可見光雙光攝像頭搭載在四旋翼無人機云平臺，所述無人機平臺(1)的通信端口與第一無線通信模塊(6)通信端口相連，四旋翼無人機按照設定巡檢路線在光伏電站飛行，將可見光攝像頭拍攝的圖片實時傳輸至地面監控站(2)，同時將紅外光、可見光雙光攝像頭錄制光伏組件熱成像和可見光視頻保存至存儲卡，所述無人機平臺(1)能夠由地面監控站(2)手動控制飛行。

3.根據權利要求1所述的一種光伏電站空地一體化智能運維系統，其特征在于，所述光伏組件清掃機器人(3)為掛壁式無水清洗機器人，安裝在光伏組件表面，由太陽和電池蓄能提供工作電源，經RS485通信接口與第三無線通信模塊(8)相連，接收來自地面監控站(2)發動的啟動清洗指令、清洗時間和清洗頻次、周期，進一步將光伏組件清掃機器人(3)狀態回傳至地面監控站(2)。

4.根據權利要求1所述的一種光伏電站空地一體化智能運維系統，其特征在于，所述灰塵檢測模塊(4)和光伏組件以同樣的傾角安裝在光伏板框架上，通過灰塵檢測模塊(4)中玻璃采樣片的光照強度檢測灰塵，灰塵檢測模塊(4)通過RS485通信接口和第三無線通信模塊(8)相連，測量采樣間隔為1min，由第三無線通信模塊(8)將灰塵信息發送至地面監控站(2)。

5.根據權利要求1所述的一種光伏電站空地一體化智能運維系統，其特征在于，所述地面驅鳥系統(5)利用聲波、燈光方式驅除光伏電站區域的鳥類，采用光伏和儲能自供電方式工作，接收地面監控站(2)的驅鳥控制指令，在鳥類棲息、遷徙季節手動、自動播放驅鳥聲音，打開驅鳥閃爍燈光。

6.根據權利要求1所述的一種光伏電站空地一體化智能運維系統，其特征在于，所述第一無線通信模塊(6)、第二無線通信模塊(7)、第三無線通信模塊(8)、第四無線通信模塊(9)、第五無線通信模塊(10)采用4G、5G、LoRa通信模塊中的一種，所述第一無線通信模塊(6)搭載在無人機平臺(1)，所述第二無線通信模塊(7)與地面監控站(2)的USB接口相連，所述第三無線通信模塊(8)安裝在光伏組件清掃機器人(3)上，所述第四無線通信模塊(9)安裝在灰塵檢測模塊(4)底部背板上，所述第五無線通信模塊(10)設置在地面驅鳥系統(5)桿塔頂部。

7.根據權利要求1所述的一種光伏電站空地一體化智能運維系統，其特征在于，所述地面監控站(2)根據無人機平臺(1)傳輸的可見光攝像頭拍攝的圖片分辨光伏電站區域存在的鳥類，并聯動地面驅鳥系統(5)工作，將保存在存儲卡的紅外光、可見光雙光攝像頭錄制光伏組件熱成像和可見光視頻導入至所述地面監控站(2)，進一步融合紅外成像與可見光影像，還原出光伏組件溫度分布圖，辨識光伏組件存在的熱斑；所述地面監控站(2)根據灰塵檢測模塊(4)檢測的灰塵信息，控制光伏組件清掃機器人(3)開展清掃作業；所述無人機平臺(1)、光伏組件清掃機器人(3)、地面驅鳥系統(5)工作狀態均能夠由地面監控站(2)手動控制。