[发明专利]一种面向能源装备现场评估的EL缺陷无人机巡检方法

说明书

本发明提供一种面向能源装备现场评估的EL缺陷无人机巡检方法及系统，包含航线设定、无人机装配、样品通电、焦距调节、EL缺陷巡检等步骤。本发明还提供一种面向能源装备现场评估的EL缺陷无人机巡检系统，融合了多旋翼无人机系统、高灵敏度短波红外系统、远程红外镜头对焦模块和高清红外图像无线实时传输模块。与常规手持式EL测试系统相比，应用场景广、测试效率高、能在线实时监控缺陷巡检情况、避免对样品接线端子的损害。本发明提升以光伏电站为组要构成的绿色资产的安全、质量和效益评估效率，有效保障绿色资产关键装备全生命周期中现场施工和运行环节的安全和质量。

技术领域

本发明属于能源装备现场评估领域，涉及一种EL缺陷无人机巡检方法和系统。

背景技术

新能源光伏电站是资产密集型绿色资产，其核心发电部件——光伏组件占资产总价值的50%以上。光伏组件在现场施工和运行环节的安全和质量状况是电站业主、施工方、运营方、投资方和收购方均重点关注的指标。

光伏组件是新能源光伏电站的关键能源装备，其全生命周期包括生产、运输、安装和运行等环节。在生产环节，光伏组件智慧工厂采用高效的智能化在线检测技术，有效保障了光伏组件的安全和质量。但在后续运输、安装和运行环节，由于热应力、机械应力、碰撞等外力作用，会产生多种隐性缺陷，不仅给新能源光伏电站带来了火灾隐患，易造成重大安全事故，而且降低了发电能力和经济收益。

目前，针对上述隐性缺陷的主流检测方法是基于半导体电致发光原理的红外检测技术（简称EL检测技术）。中国发明专利CN106301211A提供了一种无线遥控式自动对焦光伏组件红外缺陷检测方法，将红外成像系统固定于三脚架上面，使用电脑中的软件通过无线网络控制便携式储能电源和成像系统，实现光伏组件红外缺陷在电站现场的检测。中国实用新型专利CN205754218U提供了一种便携式EL检测仪，包括可伸缩三脚架、滤光红外相机、控制盒、直流稳压移动电源和智能手持设备，实现光伏组件红外缺陷在电站现场的检测。

上述方法和仪器存在的瓶颈有：

（1）应用场景有限：采用三脚架作为成像系统的载体，高度有限，不适用高空光伏阵列，如安装高度大于3米的水上光伏电站、山地光伏电站和屋顶光伏电站；

（2）测试效率低：每次只能检测一个光伏组件，检测效率较低，无法实现光伏组件现场全检；

（3）电气部件易损坏：检测时频繁插拔光伏组件的通电接口，易造成接口接触不良，引发异常发热和火灾；

（4）检测结果评估效率低：每个样品一张图，需大量人工进行后期分析。

发明内容

为解决上述瓶颈问题，本发明提供一种面向能源装备现场评估的EL缺陷无人机巡检方法及系统，可对高空、水面等多场景新能源光伏电站开展快速、高效的EL缺陷巡检；检测过程自动进行，无需拆卸光伏组件，对样品不造成二次损伤，保障检测结果的公正；检测过程无需频繁插拔光伏组件通电接口，保障电气部件的安全与可靠。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种面向能源装备现场评估的EL缺陷无人机巡检方法，其特征在于，它包括以下步骤：

S1，无人机装配：选择合适的多旋翼无人机系统，将高灵敏度短波红外机器视觉及其配件安装在无人机上。所述无人机系统的选择原则：远程控制距离≥3km、可装载所述高灵敏度短波红外成像系统及其配件，如：红外变焦镜头、远程调焦装置、无线视频接受与发射装置等。

S2, 航线设定：对被巡检光伏电站进行现场勘察，绘出一条合适的无人机巡检路线，路线原则是：航线中无遮挡物、航线与光伏阵列的排列方式平行、以最短路线覆盖所有被巡检光伏阵列。

S3，样品通电准备：（1）在夜晚，光伏阵列不再输出电流情况下，断开被测汇流箱上位开关，将汇流箱与上位逆变器断开连接；（2）断开汇流箱正极端所有光伏阵列的支路开关；（3）将直流电源的正、负极线缆分别加载在汇流箱的正、负极母线上。