无人机光伏电站智能巡检系统

光伏电站无人机智能巡检技术标准光伏电站是利用光能转换成电能的设施，是清洁能源和可再生能源的重要代表。

随着光伏电站规模的不断扩大，其巡检需求也日益增加。

传统的人工巡检存在效率低、成本高、安全风险大等问题，光伏电站巡检领域的无人机智能巡检技术正逐渐成为发展的热点。

在这一背景下，对于光伏电站无人机智能巡检技术标准的制定和统一，显得尤为重要。

1. 光伏电站无人机巡检的现状和需求随着光伏电站的迅速发展，其规模越来越大，分布越来越广，传统的人工巡检已经无法满足效率和成本的需求。

光伏电站作为清洁能源的重要组成部分，其安全性和稳定性也需要得到更严格的监测和巡检。

引入无人机智能巡检技术成为了一种明智的选择。

2. 光伏电站无人机智能巡检技术标准的重要性光伏电站无人机智能巡检技术标准的制定，对于推动无人机巡检技术的发展具有重要的指导意义。

通过明确无人机巡检的技术要求、操作流程、安全标准等方面的标准，可以提高无人机巡检的效率和安全性，同时推动整个行业的发展。

3. 国内外光伏电站无人机智能巡检技术标准现状目前，国内外对于光伏电站无人机智能巡检技术标准的制定都在不断探索和完善之中。

从国内看，一些光伏电站企业和无人机企业已经开始制定相关的技术标准，并在实际应用中不断完善和调整。

从国外看，一些发达国家对于无人机巡检技术标准已经有了比较成熟的经验和实践，可以为我国的光伏电站无人机智能巡检技术标准制定提供借鉴和参考。

4. 我对光伏电站无人机智能巡检技术标准的个人观点和理解我认为，光伏电站无人机智能巡检技术标准的制定不仅仅是对无人机技术的要求，更是对整个光伏电站巡检体系的要求。

