一种用于监查光伏组件污染状态的无人机巡检方法与流程

    专利查询2026-05-04  10


    【】本发明涉及无人机,尤其涉及一种用于监查光伏组件污染状态的无人机巡检方法。

    背景技术

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    背景技术:

    1、随着无人机广泛应用于电力巡检,无人机进行室外输配电线路巡检已经从手动巡检发展到设定航线规划的自动化巡检。

    2、但是现有的方法在对一些布局集约化程度较高的区域来说不适用,例如在大片的光伏组件监测过程中,光伏组件的设立会因为纬度与海拔、太阳的照射角度不同而设置成不同倾斜度,并且光伏组件会因为沾染上污染物如鸟粪、落叶、浮尘,从而引起吸收光照利用率降低,故无人机对于不同倾斜度的光伏组件需要采用不同的拍摄角度才能获得沾染的污染物更清晰的图像,从而进行分析与运维派单。

    3、且对于不同倾斜度的光伏组件,无人机巡检路径的规划不进行改变将导致巡检的效率低以及巡检的顺序不便于确定,容易导致巡检效果差,同时也不便于巡检图像的快速采集。


    技术实现思路

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    技术实现要素:

    1、本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足而提供一种用于监查光伏组件污染状态的无人机巡检方法,能够使得提高污染物采集数据的准确率,实现光伏组件的全生命周期跟踪,提高处理优先级合理性,同时保证光伏组件光照利用率。

    2、为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:

    3、一种用于监查光伏组件污染状态的无人机巡检方法,包括

    4、s101:从电网数据平台、卫星gps中读取光伏组件位置设置信息生成监查目标模板,并根据监查目标模板和光伏组件设置的倾斜度参数生成初始图像数据;

    5、s102:建立至少一个光伏组件三维直角坐标系,根据三维直角坐标系生成巡检地图,三维直角坐标系包括x轴、y轴和h轴,使用若干划分标准区域对三维直角坐标系进行平铺,保持每一个划分标准区域的长边分别与x轴平行,每一个划分标准区域的宽边分别与y轴平行,每一个划分标准区域的高度分别与h轴平行;

    6、s103:将巡检地图进行划分,得到若干子巡检区域,根据划分后的若干子巡检区域设置巡检路径还包括:至少一个污染物三维直角坐标系,根据三维直角坐标系生成子巡检地图,三维直角坐标系包括x1轴、y1轴和h1轴,使用若干划分标准区域对三维直角坐标系进行平铺,保持每一个划分标准区域的长边分别与x1轴平行,每一个划分标准区域的宽边分别与y1轴平行,每一个划分标准区域的高度分别与h1轴平行;

    7、s104:对若干组子巡检区域按照h轴坐标由小到大进行排序,和/或,对若干组子巡检区域按照h1轴坐标由小到大进行排序,得到巡检组排序;

    8、s105:根据巡检组排序完成无人机巡检作业准备和无人机巡检作业分析,进行无人机巡检作业;采集图像数据,进行数据预处理;根据巡检数据构建对应的巡检报告进行运维派单。

    9、作为优选,光伏组件图像数据的获取过程包括:针对x轴、y轴和h轴坐标轴采用实时拍摄的方法获取若干张采样图像;

    10、获取每一张采样图像中的光伏组件位置,根据模糊照片从样本图像中扣除模糊光伏组件位置,然后将样本图像中剩余的部分进行叠加,得到叠加图像;

    11、判断叠加图像是否存在缺损,若是,指挥无人机采用实时拍摄的方法获取若干张采样图像。

    12、作为优选,污染物图像数据的获取过程包括:针对x1轴、y1轴和h1轴坐标轴采用实时拍摄的方法获取若干张采样图像;

    13、获取每一张采样图像中的污染物位置,根据模糊照片从样本图像中扣除模糊污染物位置,然后将样本图像中剩余的部分进行叠加,得到叠加图像;

    14、判断叠加图像是否存在缺损,若是,指挥无人机采用实时拍摄的方法获取若干张采样图像。

    15、作为优选,方法还包括气象监测数据,气象监测数据包括气象观测监测数据、气象卫星监测数据和气象雷达监测数据,其中,气象观测监测数据包括温度数据、湿度数据、风速数据和降水量数据,气象卫星监测数据包括红外云图数据和可见光云图数据,气象雷达监测数据包括基本反射率数据和降水量数据。

    16、作为优选,方法还包括光伏组件放置监测,光伏组件放置监测用于监测光伏组件是否发生位置偏移;若是,指挥无人机采用实时拍摄的方法获取光伏组件新位置信息。

    17、作为优选,根据图像数据生成巡检报告之前,方法还包括根据气象监测数据,气象监测数据大于恶劣气象数值,则指挥无人机采用实时拍摄的方法拍摄第二图像数据,并将第二图像数据与初始图像数据进行比较。

    18、作为优选,方法还包括,运维派单完成清洗后,指挥无人机采用实时拍摄的方法拍摄第三图像数据,并将第三图像数据与初始图像数据进行比较。

    19、作为优选,方法还包括构建数据预处理模型,在数据预处理模型使用核心算法进行训练,核心算法包括:研究图像信息的基本稀疏编码模型、研究基于优化字典的图像稀疏编码算法、研究基于卷积神经网络算法。

    20、一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质包括存储的程序,其中,在程序运行时控制计算机可读存储介质所在设备执行如上述的用于监查光伏组件污染状态的无人机巡检方法。

    21、一种处理器,处理器用于运行程序,其中,程序运行时执行如上述的用于监查光伏组件污染状态的无人机巡检方法。

    22、采用本发明的有益效果:

