光伏電站無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)解決方案

1、光伏電站無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)解決方案一、行業(yè)背景太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)主要分集中式和分布式，集中式電站一般占地面積廣，大多建在我國(guó)西北部和一些偏遠(yuǎn)地區(qū)，自然環(huán)境較為惡劣，如大型西北地面光伏發(fā)電系統(tǒng)；分布式電站一般建在屋頂、大棚和大面積水池上，如工商企業(yè)廠房屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)，民居屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)。然而，這些光伏電站并網(wǎng)后帶來(lái)了大量的運(yùn)營(yíng)維護(hù)壓力，如常規(guī)設(shè)備檢測(cè)、光伏板巡檢等。傳統(tǒng)的運(yùn)維方式采用人工巡檢，效率低下，并且設(shè)備故障判別多依據(jù)運(yùn)維人員經(jīng)驗(yàn)判別，極易產(chǎn)生紕漏和偏差；而且在偏遠(yuǎn)地區(qū)惡劣的自然環(huán)境下，幅員遼闊的光伏電站巡檢工作，是十分困難和危險(xiǎn)的。對(duì)于農(nóng)光互補(bǔ)、漁光互補(bǔ)、屋頂電站等光伏區(qū)，傳統(tǒng)的人工巡檢

2、不能滿足需求，無(wú)法實(shí)現(xiàn)安全的光伏巡檢目的。二、方案目標(biāo)無(wú)人機(jī)搭載可見(jiàn)光相機(jī)、熱紅外傳感器或EL檢測(cè)設(shè)備，采集光伏組件的可見(jiàn)光、熱紅外圖像或EL數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)智能化巡檢，提高光伏巡檢效率和安全性。可見(jiàn)光和熱紅外圖像實(shí)時(shí)存儲(chǔ)，可快速導(dǎo)出至pc端，后續(xù)利用無(wú)人機(jī)智能診斷軟件對(duì)無(wú)人機(jī)采集的熱紅外圖像和可見(jiàn)光圖像進(jìn)行智能化處理，實(shí)現(xiàn)組件不發(fā)電檢測(cè)、灰塵污垢遮擋、組件裂紋破損等故障引起的熱斑自動(dòng)化診斷和定位。大大提高光伏電站的巡檢效率和故障診斷的度。三、無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)介紹無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)包括無(wú)人機(jī)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、地面智能控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)等四部分。如圖3-1所示(3處理數(shù)據(jù)分析散據(jù)呈現(xiàn)數(shù)據(jù)圖3

3、-1無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)1、無(wú)人機(jī)系統(tǒng)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)配備有超長(zhǎng)航時(shí)，防護(hù)等級(jí)高達(dá)IP56的工業(yè)級(jí)多旋翼無(wú)人機(jī)M6，以及的DJIA3飛行控制器，采用全面優(yōu)化的姿態(tài)解析和多傳感器融合算法，可靠；集成高清圖傳，能實(shí)時(shí)查看相機(jī)畫(huà)面，傳輸距離遠(yuǎn)達(dá)5公里，圖傳畫(huà)質(zhì)720P；內(nèi)置智能電池管理系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控剩余電池電量，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)分析計(jì)算出返航和降落所需的電量和時(shí)間，避免因電量不足引發(fā)的危險(xiǎn)。同時(shí)可實(shí)現(xiàn)20分鐘快速充電功能，能在短時(shí)間內(nèi)將電池充滿。系統(tǒng)參數(shù)表如下：項(xiàng)目參數(shù)飛行平臺(tái)M6軸距805mmzui大負(fù)載重量4.5kgGPS懸停精度垂直：土0.5m；水平：土2.5mzui大上升速度zui大下降速度zui大航行速