在制定技术标准的过程中，应该充分考虑国内外最新的技术发展和应用情况，同时结合光伏电站巡检的特点和需求，制定出切实可行、具有可操作性的标准，推动整个行业的发展。

总结回顾光伏电站无人机智能巡检技术标准的制定对于行业发展至关重要。

它不仅可以提升光伏电站巡检效率，降低成本，同时也可以提高光伏电站的安全性和稳定性。

光伏电站机器人巡检手册
一、简介
光伏电站机器人巡检系统是一种智能化的巡检设备，用于自动检测和监控光伏电站的运行状态。

本手册将为您介绍如何使用光伏电站机器人巡检系统进行巡检工作。

二、巡检前的准备
1. 检查机器人电池电量是否充足，如电量不足，请及时充电。

2. 检查机器人的传感器和摄像头是否正常工作。

3. 确定巡检任务和目标，准备好相应的工具和资料。

三、巡检流程
1. 启动机器人：按下机器人上的启动按钮，机器人将自动启动并开始运行。

2. 自动定位：机器人将自动定位并开始按照预定的路线进行巡检。

3. 实时监测：通过机器人的摄像头和传感器，实时监测光伏电站的运行状态，如电池板表面清洁度、电池板温度等。

4. 数据采集：机器人将自动采集光伏电站的相关数据，如电流、电压、功率等。

5. 异常检测：机器人将自动检测光伏电站的异常情况，如电池板破损、连接器松动等。

6. 数据分析：通过分析采集的数据，可以了解光伏电站的运行状况，并制定相应的优化方案。

7. 生成报告：根据巡检结果，机器人将生成相应的报告，记录光伏电站的运行状态和异常情况。

8. 结束巡检：完成巡检任务后，按下机器人上的停止按钮，机器人将自动停止运行并回到充电桩进行充电。

四、注意事项
1. 在巡检过程中，应保持机器人的稳定性和安全性，避免发生意外情况。

2. 对于发现的异常情况，应及时进行处理，并记录在巡检报告中。

3. 在进行数据分析和优化方案制定时，应注意数据的准确性和可靠性。

基于人工智能的无人机智能巡检系统设计与实现随着人工智能技术的发展和无人机技术的成熟，基于人工智能的无人机智能巡检系统在工业、农业、能源等领域得到了广泛应用。

本文将介绍该系统的设计与实现，包括无人机的选择与装备、人工智能算法的应用、系统架构以及关键技术等。

一、无人机的选择与装备在设计无人机智能巡检系统时，首先需要选择合适的无人机。

无人机需要具备一定的飞行稳定性、飞行距离和载重能力，以适应不同的巡检任务需求。

同时，无人机还需要配备各种传感器和设备，如高清摄像头、红外热成像仪、激光测距仪等，以实现对巡检目标的全面监测。

二、人工智能算法的应用人工智能算法是实现无人机智能巡检的核心。

其中，图像处理和模式识别技术是无人机智能巡检中最为关键的技术之一。

通过处理无人机收集到的图像数据，使用深度学习算法对设备、构件和场景进行自动识别和分析，可以实现对异常情况的自动检测和报警。

此外，路径规划算法也是无人机智能巡检系统中不可或缺的一部分。

通过结合地图数据和巡检目标，利用路径规划算法可以实现无人机的智能导航和路径优化，提高巡检的效率和准确性。

三、系统架构无人机智能巡检系统的架构包括地面控制站、无人机、通信系统和数据处理单元。

地面控制站负责无人机的操控、路径规划、图像传输和数据接收等操作；无人机通过通信系统与地面控制站进行实时通信，并接收巡检任务指令；数据处理单元负责对无人机采集到的图像和传感器数据进行处理和分析，并生成巡检报告。

四、关键技术在无人机智能巡检系统中，还涉及到一些关键技术的应用。

其中，自主飞行技术是保证无人机安全、高效执行巡检任务的重要技术之一。

通过使用自主飞行技术，无人机可以根据设定的巡检路径和任务要求，实现自动起飞、飞行、降落和避障等功能。

同时，无线通信技术也是无人机智能巡检系统中必不可少的技术之一。

通过使用无线通信技术，地面控制站可以与无人机进行实时通信，并获取无人机的状态信息、图像数据等。

此外，能源管理技术也是无人机智能巡检系统中需要重点考虑的技术。

基于人机交互的光伏电站无人机智能巡检技术应用（1、华电电力科学研究院有限公司北京分院北京 100045；2、华电湖北发电有限公司新能源分公司湖北武汉 430000）无人机系统巡检将较大程度代替人工巡检，通过搭载的可见光、红外摄像头对光伏电站进行拍摄，采用人工智能算法识别故障状态，结合无人机与厂区光伏组件位置匹配，可精确定位故障位置，以便检修人员检修。

1、无人机巡检平台及性能介绍构建基于云系统的无人机操作平台，探索无人机在光伏面板设备巡检的应用范围，绘制光伏电站站户外设备无人机自动化巡检路径，实现定时、无盲点的可见光及红外检测。

考虑到现场无专门人员对无人机进行操作，本项目采用固定机场加无人机方式，在前期测绘的基础上，实现无人机一键起飞、自主精细化巡检、自主精准降落、自动充电，整个巡检过程实现全自动化，无需人手动操作。

在前期测绘的基础上，匹配光伏组件与无人机定位信息，将光伏组件进行编号。

无人机系统按照设定路线，自主对光伏电站进行巡检，通过搭载的可见光、红外摄像头拍摄图片、视频，在2公里范围内可实现实时回传至现场部署的服务器，以便对数据进行及时分析。

本项目能够对光伏发电设备进行高清可见光拍照巡检，并对光伏板组件阵列和新能源电站集电线路进行高清可见光拍照巡检及红外热成像巡检，且光电相机具备先进的实时数字增强技术，热成像图片分辨率大于红外传感器的原生分辨率。

