一种基于无人机的光伏电站运维系统及方法与流程

本发明涉及光伏电站运维，具体为一种基于无人机的光伏电站运维系统及方法。

背景技术：

1、光伏电站是指与电网相连并向电网输送电力的光伏发电系统，属国家鼓励的绿色能源项目。可以分为带蓄电池的和不带蓄电池的并网发电系统。太阳能发电分为光热发电和光伏发电。通常说的太阳能发电指的是太阳能光伏发电。

2、目前光伏电站的运维一般通过人工巡检，人工巡检方式无法及时发现异常，导致运维效率低，因此，有必要设计一种基于无人机的光伏电站运维系统。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于无人机的光伏电站运维系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于无人机的光伏电站运维系统，包括传感器组、图像采集摄像头组和控制盒，所述传感器组、图像采集摄像头组分别安装于无人机下端部，控制盒安装于无人机内部，所述控制盒内安装控制器，所述传感器组和图像采集摄像头组分别连接控制器。

3、优选的，本申请提供的一种基于无人机的光伏电站运维系统，其中，所述传感器组包括烟雾传感器、火灾传感器、设备噪音传感器、震动传感器和空气温湿度传感器，所述图像采集摄像头组包括多个全景摄像头。

4、优选的，本申请提供的一种基于无人机的光伏电站运维系统，其中，所述控制器内安装中央处理器、传感信号采集放大单元、传感信号传输单元、图像采集单元、图像增强单元、异常检测单元、联网报警单元、北斗定位单元和信号传输单元，所述传感信号采集放大单元输入端分别连接烟雾传感器、火灾传感器、设备噪音传感器、震动传感器和空气温湿度传感器，所述传感信号采集放大单元输出端通过传感信号传输单元连接中央处理器，所述图像采集单元输入端连接多个全景摄像头，所述图像采集单元输出端通过图像增强单元连接中央处理器，所述异常检测单元、联网报警单元、北斗定位单元分别连接中央处理器，所述中央处理器通过信号传输单元连接后台运维终端。

5、优选的，本申请提供的一种基于无人机的光伏电站运维系统，其中，所述传感信号采集放大单元包括运算放大器a和运算放大器b，所述运算放大器a正极输入端通过电阻a连接传感信号采集端，所述运算放大器a负极输入端通过电阻b接地，所述运算放大器a控制端通过电阻c连接输出端，所述运算放大器a输出端和运算放大器b正极输入端之间连接电阻d，所述运算放大器b负极输入端通过电阻e接地，所述运算放大器b输出端通过电阻f连接信号输出端。

6、优选的，本申请提供的一种基于无人机的光伏电站运维系统，其中，所述信号传输单元采用物联网通信模块，所述物联网通信模块包括但不限于lora通信单元、zigbee通信单元、uwb通信单元、nb通信单元或蓝牙通信单元。

7、优选的，本申请提供的一种基于无人机的光伏电站运维系统，其中，其使用方法包括以下步骤：

8、a、无人机对光伏电站巡检过程中，传感器组实时采集光伏电站内的烟雾、火灾、震动、噪声和温湿度信号；

9、b、同时全景摄像头组采集光伏电站内部和外部的全景图像；

10、c、传感信号经过放大后传输至中央处理器，全景图像经过增强后传输至中央处理器；

11、d、一旦监测到异常传感或图像信号，异常检测单元将异常信号传输至中央处理器；

12、e、同时北斗定位单元定位异常的光伏电站位置；

13、f、中央处理器将光伏电站异常信号和位置实时传输至运维终端供运维人员参考和处置。

14、优选的，本申请提供的一种基于无人机的光伏电站运维系统，其中，所述图像增强单元增强方法如下：

15、a、将采集的光伏电站图像的像素根据亮度值分成若干个图层，每个图层的亮度均不同，并将每个图层按亮度值，由高到低进行排列，且每一图层中的图像的边界都是由闭合曲线构成；

16、b、对于亮度最低的图层以及亮度最大的图层，先单独进行直方图均衡化处理，再去除背景噪声，最后进行噪点去除；

17、c、将处于最低亮度和最高亮度中间的图层先去除噪点，再去除背景噪声，最后进行直方图均衡化处理；

18、d、最后将处理过后的所有图层合并为一幅图像增强后的图像。

19、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

20、(1)本发明工作原理简单，智能化程度高，能够通过无人机巡检，对光伏电站的工作状态进行监测，且能够将监测信息实时传输至后台运维终端，提高了光伏电站的运维效率，确保其正常运行。

