一种利用无人机采集光伏组件故障的装置的制作方法

本实用新型涉及光伏组件巡检技术领域，特别是涉及一种利用无人机采集光伏组件故障的装置。

背景技术：

太阳能(solarenergy)，是指太阳的热辐射能(参见热能传播的三种方式：辐射)，主要表现就是常说的太阳光线。在现代一般用作发电或者为热水器提供能源。自地球上生命诞生以来，就主要以太阳提供的热辐射能生存，而自古人类也懂得以阳光晒干物件，并作为制作食物的方法，如制盐和晒咸鱼等。在化石燃料日趋减少的情况下，太阳能已成为人类使用能源的重要组成部分，并不断得到发展。太阳能的利用有光热转换和光电转换两种方式，太阳能发电是一种新兴的可再生能源。广义上的太阳能也包括地球上的风能、化学能、水能等。

光伏电站是指与电网相连并向电网输送电力的光伏发电系统，属国家鼓励的绿色能源项目。可以分为带蓄电池的和不带蓄电池的并网发电系统。太阳能发电分为光热发电和光伏发电。通常说的太阳能发电指的是太阳能光伏发电。光伏发电产品主要用于三大方面：一是为无电场合提供电源；二是太阳能日用电子产品，如各类太阳能充电器、太阳能路灯和太阳能草地各种灯具等；三是并网发电，这在发达国家已经大面积推广实施。

现有的光伏电站的光伏板阵列由于各种原因，会出现各种情况的故障，例如，鸟屎遮挡，光板破碎等等。目前主要的检测方式为电器测量方式，这就需要人为经常到光伏阵列处进行对光伏板逐个检查，这无疑花费大量的人工劳动力。

技术实现要素：

鉴于上述问题，提出了本实用新型实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种利用无人机采集光伏组件故障的装置，包括：

吊舱，设于吊舱下方的红外光镜头与可见光镜头，以及，设置于吊舱内部的控制器与存储器；所述控制器分别与所述红外光镜头和所述可见光镜头连接；所述存储器分别与所述红外光镜头和所述可见光镜头连接。

进一步地，所述装置还包括挂载组件；

所述挂载组件用于挂载到所述无人机。

进一步地，所述装置还包括设于所述吊舱的内部的输出单元；

所述输出单元分别与所述红外光镜头、所述可见光镜头以及所述无人机的图传模块连接；

所述输出单元，用于将所述红外光镜头和所述可见光镜头采集的影像数据输出至所述无人机的图传模块。

进一步地，所述输出单元通过高清晰多媒体接口线与所述无人机连接。

进一步地，所述吊舱底部开有第一通孔，所述红外光镜头从所述吊舱内部的下方通过所述第一通孔延伸至所述吊舱外。

进一步地，所述吊舱底部开有第二通孔，所述可见光镜头从所述吊舱内部的下方通过所述第二通孔延伸至所述吊舱外。

进一步地，所述红外光镜头的底部设置有第一角度调节组件，用于调节所述红外光镜头的拍摄角度。

进一步地，所述可见光镜头的底部设置有第二角度调节组件，用于调节所述可见光镜头的拍摄角度。

进一步地，所述装置还包括电源模块。所述电源模块分别与所述红外光镜头、所述可见光镜头、所述控制器以及存储器连接，用于为所述红外光镜头、所述可见光镜头、所述控制器以及存储器连接供电。

进一步地，所述吊舱的外壳为白色外壳。

本实用新型实施例包括以下优点：

在本实施例中，本实用新型提供了一种利用无人机采集光伏组件故障的装置，所述装置包括吊舱，设于吊舱下方的红外光镜头与可见光镜头。所述红外光镜头用于拍摄红外正射影像，以确定光伏组件阵列中发生异常的光伏组件。所述可见光镜头用于拍摄高清正射影像，以确定光伏组件发送故障的具体原因。技术人员无须到达光伏组件阵列现场，逐个检查光伏组件，便能确定发生故障的光伏组件以及故障原因，节省了技术人员的大量时间成本以及劳动成本。所述吊舱内部还设置有控制器，用于同时控制所述可见光镜头与所述红外光镜头以相同的角度进行拍摄，两个相机的同步性好，方便技术人员进行影像画面的比对。

附图说明

图1是本实用新型的一种利用无人机采集光伏组件故障的装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

参照图1，示出了本实用新型的一种利用无人机采集光伏组件故障的装置，具体包括吊舱1，设于吊舱下方的红外光镜头2与可见光镜头3，以及，设置于吊舱1内部的控制器4与存储器；

在本实施例中，所述吊舱1为舱式外形结构，吊舱1的外壳可以采用重量较轻的铝合金材质制作而成，目的是降低无人机的负重，增加无人机的续航能力。所述舱体外壳可以为白色外壳，能够降低阳光的吸收，避免在白天工作时吊舱1内部温度过高，从而影响吊舱1内部模块的正常工作。