平台配套提供红外热成像图像识别处理系统，能够对全厂检测的光伏阵列热成像图片进行大规模定位拼接与自动识别处理，实现故障问题设备与巡航空间地理位置的准确对应，并能够自主输出固定格式的图像报告。

（1）机库机库可对无人机电池做智能管理，可自主读取机库内的无人机电池电量，对低电量的电池进行电能补充，并具备过充保护、过热保护等功能，并将有关数据上传至云端或中控室做大数据分析及管理。

（2）数据传输图传、数传支持使用1.4G微波点对点、国网230M4G传输，支持三网三带（中国移动、中国联通、中国电信），接口支持HDMI、网口、光纤等，图数一体传输采用自组网形式。

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202110046360.5(22)申请日 2021.01.14(71)申请人 国网安徽省电力有限公司地址 230000 安徽省合肥市包河区黄山路9号申请人 国网安徽省电力有限公司电力科学研究院　中国科学技术大学先进技术研究院(72)发明人 李金中　王小明　王子磊　谢毓广　高博　徐斌　汪玉　胡效鸣　(74)专利代理机构 北京国林贸知识产权代理有限公司 11001代理人 李桂玲　杜国庆(51)Int.Cl.G06Q 10/00(2012.01)G06T 17/00(2006.01)G06F 30/20(2020.01)G06F 30/10(2020.01)G06K 9/00(2006.01)G06T 7/00(2017.01)G06T 7/33(2017.01)G06N 3/04(2006.01)G06N 3/08(2006.01)G07C 1/20(2006.01)G01N 21/88(2006.01)(54)发明名称一种基于无人机图像的光伏电站智能巡检方法及系统(57)摘要本发明公开了一种基于无人机图像的光伏电站智能巡检方法及系统，系统包括无人机数据导入模块、巡检数据解析模块、深度学习算法模块、数字光伏电站模块、巡检结果管理模块和巡检回放模块；本发明通过在多模态巡检图像数据上引入深度学习算法，实现更加精确的光伏缺陷检测；通过建立数字光伏电站，实现光伏电站总体布局的表达和巡检过程的回放；通过虚拟场景图像与真实采集图像的配准，实现真实场景中光伏板位置与编号的获取；通过回放功能直观展示单批次巡检过程与结果，实现了光伏板缺陷的精确检测；构建巡检回放功能，通过巡检过程可视化，便于运维人员的直观调试和巡检管理，大幅提升光伏电站的自动化运维水平，有效提高光伏电站的巡检效率。

权利要求书2页 说明书8页 附图2页CN 112633535 A 2021.04.09C N 112633535A1.一种基于无人机图像的光伏电站智能巡检方法，包括无人机按照指定巡检轨迹飞行获取光伏板图像，对获取的光伏板图像进行解析处理输出光伏板故障定位，其特征在于，所述对获取的光伏板图像进行解析处理输出光伏板故障定位包括：一，建立一个数字光伏电站：由实际光伏电站鸟瞰图像分别生成与实际光伏电站场景图像相一致的虚拟仿真场景图像和语义实例图像；虚拟仿真场景图像和语义实例图像相互匹配，所述虚拟仿真场景图像包括光伏板模型和场景布局，场景布局包括了光伏板模型布局和环境因素，光伏板模型布局含有基于地理经纬度定位坐标信息；所述语义实例图像是将布局的不同光伏板模型用渲染图像和编号加以区分表达；二，将获取的光伏板图像进行像素提取，将提取的像素输入缺陷判定神经网络模型，缺陷判定神经网络模型输出判定结果，其中：对于缺陷结果的输出包括缺陷类型信息以及缺陷边界框坐标；三，将输出的缺陷类型信息以及缺陷边界框坐标映射到所述语义实例图像中，从语义实例图像中获取缺陷所在光伏板编号信息，并根据虚拟仿真场景图像和语义实例图像相互匹配关系，将缺陷边界框显示在虚拟仿真场景图像光伏板模型中对光伏板故障定位；四，存储巡检结果数据用于巡检回放查询并输出最终光伏板故障定位；其中：所述缺陷判定神经网络模型是根据光伏板缺陷类型事先深度学习建立的模型。

