一种缺陷光伏组件定位方法及系统与流程

本发明属于光伏发电技术领域，具体涉及一种缺陷光伏组件定位方法及系统。

背景技术：

目前对光伏组件的el测试以及红外测试一般都是人工手持便携式设备进行，由于手持式设备效率低、检测不方便，近些年人们开始研究无人机检测光伏组件，该项测试技术可以得到光伏组件el和热斑的测试图像，但是这种检测方式少有缺陷组件的定位方法，这样不能够知道缺陷组件的具体问题，也无法对缺陷光伏组件进行跟踪和分析。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种缺陷光伏组件定位方法及系统，实现无人机进行光伏组件el或者热斑测试时，对缺陷光伏组件进行定位。

本发明采用以下技术方案：

一种缺陷光伏组件定位方法，包括以下步骤：

s1、使用无人机对待测光伏方阵进行测绘，得到测绘图；

s2、利用步骤s1得到的测绘图建立坐标图，根据坐标图与测绘图的对比得到每个光伏组件坐标范围，根据每个光伏组件坐标范围建立光伏组件坐标数据库，每个光伏组件坐标对应每个光伏组件的具体位置；

s3、利用无人机进行光伏组件el检测或热斑检测；

s4、根据步骤s3无人机悬停在缺陷组件m(xm,ym)正上方的坐标得到缺陷组件坐标为u(xu,yu)，对比测绘图得到测试时缺陷组件的坐标为(xu+x0,yu+yo)；

s5、匹配步骤s2建立的数据库对步骤s4标记的缺陷光伏组件进行定位。

具体的，步骤s1中，测绘图为分辨率为0.05m的正射影像图，比例尺为1:1000或1:2000，测绘图覆盖待检测光伏方阵的所有光伏组件，测绘图上第i个组串从西向东第j个组件记为simj。

具体的，步骤s2中，以无人机建立测绘图的起飞点作为坐标原点u0(x0,y0,0)建立坐标图，以第i个光伏组件左下角为组件定位基点，组件定位基点横坐标为测绘图中组件左下角到y轴的垂直距离，第i个组件定位基点纵坐标为测绘图中组件左下角到x轴的垂直距离，得到第i个组件定位基点为坐标为(xi,yi)；光伏组件右上角的坐标为(xi+d,yi+l)，[xi,xi+d]覆盖对应组件的横坐标长度，[yj,yj+l]覆盖对应组件的纵坐标长度，为每个光伏组件建立坐标范围，得到所有光伏组件坐标数据库。

具体的，步骤s2中，光伏组件坐标数据库中，测绘图中第i个组串从西向东第j个组件的坐标为：

simj＝([xi,xi+d],[yj,yi+l])

其中，d和l分别为光伏组件东西向的边长和南北向的边长。

具体的，步骤s3中，无人机起飞时，对应无人机在测绘图上坐标为u0(x0,y0,0)，当无人机拍到缺陷组件时，无人机悬停在缺陷组件m(xm,ym)的正上方，得到此时无人机的坐标为u(xu,yu,zu)。

具体的，步骤s4中，无人机测试时在测绘图中的坐标修正值为：横坐标为xu+x0，纵坐标为yu+y0，缺陷组件坐标具体为：

m(xm,ym)＝u(xu+x0,yu+yo)

其中，m为缺陷光伏组件，(xm,ym)为缺陷光伏组件的横坐标和纵坐标，u为悬停在光伏组件上方的无人机，(xu+x0,yu+yo)为无人机在组件测试时无人机在测绘图中的位置坐标。

具体的，步骤s5中，当xu+xo在[xi,xi+d]范围内&yu+y0在[yj,yi+l]范围内时，m(xm,ym)＝simj，即缺陷组件位置位于第i个组串从西向东第j个组件。

本发明的另一技术方案是，一种缺陷光伏组件定位系统，包括：

测绘模块，使用无人机对待测光伏方阵进行测绘，得到测绘图；

数据库模块，对测绘模块得到的测绘图建立坐标图，根据坐标图与测绘图的对比得到每个光伏组件坐标范围，根据每个光伏组件坐标范围建立光伏组件坐标数据库，每个组件坐标对应每个组件的具体位置；

选择模块，利用无人机进行光伏组件el检测或热斑检测，无人机起飞时，对应无人机在测绘图上坐标为u0(x0,y0,0)，当无人机拍到缺陷组件时，无人机悬停在缺陷组件m(xm,ym)的正上方，得到此时无人机的坐标为u(xu,yu,zu)；

缺陷模块，根据选择模块在无人机在缺陷组件m(xm,ym)正上方的坐标得到缺陷组件坐标为u(xu,yu)，对比测绘图得到测试时缺陷组件的坐标为(xu+x0,yu+yo)；

定位模块，匹配数据库模块建立的数据库，对缺陷模块标记的缺陷光伏组件进行定位。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

本发明一种缺陷光伏组件定位方法，使用无人机对待测光伏方阵进行测绘，检测效率高，能够适用于无人机检测光伏组件el或者热斑时，对缺陷光伏组件进行定位；根据无人机悬停在缺陷组件m(xm,ym)正上方的坐标得到缺陷组件坐标为u(xu,yu)，对比测绘图得到测试时缺陷组件的坐标为(xu+x0,yu+yo)，定位效率高，省去了人工定位效率低下且特殊光伏电站无法实现的问题。

进一步的，测绘图为分辨率为0.05m的正射影像图，比例尺为1:1000或1:2000，测绘图覆盖待检测光伏方阵的所有光伏组件，测绘图上第i个组串从西向东第j个组件记为simj；通过建立测绘图得到所有待测光伏组件位置。

