一种基于无人机的光热发电设备巡检系统的制作方法

本实用新型涉及设备巡检技术领域，尤其涉及一种光热发电设备巡检系统。

背景技术：

随着工业生产的不断发展，以及能源结构的不断调整，清洁能源应运而生，光热发电试点在我国不断开展，其中，吸热器和定日镜是光热发电运行的重要设备，其运行状况直接光热电厂发电效率，其中，吸热器在运行中容易受到融盐、导热油等传热介质的腐蚀，而产生腐蚀缺陷，运行较长时间后也容易产生磨损、裂纹等缺陷；沙尘容易影响定日镜的反光效率，也会直接影响光热转换效率，因此对上述光热发电设备的巡检就非常重要。现有技术中，通常通过人力来进行巡检，巡检困难且时间长，人力成本高，效率低下且安全性不高。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种基于无人机的光热发电设备巡检系统，能够更节省人力成本和节约时间，且更加易于操作，也能提高安全性。

本实用新型提供了一种基于无人机的光热发电设备巡检系统，所述系统包括：无人机，控制装置，图像采集装置，除尘装置，数据分析装置；其中，所述图像采集装置和所述除尘装置均安装于所述无人机上；

所述控制装置，用于控制无人机按照预设的巡检路线飞行，控制所述巡检装置采集所述光热发电设备中吸热器的太赫兹图像，并控制所述除尘装置去除所述光热发电设备中定日镜上的沙尘；

所述图像采集装置，用于在无人机飞行过程中，采集所述吸热器的太赫兹图像，并将所述太赫兹图像传输至所述数据分析装置；

所述除尘装置，用于在无人机飞行过程中，除去所述定日镜上的沙尘；

所述数据分析装置，用于对所述太赫兹图像进行分析，确定存在缺陷的位置。

进一步地，所述装置还包括太赫兹显示器，所述太赫兹显示器与所述巡检装置连接，所述太赫兹显示器用于显示所述太赫兹图像。

进一步地，所述图像采集装置为太赫兹摄像仪。

进一步地，所述数据分析装置为数据处理器。

进一步地，所述系统还包括定位装置，所述定位装置安装于所述无人机上，所述定位装置用于为设计巡检路线提供定位信息。

进一步地，所述定位装置为激光测距定位仪、微波雷达定位仪、超声波定位仪中的任意一种。

进一步地，所述系统还包括数据存储器，所述数据存储器与所述控制装置连接，用于存储所述太赫兹图像。

进一步地，所述系统还包括无线通信模块，用于实现所述无人机、控制装置、巡检装置、数据分析装置之间通信。

进一步地，所述除尘装置为微型吸尘器。

由上述技术方案可知，本实用新型提供一种基于无人机的光热发电设备巡检系统，采用无人机代替人力对光热发电设备进行巡检，能够更节省人力成本和节约时间，且更加易于操作，也能提高安全性。

附图说明

图1为本实用新型提供的光热发电设备巡检系统的结构示意图。

图2为本实用新型提供的光热发电设备巡检系统的应用场景示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

如图1所示，本实用新型实施例提供了一种基于无人机101的光热发电设备巡检系统，包括：无人机101，控制装置102，图像采集装置103，除尘装置104，数据分析装置105；其中，所述图像采集装置103和所述除尘装置104均安装于所述无人机101上。

优选地，所述控制装置102为无线电遥控器，用于控制无人机101按照预设的巡检路线飞行，控制所述巡检装置采集所述光热发电设备的太赫兹图像，并控制所述除尘装置104去除所述光热发电设备中定日镜120上的沙尘。其中，所述巡检路线是根据定位信息进行预设的，巡检路线设计好后，控制无人机101沿着该巡检路线悬空飞行，该定位信息可通过激光测距定位、微波雷达定位、超声波定位中的任意一种方式获取的，根据定位信息来规划和设置巡检路线，能够使路线规划更合理和准确。

优选地，所述图像采集装置103为太赫兹摄像仪，用于在无人机101飞行过程中，采集所述吸热器110的太赫兹图像，并将所述太赫兹图像传输至所述数据分析装置105；具体用于在无人机101飞行过程中，采集吸热器110外壁的太赫兹图像，并将所述太赫兹图像传输至所述数据分析装置105；所述太赫兹摄像仪在无人机101的飞行过程中，采集不同位置的多张太赫兹图像，同时在同一位置采集多张图像。所述除尘装置104优选为微型吸尘器，用于在无人机101飞行过程中，除去所述定日镜120镜面上的沙尘。

