[发明专利]基于无人机和热成像的光伏板热斑定位方法

说明书

本发明公开了一种基于无人机和热成像的光伏板热斑定位方法。通过GPS定位仪器测量光伏组件的位置信息，并存入数据库；根据采集到的光伏组件的位置信息，计算出光伏组件中光伏板的总行数；控制无人机飞行，在飞行过程中，利用光伏组件的四个角点的位置信息对无人机的飞行轨迹进行校正；利用图像算法识别和分割处于航拍图像中的单块光伏板，并对光伏组件中光伏板的列数进行定位；通过无人机上的信号接收装置判断开启红外摄像头，实时检测到热斑并处理获得热斑的所在位置信息。本发明充分利用无人机自动巡检，实现对热斑的自动定位，且达到对无人机飞行轨迹的校正，不仅计算方便且检测效率高，使光伏发电站实现更高效智能的运行。

技术领域

本发明属于光能发电的技术领域，具体涉及到光伏发电的效率和光伏组件的装置耐久性，涉及一种基于无人机和热成像的光伏板热斑定位方法。

背景技术

为了应对全球气候变换和减少碳排放量，中国加大了对再生能源的开发和投资力度，太阳能具有普遍性、无害、储量大、使用长久等优点，在长期的能源战略中具有重要地位。

太阳能光伏发电系统是由一系列太阳能组件电池串联而成的。在光伏电站的运作过程中，难免会有鸟禽排泄物、浮土、落叶等遮挡物覆盖到光伏组件上，这些遮挡物在光伏组件上形成了局部阴影，导致光伏组件中某些电池单片的电流以及电压发生了变化，使光伏组件的局部温度上升，这种现象叫热斑效应。

热斑效应对于光伏电站具有较大的影响，不仅影响了光伏组件的发电效率，而且可能会产生火灾，对光伏电站的安全构成了较大威胁。热斑效应的产生对光伏组件有一定的损害性，因此需要通过巡检来及时发现产生热斑效应的光伏组件。目前较流行的方案是利用无人机拍摄，传回视频，再通过人工标定热斑位置，由于人有一定的视觉误差，容易标定错误，并且也浪费了人力资源。

发明内容

为了克服现有技术的上述不足，本发明的目的在于提供一种无人机和热成像的光伏板热斑定位方法，通过无人机巡检，自动记录热斑GPS位置，实现了对热斑的自动定位，使光伏发电站实现了高效、智能的运行。

为了实现上述目的，本发明的技术方案包括如下步骤：

所述方法包括如下步骤：

步骤1：通过GPS定位仪器测量光伏组件的位置信息，并存入数据库；

所述的位置信息为经纬度位置信息。

步骤2：根据采集到的光伏组件的位置信息，利用光伏组件列首端、列末端的位置信息及单块光伏板的列首端和列末端的位置信息，计算出光伏组件中光伏板的总行数；

步骤3：控制无人机飞行，在无人机飞行过程中：

利用光伏组件的四个角点的位置信息对无人机的飞行轨迹进行校正；

利用图像算法识别和分割处于航拍图像中的单块光伏板，并对光伏组件中光伏板的列数进行定位；

通过无人机上的信号接收装置判断开启红外摄像头，实时检测到热斑并处理获得热斑的所在位置信息。

所述步骤1中，具体如下：所述的光伏组件主要由多块光伏板在同一平面紧密阵列排布构成，通过布置在光伏板四角的GPS定位仪器获取光伏组件的四个角点的经纬度信息以及其中单块光伏板的四个角点的经纬度信息，将采集到的经纬度信息存入数据库。

所述步骤2中，计算光伏板个数的具体方法如下：

由于光伏组件采集到的位置信息都在同侧，以左上角作为首端，以左下角作为末端，按照以下公式获得光伏板数据：

num＝(A1-A2)/(A3-A4)