[实用新型]一种无人机载UWB光伏阵列故障组件精确定位系统

说明书

本实用新型提供一种无人机载UWB光伏阵列故障组件精确定位系统，包括无人机、地面站、基站；无人机包括红外摄像头、标签和飞控系统；基站至少两个，分别安装于光伏阵列的四周；基站、标签构成UWB定位系统；无人机在光伏阵列上方巡检时，红外摄像头采集无人机下方光伏阵列的图像，飞控系统检测图像是否有热斑现象，无人机将存在热斑的红外图像发送至地面站，同时UWB定位系统将无人机的位置信息发送给地面站解算出其二维坐标。完成故障组件的定位过程。相对于现有的光伏电站故障监测方法，本实用新型提高了故障组件定位的精确度和故障诊断的准确性，降低了光伏电站的运维成本，保证光伏电站高效运行。

技术领域

本实用新型涉及光伏电站故障检测与运维领域，尤其涉及一种基于无人机载UWB光伏阵列故障组件精确定位系统。

背景技术

我国幅员辽阔，太阳能资源十分丰富，开发利用的潜力十分广阔。近年来，随着环保意识深入人心，国内的太阳能光伏发电问题得到广泛的关注，越来越多的光伏电站建成并投入使用。目前，对于光伏电站故障巡检方式主要采用人工巡检，效率低下且安全性不高。

在这种背景下，光伏系统的故障诊断开始被许多学者所关注，一般有基于数学模型法、监控系统法、红外图像分析法等，上述方法虽然能够在一定程度上检测到光伏系统的故障，但是仍存在某些缺陷，比如：实施成本较高、无法检测系统内部故障、定位信息不够准确等。

近几年来，随着无人机技术的快速发展，与之配合应用的各种检测装备应运而生。利用轻型无人机搭载红外摄像仪与UWB定位系统，不仅能够快速准确的检测出光伏阵列的内部和外部故障，还能够比较精确的定位故障组件具体位置，这种定位系统大大提高了一个大型光伏电站的运行效率。

实用新型内容

实用新型目的：针对上述现有技术，提出一种基于无人机载UWB光伏阵列故障组件精确定位系统。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种无人机载UWB光伏阵列故障组件精确定位系统，包括相互之间无线连接的无人机、地面站和UWB定位基站；所述无人机包括红外摄像头、UWB定位标签和飞控系统；所述UWB定位基站至少2个，分别安装于光伏阵列的四周，且高度各不相同；所述红外摄像头连接飞控系统，并将其拍摄的无人机下方的光伏阵列的图像发送至飞控系统，飞控系统中设有已训练好的图像识别算法，能够从所接收图像中识别出存在热斑的图像，无人机将存在热斑的图像实时发送至地面站；所述UWB定位基站和UWB定位标签构成UWB定位系统，用于测量无人机与各个UWB定位基站之间的距离，并将距离信息发送给地面站，地面站解算出无人机当前时刻的二维坐标。

进一步的，所述飞控系统包括STM32F103C8T6芯片、六轴陀螺仪、气压传感器、电子罗盘和舵机驱动模块；六轴陀螺仪、气压传感器、电子罗盘等传感器用来采集无人机飞行状态数据，并将其传输给STM32F103C8T6芯片，经计算处理后输出相应指令给舵机驱动模块；所述STM32F103C8T6芯片中存储有已训练好的图像识别算法，能够识别出有热斑的图像；所述红外摄像头连接STM32F103C8T6芯片，并将所拍摄图像传输给STM32F103C8T6芯片。

进一步的，所述UWB定位基站包括STM32F407ZGT6芯片、基站DWM1000模块、基站串口模块、以太网模块，所述基站DWM1000模块、基站串口模块、以太网模块分别连接STM32F407ZGT6芯片；所述UWB定位标签包括标签DWM1000模块、标签串口模块；所述标签DWM1000模块、标签串口模块分别连接STM32F407ZGT6芯片；所述基站DWM1000模块与标签DWM1000模块之间无线连接。