[发明专利]一种基于无人机的定日镜场巡检系统和方法

说明书

本发明提供了一种基于无人机的定日镜场巡检系统和方法，其中所述系统包含无人机、无人机控制系统、图像处理系统、定日镜场控制系统；其中：无人机装载相机、GPS定位模块、无线通讯模块；定日镜场控制系统控制定日镜处于待机状态、追日状态；所述图像处理系统接收无人机装载的相机拍摄的图像信号，并进行图像信号处理从而识别异常的定日镜；所述定日镜场控制系统控制定日镜场需巡检区域的定日镜至指定高度角、方位角，并将需巡检区域的定日镜坐标发送至无人机控制系统；无人机控制系统根据上述坐标制定无人机飞行路线以及拍照点，无人机按照飞行路线飞行至拍照点进行悬停，无人机相机向正下方进行拍照，并将拍摄的图像信号发送至图像处理系统。

技术领域

本发明涉及太阳能发电领域，具体涉及一种基于无人机的定日镜场巡检系统和方法。

背景技术

太阳能塔式光热发电是通过由上万面镜子组成的定日镜场将太阳光集中反射到中心吸热塔的吸热器上，加热吸热器内的熔盐，在蒸汽发生系统内熔盐与水换热形成高温高压的水蒸气，带动汽轮机进行发电。定日镜场的镜子数目以及工作状态将会对投射到吸热器的热量产生直接影响，因此，定日镜场的巡检工作以及及时发现受到破坏或姿态异常的定日镜对整个光热电站的发电尤为重要。

当前，光热电站定日镜场的巡检工作主要是依靠地面巡检机器人和人工检查。其中，为了尽可能的提高塔式光热电站的效率，定日镜场的安装密度大，导致在正常运行情况下，不同定日镜之间的间距减小。因此，工作期间的地面巡检工作由于镜子之间空隙的不确定性变得十分困难。另一方面，为提高巡检效率，巡检机器人的投入数量需要增加，成本也会增高。而人工巡检会大大增加工作量，巡检的时间也变长，效率低下。

因此，如何能够实现在镜场运行期间进行巡检工作，以及如何快速完成定日镜场的巡检工作成了目前亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于无人机的定日镜场巡检系统和方法。本发明的技术方案如下：

一种基于无人机的定日镜场巡检系统，包含无人机、无人机控制系统、图像处理系统、定日镜场控制系统；其中：

所述无人机装载相机、GPS定位模块、无线通讯模块；

所述无人机控制系统，通过无线通讯模块向无人机发送指令，控制无人机的飞行路线、飞行速度，以及控制所述无人机在指定位置和高度进行悬停；

所述定日镜场控制系统控制定日镜处于待机状态、追日状态；

所述图像处理系统接收无人机装载的相机拍摄的图像信号，并进行图像信号处理从而识别异常的定日镜；

所述定日镜场控制系统控制定日镜场需巡检区域的定日镜至指定高度角、方位角，并将需巡检区域的定日镜坐标发送至无人机控制系统；

无人机控制系统根据上述坐标制定无人机飞行路线以及拍照点，无人机按照飞行路线飞行至拍照点进行悬停，无人机相机向正下方进行拍照，并将拍摄的图像信号发送至图像处理系统；所述图像处理系统接收前述信号，并进行图像信号处理以识别异常的定日镜。

可选地，所述的定日镜场在处于追日状态时也可以利用所述无人机进行巡检。

可选地，所述无人机在巡检时的悬停位置处于镜场的正上方，悬停的高度为吸热塔的0.2-1.3倍，拍摄的镜子数量为3-500面。

可选地，所述无人机的数量为1-8台。

可选地，所述图像处理系统的处理结果可以显示定日镜是否处于异常状态，定日镜异常状态为定日镜姿态与周围定日镜姿态存在明显偏差或定日镜镜面是否破损。

一种基于无人机的定日镜场巡检方法，包括如下步骤：

S1：建立一种如权利要求1-7任意一项所述的基于无人机的定日镜场巡检系统；