中电联标准光伏发电站无人机智能巡检系统技术要求1.引言光伏发电作为清洁能源的重要来源，得到了越来越多的关注和发展。

然而，随着光伏发电站规模的不断扩大，传统的人工巡检方式已经无法满足需求。

引入无人机智能巡检系统成为了一种解决方案。

在这一背景下，中电联标准出台了针对光伏发电站无人机智能巡检系统的技术要求。

2.技术要求概述中电联标准对光伏发电站无人机智能巡检系统的技术要求主要包括以下几个方面：航测系统、数据处理系统、智能分析系统、安全保障系统。

这些技术要求的制定旨在保障光伏发电站的运行安全和效率。

3.航测系统在光伏发电站无人机智能巡检系统中，航测系统是至关重要的部分。

它需要具备精准的定位和航线规划能力，确保无人机能够精准地覆盖整个光伏发电站区域。

航测系统还需要具备避障和自主飞行能力，以确保在复杂的环境中能够安全、稳定地进行巡检任务。

4.数据处理系统光伏发电站无人机智能巡检系统需要具备高效的数据采集和处理能力。

这要求数据处理系统能够实时地接收、存储和传输大量的巡检数据，并且能够进行高效的数据分析和处理。

只有这样，才能及时地发现并解决光伏组件的故障和缺陷，从而保证发电站的正常运行。

5.智能分析系统随着人工智能技术的不断发展，智能分析系统在光伏发电站无人机智能巡检中也发挥着越来越重要的作用。

智能分析系统需要具备对巡检数据进行自动识别、分类和评估的能力，能够帮助工作人员快速、准确地判断光伏组件的运行状态，提前预警可能的故障风险。

6.安全保障系统光伏发电站无人机智能巡检系统的安全保障系统至关重要。

无人机在进行巡检任务时存在一定的飞行风险，因此安全保障系统需要具备飞行监控、故障自动处理和紧急返航等功能，以确保无人机在任何情况下都能够安全地完成巡检任务。

7.个人观点和理解作为一种新兴的技术应用，光伏发电站无人机智能巡检系统的技术要求对于推动光伏发电产业的发展具有重要意义。

通过高效、精准地巡检光伏组件，可以及时发现并解决潜在问题，提高光伏发电站的发电效率和可靠性。

光伏电站无人机智能巡检技术标准一、前言随着光伏产业的快速发展和光伏电站规模的不断扩大，光伏电站的安全运行和高效发电变得至关重要。

为了提高光伏电站的运行效率和降低人为巡检成本，光伏电站无人机智能巡检技术应运而生。

光伏电站无人机智能巡检技术标准的制定对于规范无人机巡检行为、推动无人机技术在光伏电站的应用具有重要意义。

二、技术要求1. 机载设备无人机应搭载高清晰度摄像头、红外热像仪、遥感雷达等设备，能够对光伏电站的组件、支架、电缆线路等关键部位进行全方位、多角度的监测和巡检。

2. 数据采集与分析无人机应具备数据采集和分析功能，能够自动识别组件污垢、热斑、阴影覆盖等异常情况，并将数据上传至云端平台进行分析和处理。

3. 智能避障无人机应具备自动避障功能，能够应对复杂的地形和环境条件，确保巡检过程中的安全性和稳定性。

4. 航线规划与自主飞行无人机应具备智能航线规划和自主飞行能力，能够根据光伏电站的实际布局和地形情况，进行高效的巡检路径规划和灵活的飞行调整。

5. 智能识别与报警无人机应具备智能识别系统，能够识别光伏电站中的异常情况，并及时报警提醒运维人员进行处理。

6. 数据安全和隐私保护无人机在数据采集和传输过程中，应遵守相关法律法规，加强数据安全保护，保障用户隐私不被泄露。

三、操作规范1. 飞行准入无人机巡检之前，需提前向相关部门进行准入申请，明确巡检任务的范围和飞行区域，确保飞行的合法性和安全性。

2. 飞行人员资质无人机巡检的飞行人员需具备相关证书和资质，严格遵守飞行规定和操作流程，确保操作的规范性和安全性。

3. 飞行过程监控在无人机巡检过程中，需要配备专人进行监控和指挥，及时处理飞行中的异常情况，并保障飞行的稳定和安全。

4. 数据处理和存储对于巡检过程中获取的数据，需要建立完善的数据处理和存储系统，保证数据的完整性和安全性，便于后续分析和应用。

四、技术标准制定依据1. 国家相关法律法规光伏电站无人机智能巡检技术标准应符合国家相关法律法规的规定，保证无人机巡检的合法性和安全性。

无人机应用于太阳能光伏电站的巡检技术研究随着太阳能光伏电站的广泛应用，其维护和巡检成为了一个重要的问题。

目前，太阳能光伏电站的巡检工作主要依靠人工进行，但这种方式存在着劳动力成本高、效率低、出现盲区等问题。

无人机作为一种新兴的技术，不仅能够解决上述问题，还能够提高整个巡检过程的安全性和准确性。

一、无人机在太阳能光伏电站巡检中的应用无人机在太阳能光伏电站巡检的应用主要包括了以下几个方面：1.（1）太阳能电池板表面检测：使用高分辨率无人机设备对太阳能电池板表面进行检测，可对光伏电池板表面是否有裂缝、损坏及脱落等状况进行检测，从而及时发现和处理。

