一种系留无人机协同光伏电站组件安装的系统及方法与流程

本发明涉及光伏电站建设，具体为一种系留无人机协同光伏电站组件安装的系统及方法。

背景技术：

1、随着国家双碳战略的不断推进，光伏电站建设规模逐年快速增长，其中大基地型光伏电站建设规模大，建设条件复杂例如：山地坡度大、水上光伏施工难度大，沙漠戈壁光伏气候条件恶劣，制约了建设效率，尤其对光伏组件的搬运和安装带来大量困难和大规模的人力用工，急需利用新技术、新工具克服困难提升效率。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种系留无人机协同光伏电站组件安装的系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种系留无人机协同光伏电站组件安装的系统及方法，包括系留无人机、无人机自动线缆收放盘、无人机电源转接箱、无人机组件拾取装置、组件拾取台、光伏组件、光伏支架行列和遥控指挥中心，所述系留无人机配置有室外高精度定位模块、室外通信模块、协同控制模块，所述系留无人机的系留电缆通过无人机自动线缆收放盘收放，无人机自动线缆收放盘的电缆插头插入无人机电源转接箱，无人机电源转接箱就近接入电源，所述系留无人机在下挂无人机组件拾取装置后，飞往组件拾取台上方自动/人工协助拾取光伏组件，携带光伏组件按照控制模块规划的无人机规划飞行线路飞往对应的光伏支架行列上方位置，自动/人工协助放置光伏组件。

3、优选的，所述系留无人机使用室外高精度定位模块可以实现基于北斗/gps/无线专网下的厘米级定位，所述系留无人机使用室外通信模块与遥控指挥中心通信：上传/下载数据及指令，所述系留无人机协同控制模块按照已存储的规划指令、无人机规划飞行线路或者实时接收的指令控制无人机的飞行路线、状态、参数。

4、优选的，所述系留无人机协同控制模块中按照实际经纬度存储了组件拾取台中心位置及海拔高度、往返飞行路径及高度、光伏支架行列中心线位置及海拔高度、光伏组件放置行列顺序、初始位置、终止位置及间隔等系统信息。

5、优选的，所述系留无人机载重能力大于60公斤，且下方挂有无人机组件拾取装置，无人机组件拾取装置摆动角度小于5度，无人机组件拾取装置分左右两臂，两臂分别从光伏组件短边所在的方向抓取，两臂底部均设有两组抓取掌，两组抓取间隔为40厘米，抓取掌上设有防滑落吸盘。

6、优选的，所述光伏组件应放置在组件拾取台上，光伏组件对应位置栅格线或参考线应与组件拾取台的支撑位置重合，确保光伏组件中心与组件拾取台中心偏离小于5厘米。

7、一种系留无人机协同光伏电站组件安装的系统的安装方法，所述光伏组件应在系留无人机抓取前放置在组件拾取台上，光伏组件对应位置栅格线或参考线应与组件拾取台的支撑位置重合，确保光伏组件中心与组件拾取台中心偏离小于5厘米。

8、优选的，所述系留无人机可在系留电缆长度允许范围内按照规划路线及顺序依次抓取光伏组件，并摆放至支架行列之上；所述系留无人机配置有避障摄像头、备用电池和过力断路机制，在突发事件或情况下能与系留电缆物理断开并仍然具备15分钟以上平衡及避障的能力及动力。

9、与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明适应性强，即能满足常规光伏电站场景中组件高效搬运安装的要求，又能解决山地，滩涂光伏组件搬运困难，人员需求众多的问题，从而大幅提升建站效率，同时还能降低工程施工人员作业风险。

技术特征：

1.一种系留无人机协同光伏电站组件安装的系统，包括系留无人机(1)、无人机自动线缆收放盘(7)、无人机电源转接箱(6)、无人机组件拾取装置(2)、组件拾取台(3)、光伏组件(4)、光伏支架行列(8)和遥控指挥中心(10)，其特征在于：所述系留无人机(1)配置有室外高精度定位模块、室外通信模块、协同控制模块，所述系留无人机(1)的系留电缆通过无人机自动线缆收放盘(7)收放，无人机自动线缆收放盘(7)的电缆插头插入无人机电源转接箱(6)，无人机电源转接箱(6)就近接入电源(5)，所述系留无人机(1)在下挂无人机组件拾取装置(2)后，飞往组件拾取台(3)上方自动/人工协助拾取光伏组件(4)，携带光伏组件(4)按照控制模块规划的无人机规划飞行线路(9)飞往对应的光伏支架行列(8)上方位置，自动/人工协助放置光伏组件(4)。

