光伏电站无人机巡检系统解决方案

光伏电站无人机巡检系统解决方案

一、行业背景太阳能光伏发电系统主要分集中式和分布式，集中式电站一般占地面积广，大多建在我国西北部和一些偏远地区，自然环境较为恶劣，如大型西北地面光伏发电系统；分布式电站一般建在屋顶、大棚和大面积水池上，如工商企业厂房屋顶光伏发电系统，民居屋顶光伏发电系统然而，这些光伏电站并网后带来了大量的运营维护压力，如常规设备检测、光伏板巡检等传统的运维方式采用人工巡检，效率低下，并且设备故障判别多依据运维人员经验判别，极易产生纸漏和偏差；而且在偏远地区恶劣的自然环境下，幅员辽阔的光伏电站巡检工作，是十分困难和危险的对于农光互补、渔光互补、屋顶电站等光伏区，传统的人工巡检不能满足需求，无法实现安全的光伏巡检目的

二、方案目标无人机搭载可见光相机、热红外传感器或EL检测设备，采集光伏组件的可见光、热红外图像或EL数据，实现无人机智能化巡检，提高光伏巡检效率和安全性可见光和热红外图像实时存储，可快速导出至pc端，后续利用无人机智能诊断软件对无人机采集的热红外图像和可见光图像进行智能化处理，实现组件不发电检测、灰尘污垢遮挡、组件裂纹破损等故障引起的热斑自动化诊断和定位大大提高光伏电站的巡检效率和故障诊断的度

三、无人机巡检系统介绍无人机巡检系统包括无人机系统、数据采集系统、地面智能控制系统、数据分析处理系统等四部分如图3-1所示采集数据处理数据分析数据呈现数据图3-1无人机巡检系统

1、无人机系统无人机系统配备有超长航时，防护等级高达IP56的工业级多旋翼无人机M6,以及的DJIA3飞行控制器，采用全面优化的姿态解析和多传感器融合算法，可靠；集成高清图传，能实时查看相机画面,传输距离远达5公里，图传画质720P；内置智能电池管理系统，能够实时监控剩余电池电量，系统会自动分析计算出返航和降落所需的电量和时间，避免因电量不足引发的危险同时可实现20分钟快速充电功能，能在短时间内将电池充满系统参数表如下项目参数飞行平台M6轴距805mm

4.5kgzui大负载重量GPS垂直±

0.5m；水平±

2.5m悬停精度zui大上升速度zui大下降速度5m/szui大航行速度zui6m/s大可承受风速zui大18m/s飞行时间10m/s（六级）50min图3-2无人机系统M

62、数据采集系统数据采集系统包括可见光采集遮挡物、灰尘遮盖状况、红外相机采集热斑情况分别配置可见光一体化云台相机X5和热红外一体化云台相机XTo X5结合全新影像传感器和强大的处理器，能拍摄4K/30p视频和1600万像素照片XT热成像相机采用一系列FLIR专有技术，能体现细微的温差，让目标一目了然系统参数表如下项目照片格式可见光云台相机视频格式像素参数照片zui大分辨率X5ISO范围1600万像素视频分辨率4096x2160视频格式100^256004K热红外云台相机MP4/M0V分辨率XT镜头640X512zui小焦距19mm

15.3cm场景范围（高增益）场-25°C至135°C景范围（低增益）点-40°C至550°C中测温心4X4温度测量MicroSD卡JPEG,TIFF MP4存储图3-3可见光一体化云台相机X5图3-4热红外一体化云台相机XT

3、地面智能控制系统地面智能控制系统能够实现自主航线规划飞行,并能够多任务航线保存，让复杂的巡检工作变得更简易如图3-5所示:图3-5自主航线规划飞行

4、数据分析处理系统数据分析处理是整套系统的关键无人机采集的数据是多元的、零散的，用户拿到这些大量的零散数据并不能直接找到问题所在软件可实现将大量零散数据分析处理，生成一份完整的数据报告,其中包括长度、高度、角度尺寸信息，组件热斑温度信息等，便于用户更加清晰直观的了解测区现状如图3-6所示无人机拍摄的照片►正射三维图3-6数据分析处理系统

四、应用案例2017年6月15日，上海伯镭智能科技有限公司携带自主研发的无人机巡检系统，为浙江**在**工厂的分布式电站进行热斑检测光伏组件分布于工厂厂房的房顶，整体概况如图4T所示，此房顶电站容量400KW,数据采集时间30分钟，大体流程为

（1）现场勘查:无人机搭载可见光相机，首先对工厂进行基础勘测

（2）自动航线巡检:无人机搭载热红外相机，地面站自动规划飞行航线，采集红外数据;

（3）软件分析处理将无人机采集的红外数据上传软件进行处理分析，生成热红外温度信息概况图,直观的呈现出测区热斑分布情况，同时定位出光伏组件热斑的具体位置图4T分布式电站概况图通过无人机智能航线飞行，采集可见光、红外热成像温度数据，软件智能分析处理后得到的热斑位置图，以及标注出热斑温度的位置图，如图4-2和4-3所示，其中位置图呈现的方向和地图一致（上北下.南左西右东）ICtttlinLMil iwtiM-i-iwrnaivm-；；；,•一-Ma1—1•ir;it£en•・,Nvf!!tnasMtt—图4-2热斑效果图图4-3热斑温度效果图

五、方案优势无人机巡检系统在光伏领域的应用优势体现在

（1）巡检速度快，效率高，对于大型集中式电站尤为突出；

（2）不受地形环境限制，对于农光、渔光互补和屋顶电站尤为重要;

（3）操作简便，安全性高，两分钟即可上手，全自主飞行；

（4）成本较低，产生效益可提高产电量；

（5）可载设备多样化，实现多功能、多用途检测；

（6）机身轻巧，携带方便。