[发明专利]利用单无人机测定光伏发电站光伏板覆灰程度的系统及方法

说明书

本发明涉及利用单无人机测定光伏发电站光伏板覆灰程度的系统及方法，系统包括无人机，无人机上挂载有海绵擦头和图像采集设备；包括控制设备，与无人机采用无线wifi通讯。方法：1通过人机接口输入光伏板与无人机的相关参数；2无人机携带海绵球擦飞行至与光伏板的设定切点高度位置，实现第一次定位；3无人机沿垂直于光伏板方向外移动ΔL，实现第二次定位，并拍摄形成图片数据A1；4无人机垂直内移动ΔL+r，擦除光伏板的局部区域覆灰，实现第三次定位；5无人机返回至X2、Y2坐标位置，实现第四次定位，拍摄形成图片数据A2；6控制设备对输入的数据A1和A2进行差分运算。本发明可准确识别出光伏板上的覆灰情况。

技术领域

本发明属于光伏发电辅助设备技术领域，具体涉及一种利用单无人机测定光伏发电站光伏板覆灰程度的系统及方法。

背景技术

光伏板是光伏发电站中数量最多的设备。由于附灰遮挡太阳光影响发电效率，需要对光伏板定期清洗。光伏板的附覆灰度受到光伏板的安装位置和光伏发电站周边情况影响，覆灰程度不相同，若按相同周期对全站光伏板进行清洗会造成资源浪费。

目前，还没有对光伏板的覆灰程度进行检测的专门设备和方法，光伏板上的覆灰程度一般通过肉眼观察来进行判读，准确率不高，或者在晴朗天气状况下，通过光伏板的发电效率间接来判断光伏板的覆灰情况，但由于光伏板的发电还会受到一些其他因素的影响，因此，准确率也不高。

目前，针对光伏板的覆灰问题进行了专利检索，查询到的大部分专利主要是针对光伏板覆灰的清理装置，比如申请号为：201920866088.3，名称为：一种用于汽车停车棚上太阳能光伏板清理灰尘装置的实用新型专利；申请号为：201920973056.3，名称为：一种拥有自清洁功能的太阳能光伏板的实用新型专利；申请号为：201920283960.1，名称为：一种环保型太阳能光伏板清理装置的实用新型专利；申请号为：201610341383.8，名称为：光伏板自动清洗装置的发明专利。而对于覆灰程度的评价方法及装置，在现有专利材料中并未查询到。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种可准确识别出光伏板上的覆灰情况，从而便于根据不同的覆灰程度来制定差别化得清洗策略，以达到降低成本目的利用单无人机测定光伏发电站光伏板覆灰程度的系统及方法。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案为：

一种利用单无人机测定光伏发电站光伏板覆灰程度的系统，其特征在于：

包括无人机，所述无人机上挂载有海绵擦头和图像采集设备；

包括控制设备，所述控制设备对无人机的飞行位置进行控制、对图像采集设备进行拍摄控制及对回传图片数值进行差分计算处理，控制设备与无人机采用无线wifi进行通讯。

进一步的：所述无人机采用大疆无人机，采用GPS与惯性导航方式进行控制。

进一步的：所述图像采集设备采用四轴航拍摄像头，摄像头安装在云台上，云台吊装在无人机上。

进一步的：所述控制设备采用个人便携式电脑，内部安装有python运行环境，图像处理采用PIL库；飞控接口采用Onboard-SDK-ROS。

一种利用单无人机测定光伏发电站光伏板覆灰程度的方法，其特征在于：基于上述系统，步骤为：

S1通过人机接口输入本方法需要的光伏板与无人机的相关参数，相关参数包括：

H：光伏板支柱的高度；Hh：光伏板上沿高度；Hl：光伏板下沿高度；Hk：无人机上挂载的海棉擦球与光伏板设定切点高度为；α：光伏板与水平面的夹角；R：海绵球半径；h：海绵球中心到无人机中心高度为；ΔL无人机沿垂直于光伏板表面的设定移动距离；