2.根据权利要求1所述的一种系留无人机协同光伏电站组件安装的系统，其特征在于：所述系留无人机(1)使用室外高精度定位模块可以实现基于北斗/gps/无线专网下的厘米级定位，所述系留无人机(1)使用室外通信模块与遥控指挥中心(10)通信：上传/下载数据及指令，所述系留无人机(1)协同控制模块按照已存储的规划指令、无人机规划飞行线路(9)或者实时接收的指令控制无人机的飞行路线、状态、参数。

3.根据权利要求1所述的一种系留无人机协同光伏电站组件安装的系统，其特征在于：所述系留无人机(1)协同控制模块中按照实际经纬度存储了组件拾取台(3)中心位置及海拔高度、往返飞行路径及高度、光伏支架行列(8)中心线位置及海拔高度、光伏组件(4)放置行列顺序、初始位置、终止位置及间隔等系统信息。

4.根据权利要求1所述的一种系留无人机协同光伏电站组件安装的系统，其特征在于：所述系留无人机(1)载重能力大于60公斤，且下方挂有无人机组件拾取装置(2)，无人机组件拾取装置(2)摆动角度小于5度，无人机组件拾取装置(2)分左右两臂，两臂分别从光伏组件(4)短边所在的方向抓取，两臂底部均设有两组抓取掌，两组抓取间隔为40厘米，抓取掌上设有防滑落吸盘。

5.根据权利要求1所述的一种系留无人机协同光伏电站组件安装的系统，其特征在于：所述光伏组件(4)应放置在组件拾取台(3)上，光伏组件(4)对应位置栅格线或参考线应与组件拾取台(3)的支撑位置重合，确保光伏组件(4)中心与组件拾取台(3)中心偏离小于5厘米。

6.根据权利要求1-5任一所述的一种系留无人机协同光伏电站组件安装的系统的安装方法，其特征在于：所述光伏组件(4)应在系留无人机(1)抓取前放置在组件拾取台(3)上，光伏组件(4)对应位置栅格线或参考线应与组件拾取台(3)的支撑位置重合，确保光伏组件(4)中心与组件拾取台(3)中心偏离小于5厘米。

7.根据权利要求6所述的一种系留无人机协同光伏电站组件安装的系统的安装方法，其特征在于：所述系留无人机(1)可在系留电缆长度允许范围内按照规划路线及顺序依次抓取光伏组件(4)，并摆放至支架行列之上；所述系留无人机(1)配置有避障摄像头、备用电池和过力断路机制，在突发事件或情况下能与系留电缆物理断开并仍然具备15分钟以上平衡及避障的能力及动力。

技术总结
本发明公开了一种系留无人机协同光伏电站组件安装的系统及方法，包括系留无人机、无人机自动线缆收放盘、无人机电源转接箱、无人机组件拾取装置、组件拾取台、光伏组件、光伏支架行列和遥控指挥中心，系留无人机配置有室外高精度定位模块、室外通信模块、协同控制模块，系留无人机的系留电缆通过无人机自动线缆收放盘收放，无人机自动线缆收放盘的电缆插头插入无人机电源转接箱，本发明一种系留无人机协同光伏电站组件安装的系统及方法，一方面能解决目前山地、滩涂光伏电站建设场景中光伏组件搬运困难的问题，另一方面在大规模基地光伏电站建设项目中能大幅提升安装效率，同时还能大幅度降低建设工人的劳动强度并提升工程建设安全度。

技术研发人员：王保银,莫冲,徐凤海,赖亭亭,黄桔林
受保护的技术使用者：广东南方电信规划咨询设计院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/10/10