4、度zui大可承受風(fēng)速zui大飛行時(shí)間5m/s3m/s18m/s10m/s（六級(jí)）50min圖3-2無(wú)人機(jī)系統(tǒng)M62、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括可見(jiàn)光采集遮擋物、灰塵遮蓋狀況、紅外相機(jī)采集熱斑情況。分別配置可見(jiàn)光一體化云臺(tái)相機(jī)X5和熱紅外一體化云臺(tái)相機(jī)XT。X5結(jié)合全新影像傳感器和強(qiáng)大的處理器，能拍攝4K/30p視頻和1600萬(wàn)像素照片。XT熱成像相機(jī)采用一系列FLIR專有技術(shù)，能體現(xiàn)細(xì)微的溫差，讓目標(biāo)一目了然。系統(tǒng)參數(shù)表如下：項(xiàng)目可見(jiàn)光云臺(tái)相機(jī)像素照片zui大分辨率ISO范圍視頻分辨率視頻格式熱紅外云臺(tái)相機(jī)分辨率鏡頭zui小焦距場(chǎng)景范圍（高增益）場(chǎng)景范圍（低增益）點(diǎn)測(cè)溫存儲(chǔ)照片格式視頻格式參

5、數(shù)X51600萬(wàn)像素4096x2160100256004KMP4/M0VXT640X51219mm15.3cm-25C至135C-40C至550C中心4X4溫度測(cè)量MicroSD卡JPEG,TIFFMP4圖3-3可見(jiàn)光一體化云臺(tái)相機(jī)X5圖3-4熱紅外一體化云臺(tái)相機(jī)XT3、地面智能控制系統(tǒng)地面智能控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)自主航線規(guī)劃飛行，并能夠多任務(wù)航線保存，讓復(fù)雜的巡檢工作變得更簡(jiǎn)易。如圖3-5所示：圖3-5自主航線規(guī)劃飛行4、數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析處理是整套系統(tǒng)的關(guān)鍵。無(wú)人機(jī)采集的數(shù)據(jù)是多元的、零散的，用戶拿到這些大量的零散數(shù)據(jù)并不能直接找到問(wèn)題所在。軟件可實(shí)現(xiàn)將大量零散數(shù)據(jù)分析處理，生成一份完整

6、的數(shù)據(jù)報(bào)告,其中包括長(zhǎng)度、高度、角度尺寸信息，組件熱斑溫度信息等，便于用戶更加清晰直觀的了解測(cè)區(qū)現(xiàn)狀。如圖3-6所示：無(wú)人機(jī)拍攝的照片正射圖3-6數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)四、應(yīng)用案例2017年6月15日，上海伯鐳智能科技有限公司攜帶自主研發(fā)的無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)，為浙江*在*工廠的分布式電站進(jìn)行熱斑檢測(cè)。光伏組件分布于工廠廠房的房頂，整體概況如圖4-1所示，此房頂電站容量400KW，數(shù)據(jù)采集時(shí)間30分鐘，大體流程為：（1）現(xiàn)場(chǎng)勘查:無(wú)人機(jī)搭載可見(jiàn)光相機(jī)，首先對(duì)工廠進(jìn)行基礎(chǔ)勘測(cè)。（2）自動(dòng)航線巡檢:無(wú)人機(jī)搭載熱紅外相機(jī)，地面站自動(dòng)規(guī)劃飛行航線，采集紅外數(shù)據(jù)；（3）軟件分析處理：將無(wú)人機(jī)采集的紅外數(shù)據(jù)上傳軟件進(jìn)

7、行處理分析，生成熱紅外溫度信息概況圖，直觀的呈現(xiàn)出測(cè)區(qū)熱斑分布情況，同時(shí)定位出光伏組件熱斑的具體位置。muiiITnSTlljriIinitiiU!iifllSPrlLilVItriiTWWL：】!iu-,niiiijjjmHSPlEFBBISlkaldHri-liRIlWQfl:fFr111niIHlMimiDI1“出上IH圖4-1分布式電站概況圖通過(guò)無(wú)人機(jī)智能航線飛行，采集可見(jiàn)光、紅外熱成像溫度數(shù)據(jù)，軟件智能分析處理后得到的熱斑位置圖，以及標(biāo)注出熱斑溫度的位置圖，如圖4-2和4-3所示，其中位置圖呈現(xiàn)的方向和地圖一致（上北下南左西右東）。圖4-2熱斑效果圖圖4-3熱斑溫度效果圖五、方案優(yōu)勢(shì)無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)在光伏領(lǐng)域的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在：（1）巡檢速度快，效率高，對(duì)于大型集中式電站尤為突出；