[发明专利]用无人驾驶飞行器检查太阳能电池板

说明书

提出了用于检查太阳能发电站的太阳能电池板的方法。该方法可在无人驾驶飞行器(UAV)的控制器中执行，并包括以下步骤：接收对太阳能电池板子集的检查请求；在第一阶段，使用无线电信号，将UAV导航到太阳能电池板子集中的特定太阳能电池板附近的初始位置；在第二阶段，用UAV的至少一个近场传感器来定位UAV；并且使用红外相机采集特定太阳能电池板的图像。

技术领域

本发明涉及检查太阳能发电站的太阳能电池板。特别地，本发明涉及使用无人驾驶飞行器(UAV)来检查特定太阳能电池板的方法、UAV控制器、UAV、以及计算机程序和计算机程序产品。

背景技术

存在不断增长的对环保能源的需求。太阳能技术领域得到长足的发展。太阳能发电站中的太阳能无需任何燃料运行便可发电，且仅排放非常少量的二氧化碳足迹。此外，当太阳能发电站装设在云层覆盖率低的地方时，太阳能输出是可靠的且可预测的。

然而，光伏太阳能发电站的太阳能电池板，有时会由于例如天气或部件故障原因而导致失效。

在提交本申请时，一篇题为“UAV检测光伏农场”的文章，由Tom Lombardo于2014年5月4日刊载在Engineering.com的电子学专题栏目下，可通过http://www.engineering.com/ElectronicsDesign/ElectronicsDesignArticles/ArticleID/7544/UAVs-to-Inspect-Solar-Farms.asp获得，该文披露了可以用于远程监控与检查建筑工地、采矿作业以及农场的UAV。此种UAV目前用于太阳能电池板阵列的检查业务，使用红外热成像相机后，将在光伏农场中测试。然而，获取具有足够质量的数据需要控制UAV的操作员的技术与经验。

US2010/0215212A1公开了利用无人驾驶飞行器来检查结构的系统和方法。能够移动到位置并在悬停在位置的无人驾驶飞行器使用GPS坐标来定位。该无人驾驶飞行器能够采集结构的图像，并将图像传送给检查人员以及数据库。标识无人驾驶飞行器的位置以及数字相机的方向的数据能够存储在数据库中，允许在这之后以高精确度和准确性重复进行对特定的结构元素的特定的检查。

发明内容

本发明的目的是提供允许自动采集用于检查太阳能电池板的图像的方法。

本发明的第一个方面，提出了用于检查太阳能发电站的太阳能电池板的方法。该方法可在无人驾驶飞行器(即UAV)的控制器中执行，并包括以下步骤：接收对太阳能电池板子集的检查请求；在第一阶段，使用无线电信号，将UAV导航到太阳能电池板子集中的特定太阳能电池板附近的初始位置；在第二阶段，使用UAV的至少一个近场传感器来定位UAV；以及使用红外相机采集特定太阳能电池板的图像。当使用UAV的两阶段导航来检查特定的太阳能电池板时，UAV无需手动控制，这相对于现有技术具有显著优点。通过使用自动控制，UAV可被自动控制到检测到的故障现场，从而减少与操作人员所需的识别故障、初始化UAV以及将UAV飞行到故障现场有关的延迟。此外，可以安排定期巡检，而不需要操作员经常地监控。

定位步骤可以包括以以下方式定位UAV，使得UAV的红外相机在误差范围内尽可能靠近垂直于特定太阳能电池板的主表面方向，同时又防止UAV遮蔽特定的太阳能电池板。

在接收步骤中，太阳能电池板子集可以包括多个太阳能电池板；在这种情况下，对于太阳能电池板子集中的每个太阳能电池板，重复执行导航、定位和采集图像的步骤。

在导航步骤中，无线电信号可以是基于卫星的无线电信号。

在导航步骤中，无线电信号可以是来自无线电信标的基于地面的无线电信号。

在定位步骤中，至少一个近场传感器可包括照相机、雷达装置和超声波扫描仪中的至少一个。