一种基于视频监控的光伏组件故障检测用无人机的制作方法

本发明属于光伏组件故障检测用无人机，具体说是一种基于视频监控的光伏组件故障检测用无人机。

背景技术：

1、在光伏电站的长期运行中，光伏组件难免有鸟禽排泄物、浮土、落叶等遮挡物，另外光伏电池板还有发黄、气泡、破裂故障，这些故障可以通过视觉观察发现，随着无人机技术快速发展，应用无人机的巡航能力对光伏组件进行快速检测，不仅替代了人工巡检，节省大量人力物力，同时检测效率以及精确度大大被提高。

2、公开号cn112666977a的专利公开了一种是无人机在光伏电站故障检测装置，包括无人机系统、光伏组件附加装置、地面控制中心和无人机自动充电装置。无人机系统上搭载有飞控模块、gps定位系统、高分辨率ccd照相机、红外热成像相机、无线图像传输装置；光伏组件附加装置是在每一单元光伏组件上安装压差器，压差器连接光伏组件无线信号发射器；地面控制中心设有无线信号接收器、无线图像接收装置、路径规划系统、计算机图像处理系统和报警显示装置，本方案通过无人机在光伏电站巡航检测或定点检测光伏组件的运行状态并拍照传输至地面控制中心，目的是检测到光伏组件上由于外部落叶覆盖、破损等可见故障和内部产生的热斑故障。

3、上述方案中，通过高分辨率ccd照相机与红外热成像相机组合能够快速检测到光伏组件上由于外部落叶覆盖、破损等可见故障和内部产生的热斑故障，但是上述方案功能单一，只具备检测故障的能力，当发现是因为鸟禽排泄物、浮土、落叶遮挡在光伏组件造成的故障时，只能通过派遣技术人员来处理，而光伏组件大多位于山丘，地理环境恶劣，影响光伏组件故障处理的效率，使上述方案整体实用性不高；为此，本发明提供一种基于视频监控的光伏组件故障检测用无人机。

技术实现思路

1、为了弥补现有技术的不足，解决背景技术中所提出的至少一个技术问题。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种基于视频监控的光伏组件故障检测用无人机，包括无人机主体，无人机主体底部固定安装有水箱，水箱两侧对称设置有两组用于支撑的支撑架，水箱底部固定安装有无人机云台，无人机云台一侧设置清洗机构，清洗机构包括：水泵，水泵固定安装在水箱底部，并且水泵进水口连通水箱内部，固定连接水泵出水口的对接管，固定连接对接管的喷水管，喷水管用于向光伏组件喷水；

3、本装置在实现对光伏组件检测的情况下，同时可判定光伏组件的故障是否是因遮挡物造成，并且能够通过喷水管将水喷在光伏组件上，使光伏组件上遮挡物被清理掉，从而实现对光伏组件故障的处理，不仅使本装置功能更加多样，提高了装置的实用性，同时使光伏组件的故障能够得到及时处理，提高了光伏组件故障处理的效率。

4、优选的，喷水管包括：主管，主管固定连接对接管，开设在主管下端的铰接槽，铰接铰接槽的铰接管，固定连接铰接管的喷管，固定安装在喷管上端的承接板，z型轴，z型轴转动安装在主管上，主管上端固定连接水箱底部，喷管用于向光伏组件喷水，承接板上开设有矩形槽，z型轴端部滑动连接矩形槽；

5、由于z型轴端部转动形成的弧形轨迹直径小于矩形槽的长度，承接板连同喷管将会来回转动，使喷管喷出的水在光伏组件上来回扫射，来回扫射将增大水喷射到光伏组件上的覆盖范围，因此喷管喷出的水覆盖范围增大，将减小无人机主体在光伏组件上方来回移动的次数，提高了清理光伏组件上遮挡物的效率。

6、优选的，清洗机构上设置有用于遮挡水雾的遮挡机构，遮挡机构包括：环形导轨，环形导轨固定套装在主管上，固定连接环形导轨外圈的固定展板，三组活动展板，活动展板下端滑动连接环形导轨，三组塑料布，塑料布用于遮挡水雾，并且两组塑料布用于连接相邻的两组活动展板，一组塑料布用于连接活动展板与固定展板，从动齿轮，从动齿轮转动套装在主管上，啮合从动齿轮的主动齿轮，主动齿轮转动安装在主管上，三组活动展板等角度分布在环形导轨的外圈上，沿着环形导轨驱动三组活动展板使塑料布被展开，三组活动展板由两组从动展板与一组主动展板组成，从动齿轮外圈固定连接主动展板；

7、三组塑料布、三组活动展板、固定展板将组成一个锥形罩，该锥形罩位于无人机云台正下方，锥形罩对无人机云台起到遮挡作用，避免上升的水雾接触到无人机云台，从而防止热红外成像检测器、复眼摄像头故障的发生。

8、优选的，主动展板包括：板体，塑料布端部固定连接板体，固定安装在板体上的承压杆，铰接板体下端的弧形滑套，弧形滑套滑动连接环形导轨，弹簧，弹簧一端固定连接弧形滑套，弹簧另一端固定连接承压杆，从动齿轮外圈上固定焊接有连接块，连接块固定连接弧形滑套，并且连接块用于驱动弧形滑套沿着环形导轨滑动，主管上固定套装有承压环，承压环外圈上等角度开设有若干组凹槽，承压杆端部位于凹槽内，凹槽用于顶推承压杆的端部；

9、在将三组塑料布、三组活动展板收起来过程中，承压杆也将会发生上下来回摆动，并且塑料布会因为承压杆上下来回摆动而产生抖动，抖动将使大量的水珠脱离塑料布，直至三组塑料布收起来，由于塑料布上大量的水珠被抖掉，从而使塑料布自然干燥的速度加快。