另外，所述吊舱1的外壳还可以设置通风孔，用于增加吊舱1内部的空气流动，降低吊舱1内部温度。所述吊舱1的外壳还可以按实际需求设置信号连接接口，用于吊舱1内部模块与外部设备进行信号连接，所述信号连接接口可以为usb接口、hdmi接口等等。

另外，所述吊舱1下方设置有红外光镜头2。在一种实施例中，所述吊舱1的底部开有第一通孔，所述红外光镜头2从所述吊舱1内部的下方通过所述第一通孔延伸至所述吊舱1外。在另一种实施例中，所述吊舱1底部开有第一通孔，设置有半球形透明罩将所述第一通孔覆盖，所述红外光镜头2设置于吊舱1内部的下方，透过所述半球形透明罩对地面的光伏组件进行拍摄。

所述红外光镜头2用于拍摄红外正射影像，以确定光伏组件阵列中发生异常的光伏组件。所述红外镜头2可以采用非制冷长波热像仪机芯。所述红外镜头2还具有自动调节图像亮度和对比度以及测温模式。在所述测温模式下，可以测试最高温度、最低温、视场中心温度等。所述红外光镜头2的底部还设置有第一角度调节组件，用于调节所述红外光镜头的拍摄角度，使得所述红外光镜头2能够以多种角度进行拍摄，而无须技术人员频繁调整无人机的悬停或飞行姿态来实现红外光镜头2的多角度拍摄，降低了无人机的能耗，增强了续航能力。

其中，正射影像是指将中心投影的像片,经过纠正处理,在一定程度上限制了因地形起伏引起的投影误差和传感器等误差产生的像点位移的影像。正射影像图具信息量丰富,直观性强的优点,并且数据结构简单,有良好的判读与量测性能及具有生产、更新周期短与低成本高效率的优势。正射影像能更准确地反映地形情况，因此能够更准确定位光伏阵列中每一块的光伏组件，便于技术人员对产生故障的光伏组件进行快速定位。

在实际应用中，红外正射影像能够反映温度的分布情况，当光伏组件被鸟屎遮挡或者发生破损等故障时，表面温度异于正常的光伏组件，因此，反应在红外光镜头2拍摄的红外正射影像中，发生故障的光伏组件会产生异常的光斑。技术人员可以通过观察红外正射影像，便能根据产生异常光斑的位置，快速确定发生故障的光伏组件，无须亲自到达光伏组件阵列现场，逐个排查光伏组件，节省了技术人员的大量时间成本以及劳动成本。

在本实施例中，所述吊舱1下方设置有可见光镜头3。在一种实施例中，所述吊舱1的底部开有第二通孔，所述可见光镜头3从所述吊舱1内部的下方通过所述第二通孔延伸至所述吊舱1外。在另一种实施例中，所述吊舱1底部开有第二通孔，设置有半球形透明罩将所述第二通孔覆盖，所述可见光镜头3设置于吊舱1内部的下方，透过所述半球形透明罩对地面的光伏组件进行拍摄。所述可见光镜头3底部还设置有第二角度调节组件，用于调节所述红外光镜头的拍摄角度，使得所述可见光镜头3能够以多种角度进行拍摄，而无须技术人员频繁调整无人机的悬停或飞行姿态来实现可见光镜头3的多角度拍摄，降低了无人机的能耗，增强了续航能力。

所述可见光镜头3用于拍摄高清正射影像，以确定光伏组件发送故障的具体原因。所述可见光镜头3可以为采用cmos传感器的单电数码相机，有效成像2400-3000万像素。另外，为了方便技术人员实时确定光伏组件的故障原因，所述可见光镜头3可以采用适用于拍摄远处景物的细部和拍摄不易接近的被摄体的长焦镜头。

在实际应用中，当技术人员通过观察红外正射影像，快速确定光伏组件阵列中发生故障的光伏组件后，便可继续通过观察可见光镜头3拍摄的高清正射影像，查看发生故障的光伏组件。高分辨率的高清正射影像能有助于技术人员确定该光伏组件具体是被鸟屎遮挡、或者发生其他故障原因。确认了光伏组件的故障原因后，技术人员便可远程制定光伏组件的修复计划，无须技术人员亲自到光伏阵列现场，查看故障原因再制定修复计划，有效地节省了技术人员的大量的时间成本。

在本实施例中，所述吊舱1内部还设置有控制器4，所述控制器4分别与所述红外光镜头2和所述可见光镜头3连接，所述控制器4用于同时控制红外光镜头2的第一角度调节组件与可见光镜头3的第二角度调节组件，使得所述红外光镜头2与可见光镜头3以相同的角度进行拍摄，得到相同拍摄角度下的红外光正射影像与高清正射影像，方便技术人员对上述两影像进行画面比对。另外，所述控制器4还可以触发红外光镜头2与可见光镜头3拍照功能，拍对有故障的光伏组件进行拍照。

