由P⑶UINO主控制器发送一定占空比的PffM脉冲信号至云台控制单元的RC输入信号接口，通过云台控制单元的驱动电路驱动旋转电机控制三轴航拍云台的俯仰、横滚、水平旋转角度；
[0073]无人飞行器搭载的可见光摄像机和红外热像仪对光伏电站电气设备进行手动拍照和/或录像；
[0074]无线通信模块将机载端采集的图像数据传输到地面端；
[0075]地面处理模块对机载端采集到的光伏电站电气设备的图像进行实时处理分析，当太阳能电池板出现局部温度异常时发出报警信号。
[0076]在另一优选的实施方式中，该实现方法还包括下列步骤:
[0077]在无人机光伏电站电气设备巡检系统对光伏电站电气设备巡检前，对光伏电池进行编号，地面处理模块发出报警信号。
[0078]其中，无线通讯模块基于wifi无线通信方式建立机载端和地面端的信息通道。
[0079]上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种无人机光伏电站电气设备巡检系统，其特征在于，所述巡检系统包括机载端、地面端、无线通讯模块， 其中所述机载端搭载于无人飞行器上，用于控制拍照或监测设备采集光伏电站电气设备的图像数据，同时接收所述地面端发送至所述机载端的控制指令，控制拍照或监测设备的采集参数以及进行抓拍控制，或者控制调焦变倍，以获得清晰的视频图像； 所述地面端设置于地面平台上，用于将所述机载端采集传送回来的数据进行处理，实现在地面控制无人飞行器的飞行和拍摄操作； 所述无线通讯模块，由两个工作在不同频率的通道组成，低频通道用于完成所述机载端与所述地面端之间传输飞行控制指令、飞行状态数据、云台角度及摄像机焦距、倍率控制信号传输;高频通道用于图像数据传输。2.根据权利要求1所述的一种无人机光伏电站电气设备巡检系统，其特征在于，所述机载端包括飞行控制模块和机载平台模块， 其中，所述飞行控制模块基于GPS信号进行飞行定位，提供遥控飞行和自主飞行两种模式，负责所述无人飞行器的飞行控制指令的发布，控制所述无人飞行器的自主飞行，所述飞行控制模块包括飞行路径控制单元、飞行避障控制单元和飞行姿态控制单元，其中所述飞行路径控制单元用于控制所述无人飞行器的飞行路径，所述飞行避障控制单元用于控制所述无人飞行器的飞行避障和所述飞行姿态控制单元用于控制所述无人飞行器的飞行姿态； 其中，所述机载平台模块用于控制拍照或监测设备采集光伏电站电气设备的图像数据，包括P⑶UINO主控制器、三轴航拍云台、红外热像仪、可见光摄像机。3.根据权利要求2所述的一种无人机光伏电站电气设备巡检系统，其特征在于，所述三轴航拍云台包括X、Y、Z三轴及旋转电机、云台控制单元，该三轴航拍云台支持进行侧滚、俯仰、水平方向360度连续转动，实现对光伏电站电气设备的多角度拍摄。4.根据权利要求3所述的一种无人机光伏电站电气设备巡检系统，其特征在于，所述三轴航拍云台还包括陀螺仪，该三轴航拍平台通过所述陀螺仪保持稳定，以此防止航拍光伏电站电气设备图像抖动。5.根据权利要求2所述的一种无人机光伏电站电气设备巡检系统，其特征在于，所述可见光摄像机支持录像或手动拍照功能，支持自动或者手动控制变焦变倍，清晰度在720P以上； 所述红外热像仪支持手动拍照功能，支持自动或者手动控制变焦变倍，像素最小为320x240、热灵敏度在0.06 °C以内、对象温度范围_20 V至+250 V。6.根据权利要求2所述的一种无人机光伏电站电气设备巡检系统，其特征在于，所述红外热像仪和可见光摄像机平行、同方向放置安装于所述三轴航拍云台负载侧，所述所述三轴航拍云台安装在无人飞行器下方； 所述红外热像仪和可见光摄像机的数据及控制端口接入所述P⑶UINO主控制器。