[发明专利]基于搭载光场相机的无人机光伏电站地形三维测绘建模系统

说明书

本发明涉及一种基于搭载光场相机的无人机光伏电站地形三维测绘建模系统，包括无人机系统和地面工作站，无人机系统设有GPS定位系统、光场相机和无线发射系统，地面工作站设有无线接收系统、中央处理器、立体显示器和无人机起降台；无人机通过光场相机对地面进行拍照，无线发射系统负责将GPS定位信号和光场相机拍摄信号实时发射到地面工作站中；地面工作站的无线接收系统对无人机发来的信号实时接收并传输到中央处理器中，并通过实时三维数据重建算法重建出真实三维场景信息，最后通过立体显示器进行三维数据显示。本发明简单有效，成本低廉，可有效测绘显示光伏电站所处三维地形，同时后期也可以进行日常运维巡视。

技术领域

本发明涉及新能源领域，公开了一种基于搭载光场相机的无人机光伏电站地形三维测绘建模系统。

背景技术

近几年，以风电、光电为代表的新能源市场无论从发展和关注度上都达到了一个新的高度。2016年，太阳能行业咨询公司Mercom Capital发布了一份研究报告：预测2016年光伏装机量将高达76GW，而中国将以高达31GW的总装机量，继续领跑全球光伏市场。这也是中国自2013年以来，连续四年获得光伏装机总量的第一名。

据了解运维费用包含有电站折旧费，劳保费用，人工费用(包括管理人员费用、清洁人员费用，没有无人值守的大型电站，每月需打扫光伏组件两次上下)，日常维护费用，备用设备的费用，还有设备维修费用等在内，一个100mw的电站一年运维成本超过百万。

发明内容

为了解决上述问题，该发明提出了基于搭载光场相机的无人机光伏电站地形三维测绘建模装置与系统。

本发明提供的技术方案是：

一种基于搭载光场相机的无人机光伏电站地形三维测绘建模系统，包括无人机系统和地面工作站，所述无人机系统设有GPS定位系统、光场相机和无线发射系统，所述地面工作站设有无线接收系统、中央处理器、立体显示器和无人机起降台；无人机通过光场相机对地面进行拍照，在无人机系统内部搭载GPS定位系统和无线发射系统，所述无线发射系统负责将GPS定位信号和光场相机拍摄信号实时发射到地面工作站中；所述地面工作站的无线接收系统对无人机发来的信号实时接收并传输到中央处理器中，并通过实时三维数据重建算法重建出真实三维场景信息，最后通过立体显示器进行三维数据显示。

进一步的，所述无人机系统外形为四翼或者六翼，巡航时间在3小时以上，装有可搭载1公斤以上多机型的无人机云台。

进一步的，所述光场相机固定在无人机云台上，摄像端垂直朝下，刷新率为60HZ，感光芯片分辨率为8k以上，单微透镜下覆盖子像素个数大于250个，1000米深度范围内分辨率高于0.5米。

进一步的，所述无线发射系统实时采集GPS定位信号和光场相机拍摄信号，并发射给地面工作站中的无线接收系统；所述无线接收系统实时接收来自无线发射系统发来的信号，并传输给中央处理器。

无人机从地面工作站的无人机起降台起飞，飞往待测绘区域；到达指定区域后，无线发射系统采集光场相机的每一帧图片和当时对应的GPS定位系统所提供的位置信息，其中位置信息中包括无人机所在位置及高度；地面工作站的无线接收系统接收到来自无人机的信号后，将图片信息和GPS位置信息通过双信道同时发给中央处理器的服务器；服务器通过算法计算出该图片的实时三维信息，并通过立体显示器进行刷新显示；重复上述步骤，当无人机飞遍整个光伏电站地形勘探区域时，地面工作站也完成了对该区域的同步电脑三维精确重建。