一种适用于超大规模光伏电站巡检的信息采集无人机

本发明涉及光伏电站巡检设备，尤其是涉及一种适用于超大规模光伏电站巡检的信息采集无人机。

背景技术：

1、目前，针对光伏巡检任务的解决方案，多为使用人力对光伏电站进行漫游式的作业，在人力资源消耗巨大的同时，不能做到全覆盖、及时性、高效率、低成本的作业要求，且在人员作业时无法保证巡检的标准制度，综上原因严重影响了光伏电站的发电效率。市面上对解决这些问题也提出了多种方案，但大多数方案泯然众议，现保留较为成熟的方案多为旋翼无人机搭载摄像模组对光伏电站进行巡检作业，如大疆m300rtk旋翼无人机和穿越者p2x长续航无人直升机，其都为旋翼无人机搭载双光摄像头对光伏板进行拍摄巡检，在一定程度上获得过客户的好评，但是上述两款产品仍存在诸多问题，就载具而言，旋翼无人机的续航一直都是其行业的痛点，就如上述大疆m300rtk，其单次飞行时间不超过30分钟，加之旋翼无人机的飞速较慢，运用在光伏巡检任务中巡检效率不高，其巡检的范围也受到很大限制，完全无法应用在超大型光伏电站的巡检任务当中。此外，现今市面上的产品皆存在的一些问题：采用旋翼机巡检低空低速巡检，对于传统人工巡检相比优势较大，但对于超大型光伏发电厂来说，效率太慢无法在短时间内满足客户需求；受旋翼机限制，飞机单次使用时间较短，充电极为频繁；只能单一检测热斑故障，缺乏对故障原因的自主分析以及其他光伏板状态故障检测；受天气影响较大，无法在雾霾大风条件下使用，无法有效适应地形，不能结合地形自主规划路线。

2、因此，光伏巡检作业需要一种新的形式、新的模式来保证巡检任务的指标，助力光伏新能源配套行业的发展，故设计开发一种超大规模光伏电站巡检的无人机信息采集机构应运而生。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种适用于超大规模光伏电站巡检的信息采集无人机，利用长续航固定翼无人机巡检代替人工巡检和旋翼无人机需巡检，实现对超大规模光伏电站的快速巡检，显著提升巡检效率，降低运维成本，同时保障光伏电站的高效和安全运营。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种适用于超大规模光伏电站巡检的信息采集无人机，包括无人机主体，所述无人机主体两侧均固定连接有固定翼，所述固定翼中央处两侧均设置有旋翼，所述无人机主体的底部固定安装有连接组件，所述连接组件的底部与安装有多功能摄像头的摇臂连接。

3、优选的，所述连接组件包括大电机，所述大电机通过大电机安装螺栓与安装板连接，所述安装板底部中央处固定设置有安装板圆台，所述安装板圆台底部中央处贯穿有大电机d型输出轴，所述大电机d型输出轴的一侧设置有d型输出轴紧固螺栓。

4、优选的，所述安装板底部设置有四个环绕所述安装板圆台的安装板安装螺栓。

5、优选的，所述摇臂包括相机支撑臂和与所述相机支撑臂活动连接横臂，所述相机支撑臂的顶部设置有相机支撑臂圆台，所述横臂的两个支臂末端均设置有小电机，两个所述小电机之间通过所述小电机内侧中央处固定设置的摄像头安装轴与所述多功能摄像头活动连接。通过小电机驱动可使多功能摄像头沿水平轴进行旋转运动。

6、优选的，所述大电机d型输出轴通过d型输出轴紧固螺栓与所述相机支撑臂圆台固定连接。大电机d型输出轴连接相机支撑臂圆台，可使相机支撑臂沿水平方向进行旋转运动，并且利用双面带密封圈轴承和孔用弹性挡圈嵌入在安装板圆台内，可减小大电机d型输出轴与安装板之间的摩擦。

7、优选的，所述横臂为直角u型结构。

8、优选的，所述多功能摄像头为双光云台相机，用于实现对光伏板热斑、停机状态和板块移位等关键指标的自动化检测和分析。即使在高速飞行状态下也能保证图像的清晰度，为后续的图像分析提供了高质量的数据。通过智能算法对光伏板进行热斑、停机状态、以及风吹移位等特定情况的自动检测。这不仅提高了巡检的精确度，同时也提高了问题诊断的效率。