所述装置还包括设置于吊舱1内部的存储器，所述存储器分别与所述红外光镜头2和所述可见光镜头3连接，用于存储所述红外光正射影像数据和高清正射影像数据。所述存储器可以为容量较大的存储硬盘，所述存储器还可以设置有外置储存卡拓展槽，方便技术人员按实际需要进行存储拓展。另外，技术人员在无人机在因为存储空间已满或电池电量过少返航后，可以迅速更换外置存储卡与电池，而无需花大量时间从存储器中导出影像数据，便可以执行下一个故障排查任务，提高了技术人员的工作效率。

进一步地，所述装置还包括挂载组件，所述挂载组件设置于所述吊舱1的上方，用于将吊舱挂载到所述无人机。所述挂载组件包括连接件，所述连接件用于与无人机的挂载平台连接，所述连接件可以为刚性连接件，能够抵抗外力作用下的变形。当无人机挂载吊舱1后，在高空中的迎风面积较大，无人机的飞行可能会受到风的影响导致飞行不稳定，所述挂载组件还可以设置稳定装置，用于在风速较大的环境下保证拍摄的稳定性。所述挂载组件表面还可以设置线槽，将无人机与吊舱1内模块的信号连接线卡入线槽后，便能防止外露的信号连接线在风的影响下强烈抖动，影响飞行的稳定性。

在本实施例中，所述装置还包括设于所述吊舱1内部的输出单元5，所述输出单元5分别与所述红外光镜头2、所述可见光镜头3以及所述无人机的图传模块连接。其中，所述输出单元5通过高清晰多媒体接口线(hdmi线)与所述无人机的图传模块连接。hdmi线，能高品质地传输未经压缩的高清视频和多声道音频数据，最高数据传输速度为5gbps，同时无需在信号传送前进行数/模或者模/数转换，可以保证最高质量的影音信号传送。

所述输出单元5用于将所述红外光镜头2和所述可见光镜头3采集的影像数据输出至所述无人机的图传模块。飞行设备的图传模块便可将影像数据传输至技术人员的遥控设备中，技术人员可以在遥控设备的屏幕上实时查看影像数据，查找发生故障的光伏组件，而无须在飞行设备返航后，才能查看影像数据，提高了技术人员的工作效率。

在本实施例中，所述装置还包括设于所述吊舱1内部的影像融合模块，所述影像融合模块分别与所述红外光镜头2、所述可见光镜头3以及所述无人机的图传模块连接；其中，所述影像融合模块用于将所述红外光镜头2采集的影像与所述可见光镜头3采集的影像进行画面融合，得到融合影像，并将所述融合影像传输至无人机的图传模块。在实际应用中，所述影像融合模块可采用左右排布，或者画中画的模式将红外光正射影像与高清正射影像进行融合。技术人员通过调用融合影像，在一个画面上便能够确定发生故障的光伏组件，以及，确定该光伏组件的故障原因，无须来回比对红外光影像以及可见光影像两个画面，从而提高了技术人员的工作效率。

在本实施例中，所述装置包括电源模块。所述电源模块分别与所述红外光镜头、所述可见光镜头、所述控制器4以及存储器连接，用于为所述红外光镜头、所述可见光镜头、所述控制器4以及存储器连接供电。所述电源模块可直接从所述无人机中取电，并采用12v直流工作电压为装置中各模块以及红外光镜头2、可见光镜头3供电。另一种实施例中，所述电源模块还可以包括可快速拆卸式电池，技术人员在无人机返航后便能立刻更换电池。

本实用新型的一个工作过程如下：当技术人员控制挂载所述装置的无人机到达光伏阵列后，便可开启所述红外光镜头2以及可见光镜头3，在遥控器的屏幕上调用画面，先观察红外正射影像中是否异常有异常的光斑，若有，则证明光斑所在位置的光伏组件可能发生故障，然后调节可见光镜头3的焦距，使得可以从高清正射影像中得到故障的具体原因。若无人机距离故障的光伏组件过远，将可见光镜头3的焦距调节到最大也无法得知故障原因，也可以控制无人机接近发生故障的光伏组件，进行近距离拍摄。

在本实施例中，本实用新型提供了一种利用无人机采集光伏组件故障的装置，所述装置包括吊舱，设于吊舱下方的红外光镜头与可见光镜头。所述红外光镜头用于拍摄红外正射影像，以确定光伏组件阵列中发生异常的光伏组件。所述可见光镜头用于拍摄高清正射影像，以确定光伏组件发送故障的具体原因。技术人员无须到达光伏组件阵列现场，逐个检查光伏组件，便能确定发生故障的光伏组件以及故障原因，节省了技术人员的大量时间成本以及劳动成本。所述吊舱内部还设置有控制器4，用于同时控制所述可见光镜头与所述红外光镜头以相同的角度进行拍摄，两个相机的同步性好，方便技术人员进行影像画面的比对。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本实用新型所提供的一种利用无人机采集光伏组件故障的装置，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。