7.根据权利要求1所述的一种无人机光伏电站电气设备巡检系统，其特征在于，所述地面端包括地面控制模块和地面处理模块， 所述地面控制模块用于对所述机载端进行控制，控制方式包括便携式电脑控制和遥控控制，所述遥控控制用于控制无人飞行器的飞行路线，调整无人飞行器飞行姿态，所述电脑控制用于控制无人飞行器上搭载的拍照或监测设备的拍照、变焦、变倍； 所述地面处理模块用于将所述机载端采集到的光伏电站电气设备的图像进行实时处理分析，当太阳能电池板出现局部温度异常时，所述地面处理模块会发出报警信号。8.—种无人机光伏电站电气设备巡检系统的实现方法，其特征在于，所述实现方法包括下列步骤: 地面控制模块通过便携式电脑控制和遥控控制对搭载在无人飞行器的机载端进行控制。由遥控控制用于控制，启动无人飞行器飞行，并在起飞后调整无人飞行器的飞行路线、调整无人飞行器飞行姿态； 电脑控制通过无线通信装置发送云台动作控制指令至机载主控制单元，机载主控制单元接收到云台动作控制指令后，通过云台活动控制机构控制三轴航拍云台进行三轴方向的动作和控制机载端的拍照或监测设备的拍照、变焦、变倍； 无线通信模块的低频通道将地面控制模块发出的无人飞行器飞行控制指令以及拍照指令发送到机载端，完成无人飞行器的自主飞行与拍照功能；同时机载端又将云台x、Y、z三轴的角度参数，可见光摄像机和红外热像仪的焦距倍率参数传输回地面端； 机载平台模块中的三轴航拍云台的X、Y、Z三轴通过对应轴的电机控制指令，然后确定该轴电机需要位移的角度，根据角度计算占空比，调制PWM脉冲控制信号，最后由PCDUINO主控制器发送一定占空比的PWM脉冲信号至云台控制单元的RC输入信号接口，通过云台控制单元的驱动电路驱动旋转电机控制三轴航拍云台的俯仰、横滚、水平旋转角度； 无人飞行器搭载的可见光摄像机和红外热像仪在接收到主控制器的控制信号后进行焦距和倍率的调整，并对光伏电站电气设备进行手动拍照和/或录像； 无线通信模块的高频通道将机载端采集的图像数据传输到地面端； 地面处理模块对机载端采集到的光伏电站电气设备的图像进行实时处理分析，当太阳能电池板出现局部温度异常时发出报警信号。9.根据权利要求8所述的一种无人机光伏电站电气设备巡检系统的实现方法，其特征在于， 在无人机光伏电站电气设备巡检系统对光伏电站电气设备巡检前，对光伏电池进行编号。10.根据权利要求8所述的一种无人机光伏电站电气设备巡检系统的实现方法，其特征在于， 所述无线通讯模块基于wifi无线通信方式建立机载端和地面端的信息通道。
【专利摘要】本发明公开了一种无人机光伏电站电气设备巡检系统及实现方法，该巡检系统包括机载端、地面端、无线通讯模块，其中机载端搭载于无人飞行器上，用于控制拍照或监测设备采集光伏电站电气设备的图像数据，同时接收所述地面端发送至所述机载端的控制指令；地面端设置于地面平台上，用于将机载端采集传送回来的数据进行处理，实现在地面控制无人飞行器的飞行和拍摄操作；无线通讯模块，完成机载端与地面端之间传输飞行控制指令、飞行状态数据、视频回传数据功能。该巡检系统提供红外图像与可见光图像实时高清观看，便于故障的及时解决，通过模式识别方式在地面端分析图像，在发现故障后会进行声光报警，同时记录故障点位置，便于维修人员快速维修。
【IPC分类】G05D1/10, G05D1/08
【公开号】CN105700544
【申请号】CN201610218499
【发明人】李伟华, 白雪松, 陈佳濠, 陈旭琳, 郑恒裕, 汤炜聪, 李翔, 胡锐, 曹琉
【申请人】暨南大学
【公开日】2016年6月22日
【申请日】2016年4月8日