10、本发明的有益效果如下：

11、1.本装置在实现对光伏组件检测的情况下，同时可判定光伏组件的故障是否是因遮挡物造成，并且能够通过喷水管将水喷在光伏组件上，使光伏组件上遮挡物被清理掉，从而实现对光伏组件故障的处理，不仅使本装置功能更加多样，提高了装置的实用性，同时使光伏组件的故障能够得到及时处理，提高了光伏组件故障处理的效率。

12、2.在水通过对接管流入喷水管内时，水将在主管内聚集，并且水将通过铰接管流入到喷管内，通过喷管喷射在光伏组件上，同时通过一组电机驱动z型轴转动，随着z型轴转动，z型轴端部将通过矩形槽带动承接板连同喷管一起转动，并且z型轴端部在转动过程中，将z型轴端部沿着矩形槽滑动，由于z型轴端部转动形成的弧形轨迹直径小于矩形槽的长度，承接板连同喷管将会来回转动，使喷管喷出的水在光伏组件上来回扫射，来回扫射将增大水喷射到光伏组件上的覆盖范围，因此喷管喷出的水覆盖范围增大，将减小无人机主体在光伏组件上方来回移动的次数，提高了清理光伏组件上遮挡物的效率。

13、3.在清理遮挡物前，通过电机驱动主动齿轮转动，随着主动齿轮转动，主动齿轮带动从动齿轮转动，转动的从动齿轮将带动主动展板逆时针转动，使主动展板下端沿着环形导轨向着固定展板方向滑动，随着主动展板滑动，主动展板与相邻从动展板之间的塑料布将被拉开，并且主动展板通过塑料布拉动相邻从动展板沿着环形导轨滑动，同理，剩下的两组塑料布在从动展板拖动下，两组塑料布也将被拉开，直至主动展板与固定展板对接，此时三组塑料布、三组活动展板、固定展板将组成一个锥形罩，该锥形罩位于无人机云台正下方，锥形罩对无人机云台起到遮挡作用，避免上升的水雾接触到无人机云台，从而防止热红外成像检测器、复眼摄像头故障的发生。

技术特征：

1.一种基于视频监控的光伏组件故障检测用无人机，包括无人机主体（1），其特征在于：所述无人机主体（1）底部固定安装有水箱（2），所述水箱（2）两侧对称设置有两组用于支撑的支撑架（3），所述水箱（2）底部固定安装有无人机云台（4），所述无人机云台（4）一侧设置清洗机构（5）；

2.根据权利要求1所述的一种基于视频监控的光伏组件故障检测用无人机，其特征在于：所述喷水管（503）包括：

3.根据权利要求2所述的一种基于视频监控的光伏组件故障检测用无人机，其特征在于：所述主管（5031）上端固定连接所述水箱（2）底部，所述喷管（5034）用于向光伏组件喷水。

4.根据权利要求3所述的一种基于视频监控的光伏组件故障检测用无人机，其特征在于：所述承接板（5035）上开设有矩形槽（351），所述z型轴（5036）端部滑动连接所述矩形槽（351）。

5.根据权利要求4所述的一种基于视频监控的光伏组件故障检测用无人机，其特征在于：所述清洗机构（5）上设置有用于遮挡水雾的遮挡机构（6），所述遮挡机构（6）包括：

6.根据权利要求5所述的一种基于视频监控的光伏组件故障检测用无人机，其特征在于：三组所述活动展板（603）等角度分布在所述环形导轨（601）的外圈上，沿着所述环形导轨（601）驱动三组活动展板（603）使所述塑料布（604）被展开。

7.根据权利要求6所述的一种基于视频监控的光伏组件故障检测用无人机，其特征在于：三组所述活动展板（603）由两组从动展板（31）与一组主动展板（32）组成，所述从动齿轮（605）外圈固定连接所述主动展板（32）。

8.根据权利要求7所述的一种基于视频监控的光伏组件故障检测用无人机，其特征在于：所述主动展板（32）包括：

9.根据权利要求8所述的一种基于视频监控的光伏组件故障检测用无人机，其特征在于：所述从动齿轮（605）外圈上固定焊接有连接块（6051），所述连接块（6051）固定连接所述弧形滑套（324），并且连接块（6051）用于驱动所述弧形滑套（324）沿着环形导轨（601）滑动。

10.根据权利要求9所述的一种基于视频监控的光伏组件故障检测用无人机，其特征在于：所述主管（5031）上固定套装有承压环（311），所述承压环（311）外圈上等角度开设有若干组凹槽（312），所述承压杆（322）端部位于所述凹槽（312）内，所述凹槽（312）用于顶推所述承压杆（322）的端部。

技术总结
本发明属于光伏组件故障检测用无人机技术领域，具体的说是一种基于视频监控的光伏组件故障检测用无人机，包括无人机主体，无人机主体底部固定安装有水箱，水箱两侧对称设置有两组用于支撑的支撑架，水箱底部固定安装有无人机云台，无人机云台一侧设置清洗机构，清洗机构包括：水泵，水泵固定安装在水箱底部，并且水泵进水口连通水箱内部，固定连接水泵出水口的对接管，固定连接对接管的喷水管，喷水管用于向光伏组件喷水；通过喷水管将水喷在光伏组件上，使光伏组件上遮挡物被清理掉，从而实现对光伏组件故障的处理，不仅使本装置功能更加多样，提高了装置的实用性，同时使光伏组件的故障能够得到及时处理，提高了光伏组件故障处理的效率。

技术研发人员：咸永财,刘明,肖永鹏
受保护的技术使用者：国能潼关新能源有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/21