2.（2）电缆线路和围栏检测：利用高空无人机摄像头拍摄太阳能电池板阵列的电缆线路和围栏，可实时监测电缆线路及绝缘状况。

3.（3）电站周界监测：无人机可以快速飞行，监控电站的周界情况，避免电站内部发生外部侵害。

4.（4）设施设备检测：无人机可通过现场拍照或传感器数值监测电站设施设备的工作状态，发现异常情况。

二、无人机在太阳能光伏电站巡检中的优势相比普通巡检方式，无人机在太阳能光伏电站巡检中相对更具优势。

其主要体现在以下几个方面：1.（1）高效率：无人机巡检不需要人在现场进行巡视，能够快速完成大规模的任务。

2.（2）高安全性：无人机巡检不需要人员直接到达电站内部，可以有效降低人为因素对电站设施的损坏。

3.（3）高精度：通过高清晰摄像头和高精度传感器的协助，可以实时监测电站设施的工作状态。

4.（4）全方位：无人机可以自由飞行、全方位的巡视电站内部所有设施和设备，从而获得更全面、更准确的信息。

三、未来展望随着无人机技术的不断发展，其在太阳能光伏电站巡检中的应用将愈加广泛。

未来无人机巡检可能实现更多的功能，如：1.（1）自动规划和控制飞行路径，提高无人机巡检效率。

2.（2）结合无人机的电池技术，延长飞行时间。

3.（3）引入人工智能和大数据技术，对巡检数据进行分析和处理，提升整体的效率和准确性。

光伏电站无人机智能巡检技术标准光伏电站是利用太阳能光伏电池将日光转化为电能的设施，对于有效运营和安全管理，定期巡检是至关重要的。

传统的人工巡检效率低、成本高、安全隐患大。

而无人机技术的应用可以大幅提高巡检的效率和准确性。

本标准旨在规范光伏电站无人机智能巡检技术的应用，提高其可靠性、安全性和技术水平，确保光伏电站设施的安全运行和长期稳定发电。

一、术语和定义光伏电站无人机智能巡检技术：指利用无人机、遥感技术、人工智能等先进技术对光伏电站设备进行安全、性能和运行状态的巡检和监测。

二、巡检范围1. 光伏电池组：检查组件表面污染和受损程度。

2. 支架系统：检查支架结构是否异常、螺栓连接是否松动。

3. 逆变器：检查逆变器散热情况、电缆连接状态。

4. 配电系统：检查线路接头、断路器状态。

5. 安全防护设施：检查警示标识、安全围栏、防雷设备等情况。

三、无人机巡检技术要求1. 无人机选型：应选用具备高稳定性、长续航时间、高分辨率摄像头或激光雷达设备，并具备自动航迹规划和避障能力的无人机设备。

2. 数据采集和处理：无人机应搭载红外相机、高清相机等设备，可对电池温度、支架结构、组件表面异常等进行实时监测，并将数据进行实时处理和分析。

3. 智能识别技术：无人机应具备对异常情况的智能识别和报警功能，如识别设备损坏、污垢积聚情况。