21、(2)本发明采用的传感信号放大单元能够对传感信号精准放大，进一步提高监测效率。

22、(3)本发明采用的图像增强单元降低了图像的全局亮度差异，增强了图像对比度，有效的抑制了噪声，进一步提高了图像的清晰度，提高监测效率。

技术特征：

1.一种基于无人机的光伏电站运维系统，其特征在于：包括传感器组、图像采集摄像头组和控制盒(1)，所述传感器组、图像采集摄像头组分别安装于无人机(2)下端部，控制盒(1)安装于无人机(2)内部，所述控制盒(1)内安装控制器，所述传感器组和图像采集摄像头组分别连接控制器。

2.根据权利要求1所述的一种基于无人机的光伏电站运维系统，其特征在于：所述传感器组包括烟雾传感器(3)、火灾传感器(4)、设备噪音传感器(5)、震动传感器(6)和空气温湿度传感器(7)，所述图像采集摄像头组包括多个全景摄像头(8)。

3.根据权利要求1所述的一种基于无人机的光伏电站运维系统，其特征在于：所述控制器内安装中央处理器(9)、传感信号采集放大单元(10)、传感信号传输单元(11)、图像采集单元(12)、图像增强单元(13)、异常检测单元(14)、联网报警单元(15)、北斗定位单元(16)和信号传输单元(17)，所述传感信号采集放大单元(10)输入端分别连接烟雾传感器(3)、火灾传感器(4)、设备噪音传感器(5)、震动传感器(6)和空气温湿度传感器(7)，所述传感信号采集放大单元(10)输出端通过传感信号传输单元(11)连接中央处理器(9)，所述图像采集单元(12)输入端连接多个全景摄像头(8)，所述图像采集单元(12)输出端通过图像增强单元(13)连接中央处理器(9)，所述异常检测单元(14)、联网报警单元(15)、北斗定位单元(16)分别连接中央处理器(9)，所述中央处理器(9)通过信号传输单元(17)连接后台运维终端(18)。

4.根据权利要求3所述的一种基于无人机的光伏电站运维系统，其特征在于：所述传感信号采集放大单元包括运算放大器a(1b)和运算放大器b(2b)，所述运算放大器a(1b)正极输入端通过电阻a(1a)连接传感信号采集端，所述运算放大器a(1b)负极输入端通过电阻b(2a)接地，所述运算放大器a(1b)控制端通过电阻c(3a)连接输出端，所述运算放大器a(1b)输出端和运算放大器b(2b)正极输入端之间连接电阻d(4a)，所述运算放大器b(2b)负极输入端通过电阻e(5a)接地，所述运算放大器b(2b)输出端通过电阻f(6a)连接信号输出端。

5.根据权利要求1所述的一种基于无人机的光伏电站运维系统，其特征在于：所述信号传输单元采用物联网通信模块，所述物联网通信模块包括但不限于lora通信单元、zigbee通信单元、uwb通信单元、nb通信单元或蓝牙通信单元。

6.实现权利要求1所述的一种基于无人机的光伏电站运维系统的使用方法，其特征在于：其使用方法包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的一种基于无人机的光伏电站运维系统的使用方法，其特征在于：所述图像增强单元增强方法如下：

技术总结本发明公开了一种基于无人机的光伏电站运维系统及方法，包括传感器组、图像采集摄像头组和控制盒，传感器组、图像采集摄像头组分别安装于无人机下端部，控制盒安装于无人机内部，传感器组包括烟雾传感器、火灾传感器、设备噪音传感器、震动传感器和空气温湿度传感器，图像采集摄像头组包括多个全景摄像头，本发明工作原理简单，智能化程度高，能够通过无人机巡检，对光伏电站的工作状态进行监测，且能够将监测信息实时传输至后台运维终端，提高了光伏电站的运维效率，确保其正常运行。技术研发人员：陈为信,王明甫,徐海峰受保护的技术使用者：江苏大屯电力工程有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/6/2