    23、1.在光伏电站的光伏组件运维工作中采用无人机,提高巡检效率,高效处理光伏组件污染物,提高光伏组件光照利用率。无人机巡检频次高,系统自动化程度高,无需人为干预,提高判断的准确率。污染物存在季节性和独立性,秋季落叶遮挡概率提高、鸟类因迁徙等原因导致鸟粪污染月度情况也会发生变化,进行光伏组件的全生命周期跟踪,提高处理光伏组件污染物效率。

    24、2.考虑极端天气影响因素,对于光伏组件及时进行运维,延长光伏组件使用寿命,降低成本。

    25、3.针对不同体型污染物进行针对性识别并指导光伏组件清洗方案,体型较大且遮挡率高的,需要立即运维处理;而灰尘产自工厂排气中的粉尘污染,也会受到月度订单和生产工艺影响有所波动,一般需要较长时间进行沉积再进行相关清理。准确识别污染程度和主要污染物,可以使得清洗队伍能采用有针对性的清洗方案,例如落叶需要夹子等工具、鸟粪需要铲子抹布等工具、灰尘需要抹布等工具,且根据不同污染物采用的清洗剂也不同,提高清洗效率。

    26、4.光伏组件污染物数据处理优先级合理,高效清理光伏组件污染物,维持光伏组件干净度,提高光伏组件光照利用率。

    27、5.第二卷积神经网络模型为带残差机制的卷积神经网络模型,通过残差机制,使得在卷积神经网络模型训练过程中,学习到的特征更为准确,进而使得其更适合执行复杂的识别任务。值得强调的,第一卷积神经网络模型设置为普通的卷积神经网络模型,第二卷积神经网络模型为带残差机制的卷积神经网络模型,通过这样的设置,使得一张图像中污垢图像通过一个简单的模型即可准确识别,一张图像中污垢图像通过复杂的模型去准确识别,进而实现了效率和准确度的统一。

    28、本发明的这些特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。


    技术特征:

    1.一种用于监查光伏组件污染状态的无人机巡检方法,其特征在于,包括

    2.如权利要求1的一种用于监查光伏组件污染状态的无人机巡检方法,其特征在于,光伏组件图像数据的获取过程包括:针对x轴、y轴和h轴坐标轴采用实时拍摄的方法获取若干张采样图像;

    3.如权利要求1的一种用于监查光伏组件污染状态的无人机巡检方法,其特征在于,污染物图像数据的获取过程包括:针对x1轴、y1轴和h1轴坐标轴采用实时拍摄的方法获取若干张采样图像;

    4.如权利要求1的一种用于监查光伏组件污染状态的无人机巡检方法,其特征在于,方法还包括气象监测数据,气象监测数据包括气象观测监测数据、气象卫星监测数据和气象雷达监测数据,其中,气象观测监测数据包括温度数据、湿度数据、风速数据和降水量数据,气象卫星监测数据包括红外云图数据和可见光云图数据,气象雷达监测数据包括基本反射率数据和降水量数据。

    5.如权利要求1的一种用于监查光伏组件污染状态的无人机巡检方法,其特征在于,方法还包括光伏组件放置监测,光伏组件放置监测用于监测光伏组件是否发生位置偏移;若是,指挥无人机采用实时拍摄的方法获取光伏组件新位置信息。

    6.如权利要求4的一种用于监查光伏组件污染状态的无人机巡检方法,其特征在于,根据图像数据生成巡检报告之前,方法还包括:

    7.如权利要求1的一种用于监查光伏组件污染状态的无人机巡检方法,其特征在于,方法还包括,运维派单完成清洗后,指挥无人机采用实时拍摄的方法拍摄第三图像数据,并将第三图像数据与初始图像数据进行比较。

    8.如权利要求1的一种用于监查光伏组件污染状态的无人机巡检方法,其特征在于,方法还包括构建数据预处理模型,在数据预处理模型使用核心算法进行训练,核心算法包括:研究图像信息的基本稀疏编码模型、研究基于优化字典的图像稀疏编码算法、研究基于卷积神经网络算法。

    9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,计算机可读存储介质包括存储的程序,其中,在程序运行时控制计算机可读存储介质所在设备执行权利要求1至8中任意一项的用于监查光伏组件污染状态的无人机巡检方法。

    10.一种处理器,其特征在于,处理器用于运行程序,其中,程序运行时执行权利要求1至8中任意一项的用于监查光伏组件污染状态的无人机巡检方法。


    技术总结
    本发明涉及本发明涉及无人机技术领域,尤其涉及一种用于监查光伏组件污染状态的无人机巡检方法,包括从电网数据平台、卫星GPS中读取光伏组件位置设置信息生成监查目标模板,并根据监查目标模板和光伏组件设置的倾斜度参数生成初始图像数据,建立至少一个光伏组件三维直角坐标系,根据三维直角坐标系生成巡检地图,三维直角坐标系包括X轴、Y轴和H轴,至少一个污染物三维直角坐标系,根据三维直角坐标系生成子巡检地图,三维直角坐标系包括X1轴、Y1轴和H1轴。本发明的优点在于能够使得提高污染物采集数据的准确率,实现光伏组件的全生命周期跟踪,提高处理优先级合理性,同时保证光伏组件光照利用率。

    技术研发人员:尹相宇,吴星昂,徐至宏,朱磊,王俊凌,叶会华,来浠芸,楼嘉平,张灿,蒋郅诚,刘帅,李宝明,刘道鸿
    受保护的技术使用者:浙江华云清洁能源有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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