4. 遥感技术支持：应利用卫星遥感技术辅助巡检数据，提高巡检的全面性和准确性。

四、巡检报告和管理要求1. 巡检报告：无人机巡检应形成完整的巡检报告，明确标注巡检时间、位置、巡检数据、发现问题及处理方案等内容。

2. 数据管理：应建立统一的光伏电站无人机巡检数据管理平台，实现巡检数据的存储、管理和分析。

3. 故障处理：及时对发现的问题进行定位和处理，建立故障处理记录，确保及时修复。

五、安全和环境保护要求1. 无人机操作员应具备相关证书和技术培训。

2. 巡检过程中应注意避免对周边环境和人员造成危害，确保安全飞行。

基于无人机的光伏电站智能巡检摘要：现如今，经济在快速发展，社会在不断进步，太阳能光伏发电是国家能源结构性调整的重要组成部分，近几年随着光伏发电产业规模迅速扩张，光伏电站的日常运维压力日益增加。

针对光伏电站面积大、人工检测效率低等问题，文章对基于无人机的光伏电站智能巡检技术进行研究，提出了一个基于无人机的光伏电站智能巡检完整技术路线，实现了光伏面板图像数据自动化采集与分析，并对基于计算机视觉的缺陷检测方法进行研究，采用自适应动态阈值法并结合图像增强技术，基于红外图像实现了鲁棒的光伏面板缺陷检测，结合可见光数据实现缺陷类型判别，进一步根据相机POS数据及相机模型解算缺陷坐标，实现缺陷定位，并在实际场景中验证了所提出技术路线的有效性。

关键词：无人机；光伏电站；缺陷检测；智能巡检引言近年来，无人机在光伏电站的应用逐渐普及，一些无人机应用公司如中科利丰、复亚、创动科技等也开始提供解决方案，但是当前方案存在智能化程度不高，自主飞行、图像处理、故障自主检测等功能不齐全等不足。

通常需要结合人工进行无人机定区域图像采集，且多段航线间的充换电需要人工进行，另外在光伏组件故障识别部分需通过人工或图像识别算法进行，图像识别算法目前基本仅适用于组件热斑的识别，尚不能实现全自动化的组件智能评估。

长洲光伏电站位于梧州市长洲水利枢纽坝区内，主要是在长洲水利枢纽坝区的周边自有土地建设的地面太阳能光伏发电项目，装机容量20MW，年平均发电量：2006万kw.h总投资约1.5亿元。

长洲光伏电站发电系统规划建设14个光伏方阵，外江3B单元接入5个光伏方阵，容量：6665KW,内江5B单元接入9个光伏方阵，容量：13343KW.本文针对现有解决方案自动化程度不足，人工需求大的特点，提出了无人机智能巡检在光伏电站组件诊断中的全面应用方案，从无人机智能巡检系统的组成、组件智能诊断流程、无人机智能诊断特点这三方面展开。

1光伏电站智能化运维的意义1）实时监测系统运行通过智能化运维，能够实时监测整个光伏电站的建设和运行情况，确保系统各项运行参数按照系统质量标准要求正常运转。