进一步的，以无人机建立测绘图的起飞点作为坐标原点u0(x0,y0,0)建立坐标图，为每个光伏组件设立坐标范围，使每个光伏组件的坐标具有独一性，保证定位的准确度。

进一步的，建立光伏组件坐标数据库是为了能够快速检索出来缺陷光伏组件的坐标范围，并由此来定位缺陷光伏组件。

进一步的，由于测试时无人机起飞点不一定是测绘图的坐标原点，悬停在缺陷组件m的正上方得到无人机坐标，是为了与测绘图坐标系对比，得到测试时光伏组件坐标位置。

进一步的，在进行光伏组件el或者热斑测试时候，得到测试时缺陷组件坐标并与数据库中的坐标数据进行匹配，保证定位准确。

进一步的，当xu+xo在[xi,xi+d]范围内&yu+y0在[yj,yi+l]范围内时，m(xm,ym)＝simj，即缺陷组件位置位于第i个组串从西向东第j个组件；可以快速的得到缺陷组件的位置信息。

一种缺陷光伏组件定位系统，通过测绘模块得到待测光伏阵列的正射影像图，方便建立坐标系；数据库模块基于测绘图为每一个光伏组件建立唯一的坐标，便于缺陷组件的准确定位，也便于对缺陷组件进行后期的跟踪分析；选择模块可以完成无人机的自由悬停，缺陷模块可以完成光伏组件el或者热斑缺陷的呈现；定位模块可以对光伏组件进行定位。

综上所述，本发明能够定位测试红外或者el过程中的缺陷组件，定位效率高，并且能够实现特殊光伏电站红外或者el测试过程中对缺陷组件定位。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明定位示意图；

图2为本发明缺陷组件定位示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

在附图中示出了根据本发明公开实施例的各种结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。

请参阅图1和图2，本发明一种缺陷光伏组件定位方法，包括以下步骤：

s1、使用无人机对待测光伏方阵进行测绘，得到测绘图；

s2、根据步骤s1得到的测绘图，对测绘图建立坐标图，得到每个光伏组件坐标范围，建立光伏组件坐标数据库；

光伏组件坐标数据库中，第i个组串从西向东第j个组件的坐标为：

simj＝([xi,xi+d],[yj,yi+l])

其中，d和l分别为光伏组件东西向的边长和南北向的边长。

s3、利用无人机进行光伏组件el检测或者热斑检测时，无人机起飞时，对应无人机在测绘图上坐标为u0(x0,y0,0)，当无人机拍到缺陷组件时，悬停无人机在缺陷组件m(xm,ym)正上方，得到此时无人机坐标为u(xu,yu,zu)；

s4、根据上述过程，得到缺陷组件坐标m(xm,ym)＝u(xu-x0,yu-y0)；

根据步骤s3无人机悬停在缺陷组件m(xm,ym)正上方的坐标得到缺陷组件坐标为u(xu,yu)。由于测试时无人机起飞地点不一定是测绘图的坐标原点，如图2所示，所以无人机测试时在测绘图中的坐标修正值为：横坐标为xu+x0，纵坐标为yu+y0，对比测绘图得到测试时缺陷组件在测绘图中的的坐标为(xu+x0,yu+yo)。

s5、匹配步骤s2建立的数据库，对缺陷光伏组件进行定位。

根据s1确定的光伏组件位置，无人机悬停在缺陷组件上方的坐标来匹配s2建立的数据库，当xu-xo在[xi,xi+d]范围内&yu-y0在[yj,yi+l]范围内时，m(xm,y)m＝si，即缺陷组件位置位于第i个组串从西向东第j个组件。

本发明再一个实施例中，提供一种缺陷光伏组件定位系统，该系统能够用于实现上述射线图像标记信息检测方法，具体的，该缺陷光伏组件定位系统包括测绘模块、数据库模块、选择模块、缺陷模块以及定位模块。

其中，测绘模块，使用无人机对待测光伏方阵进行测绘，得到测绘图；

数据库模块，对测绘模块得到的测绘图建立坐标图，根据坐标图与测绘图的对比得到每个光伏组件坐标范围，根据每个光伏组件坐标范围建立光伏组件坐标数据库，每个组件坐标对应每个组件的具体位置；

选择模块，利用无人机进行光伏组件el检测或热斑检测，无人机起飞时，对应无人机在测绘图上坐标为u0(x0,y0,0)，当无人机拍到缺陷组件时，无人机悬停在缺陷组件m(xm,ym)的正上方，得到此时无人机的坐标为u(xu,yu,zu)；

缺陷模块，根据选择模块在无人机在缺陷组件m(xm,ym)正上方的坐标得到缺陷组件坐标为u(xu,yu)，对比测绘图得到测试时缺陷组件的坐标为(xu+x0,yu+yo)；

定位模块，匹配数据库模块建立的数据库，对缺陷模块标记的缺陷光伏组件进行定位。

目前在光伏组件el或者热斑测试中，传统方法为手持便携式设备进行测试，对于水面光伏、屋顶光伏等分布式光伏电站，人工测试及缺陷组件定位过程很难实现，人工测试定位必须要测试人员走到测试得到的缺陷组件跟前才能确定缺陷组件位置，近年来使用无人机携带相关镜头进行测试，但是测试只有结果，缺少对缺陷光伏组件的定位。本发明可以定位测试红外或者el过程中的缺陷组件，定位效率高，并且能够实现特殊光伏电站红外或者el测试过程中对缺陷组件定位

综上所述，本发明一种缺陷光伏组件定位方法及系统，通过无人机先进行测绘得到测绘图，这样确定了每一个光伏组件的位置，并由此建立光伏组件数据库，再进行光伏组件el及热斑测试，通过无人机的位置对比测绘图上光伏组件位置来得到缺陷光伏组件的位置，测试过程简单，而且在缺陷组件数量多的时候可以提高人工定位的效率。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。