优选地，所述数据分析装置105为数据处理器，用于对所述太赫兹图像进行分析，确定设备所存在的缺陷及其位置。所述数据分析装置105具体用于：将从所述吸热器110外壁采集的太赫兹图像与同一位置的预存图像进行对比分析，并将同一位置的多个所述太赫兹图像进行对比分析，确定吸热器110外壁所存在的缺陷，通过对太赫兹图像进行对比，还可以检测设备外壁材质的密度，包括金属密度和非金属密度。其中，所述预存图像为普通摄像机拍摄的可见光图像。其中，所述缺陷包括裂纹、金属分层、结垢、磨损、腐蚀等缺陷，通过图像对比分析，可以确定哪些位置存在上述几种缺陷，为后续的修复工作提供准确的位置信息。

优选地，所述光热发电设备巡检系统还包括定位装置106，优选的，所述定位装置106为激光测距定位仪、微波雷达定位仪、超声波定位仪中的任意一种，所述定位装置106安装于所述无人机101上，用于为设计巡检路线提供定位信息，根据定位信息来规划和设置巡检路线，能够使路线规划更合理和准确。

优选地，所述光热发电设备巡检系统还包括数据存储器，用于存储所述太赫兹图像和预存图像。将所述太赫兹图像和预存图像存储在数据存储器中，能够方便在需要的时候，更快地从数据存储器的数据库中提取出相关数据进行对比分析，提高数据分析的效率。

所述光热发电设备巡检系统还包括无线通信模块，用于实现所述无人机101、控制装置102、图像采集装置103、除尘装置104和数据分析装置105之间通信。采用无线通信模块实现通信功能，能够实现远程操作，更加方便和安全。

所述光热发电设备巡检系统还包括太赫兹显示器，所述太赫兹显示器与所述图像采集装置103连接，所述太赫兹显示器用于显示太赫兹图像。

可选地，所述光热发电设备巡检系统还可安装照明装置，用于在夜间巡检时提供照明。

通过本实施例的一种基于无人机101的光热发电设备巡检系统，可以实现以下方法，包括：

控制无人机101按照预设的巡检路线飞行。其中，所述巡检路线是根据定位信息进行预设的，巡检路线围绕吸热器110及定日镜120的周边设计，巡检路线设计好后，控制无人机101沿着该巡检路线悬空飞行，对吸热器110外壁和定日镜120周边进行巡检，如图2所示。该定位信息可通过激光测距定位、微波雷达定位、超声波定位中的任意一种方式获取的，根据定位信息来规划和设置巡检路线，能够使路线规划更合理和准确。

在无人机101飞行过程中，采集吸热器110外壁的太赫兹图像。在无人机101的飞行过程中，无人机101上安装的图像采集装置103对设备外壁进行扫描和拍摄，以采集不同位置的多张太赫兹图像，同时在同一位置采集多张图像。

对所述太赫兹图像进行分析，确定设备所存在的缺陷以及其位置。具体包括：将所述太赫兹图像与同一位置的预存图像进行对比分析，并将同一位置的多个所述太赫兹图像进行对比分析，确定吸热器110外壁所存在的缺陷。其中，所述预存图像为普通摄像机拍摄的可见光图像。其中，所述缺陷包括裂纹、金属分层、结垢、磨损、腐蚀等缺陷，通过图像对比分析，可以确定哪些位置存在上述几种缺陷，为后续的修复工作提供准确的位置信息。可选地，还可以得到的太赫兹图像建立2D及3D图像模型，便于更加形象和全面的对所述太赫兹图像进行对比和分析。

通过对所述太赫兹图像进行对比分析，不仅能够得出缺陷所在的位置，还可以得到更具体的缺陷参数，如裂纹宽度、结垢厚度、金属分层厚度、缺陷面积等。

对所述定日镜120的镜面进行除尘，具体地，采用无人机101上安装的除尘装置104对镜面上的沙尘进行吹扫，以提高镜面的反光效率，进而提高光热转换效率。可选地，当有云层遮挡太阳时，还可以控制无人机101对云层进行干预，如使无人机101在云层中多次飞行以调节透光度，或采用无人机101携带催化剂降雨。

基于以上内容，本实用新型可以达到的技术效果是：采用无人机101代替人力对吸热器110进行检修，能够更节省人力成本和节约时间，且更加易于操作，也能提高安全性；采用数据分析装置105对图像进行对比分析，能够准确地找出缺陷所在的位置；采用定位装置106根据定位信息来规划和设置巡检路线，能够使路线规划更合理和准确；采用无线通信模块实现通信功能，能够实现远程操作，更加方便和安全。

本发明技术方案除了可用于光热电厂相关设备的检测，还可用于其它领域的相关检测，如公路、铁路路基的检测、河堤内部的相关检测、建筑质量的检测，具体地，例如，对路基含水量的检测、路基密度的检测。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。