9、因此，本发明采用上述结构的一种适用于超大规模光伏电站巡检的信息采集无人机，具备以下有益效果：

10、(1)本发明利用垂直起降无人机，克服光伏发电站不具备固定翼无人机起降的难题。随着新能源越来越广泛的运用，光伏发电厂的规模也越建越大，未来，对于集中式超大规模的光伏电站建设还在加速，一般而言不会在光伏发电厂附近修建供运维飞机起降的跑道，很多电厂只能采用人工巡检或旋翼无人机巡检，这大大降低了运维效率。而该款垂直起降无人机则无需跑道，可先靠旋翼使飞机起飞，巡检的时候则关闭旋翼，利用固定翼进入巡航模式，进一步延长飞机工作时间。更有效处理超大规模光伏发电厂的运维难题。

11、(2)本发明实时、自动的巡检系统，光伏电站的运维管理将实现从人力密集型向技术密集型的转变。在光伏板的维护和故障处理上大大减少人为失误，提升电站的整体发电效率和安全性。在对光伏板状态进行综合评估方面，系统能提供比传统方法更加全面和详细的数据分析，从而为光伏电站的决策提供科学依据。

12、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。

技术特征：

1.一种适用于超大规模光伏电站巡检的信息采集无人机，其特征在于：包括无人机主体，所述无人机主体两侧均固定连接有固定翼，所述固定翼中央处两侧均设置有旋翼，所述无人机主体的底部固定安装有连接组件，所述连接组件的底部与安装有多功能摄像头的摇臂连接。

2.根据权利要求1所述的一种适用于超大规模光伏电站巡检的信息采集无人机，其特征在于：所述连接组件包括大电机，所述大电机通过大电机安装螺栓与安装板连接，所述安装板底部中央处固定设置有安装板圆台，所述安装板圆台底部中央处贯穿有大电机d型输出轴，所述大电机d型输出轴的一侧设置有d型输出轴紧固螺栓。

3.根据权利要求2所述的一种适用于超大规模光伏电站巡检的信息采集无人机，其特征在于：所述安装板底部设置有四个环绕所述安装板圆台的安装板安装螺栓。

4.根据权利要求3所述的一种适用于超大规模光伏电站巡检的信息采集无人机，其特征在于：所述摇臂包括相机支撑臂和与所述相机支撑臂活动连接横臂，所述相机支撑臂的顶部设置有相机支撑臂圆台，所述横臂的两个支臂末端均设置有小电机，两个所述小电机之间通过所述小电机内侧中央处固定设置的摄像头安装轴与所述多功能摄像头活动连接。

5.根据权利要求4所述的一种适用于超大规模光伏电站巡检的信息采集无人机，其特征在于：所述大电机d型输出轴通过d型输出轴紧固螺栓与所述相机支撑臂圆台固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种适用于超大规模光伏电站巡检的信息采集无人机，其特征在于：所述横臂为直角u型结构。

7.根据权利要求6所述的一种适用于超大规模光伏电站巡检的信息采集无人机，其特征在于：所述多功能摄像头为双光云台相机，用于实现对光伏板热斑、停机状态和板块移位等关键指标的自动化检测和分析。

技术总结
本发明公开了一种适用于超大规模光伏电站巡检的信息采集无人机，属于光伏电站巡检设备技术领域。包括无人机主体，无人机主体两侧均固定连接有固定翼，固定翼中央处两侧均设置有旋翼，无人机主体的底部固定安装有连接组件，连接组件的底部与安装有多功能摄像头的摇臂连接。本发明利用长续航固定翼无人机巡检代替人工巡检和旋翼无人机需巡检，实现对超大规模光伏电站的快速巡检，显著提升巡检效率，降低运维成本，同时保障光伏电站的高效和安全运营。

技术研发人员：高云峰,杨洪涛,宝音贺西,于洋,程彬,代文鑫,学忠,呼伦呼
受保护的技术使用者：内蒙古工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/5/9