无人机光伏智能巡检管控平台

中科智云
2023-02-22

无人机光伏智能巡检管控平台概况

无人机光伏智能巡检管控平台概况基于光伏发电域网格化,提供针对光伏发电站/厂的巡检功能,以光伏发电站为中心覆盖周边输变配设备无人机自主巡检,实现以机场为起飞点的全自动化作业功能,最终构建全无人化的自动巡检模式,实现巡视任务一键下达、作业全过程监控、巡视数据自动回传及巡视结果智能分析全过程管控。

通过无人机光伏智能巡检管控平台节省人工成本,提高巡检效率,提升光伏发电全流程生产运行打下坚实基础

无人机光伏智能巡检管控平台包含了无人机调度管控中心(包含了基于大疆机场的智能巡检飞行管控系统和巡检照片自动分类模块、数据管理中心、三维点云航线规划软件红外劣化识别软件。其中无人机调度管控中心B/S结构,依托该平台,将进行台账管理、巡检数据管理、报告管理、航迹文件管理等,通过导入航迹文件,执行巡检作业来拍摄光伏面板相片,形成巡检数据,巡检频率可设定为日、周、月,或按需随机开展;巡检照片自动分类模块为将拍摄的巡检相片,依据航迹文件、台账信息、巡检拍照相片顺序进行二次分类,以期实现对拍摄相片的精准定位;航线规划软件,基于激光点云模型,在光伏场景中,结合光伏区域、光伏板等台账信息,形成具备光伏板定位属性的航迹文件;红外劣化识别软件,基于算法模型,先识别光伏板,后计算识别劣化,并结合巡检相片和台账实现劣化光伏板的精准定位

无人机光伏智能巡检管控平台方案包含了巡检作业前、巡检作业中、巡检作业后的各个环节:

l巡检准备,准备好数据台账、建立建设好激光点云模型;

l巡检前,规划好航迹文件,使之关联台账,即航迹文件中航迹点信息包含了台账信息;

l巡检中,执行精细化自主巡检,拍摄各规划航迹的巡检相片;

l巡检后-照片归档,通过照片工具进行二次归档,使台账与巡检相片关联起来;

l巡检后-数据处理,将归档后的巡检数据导入红外劣化识别软件中,进行自动化劣化识别,形成识别报告,报告及软件均包含劣化相片所定位的台账位置点。

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无人机光伏智能巡检管控平台流程

根据光伏发电厂的实际区域划分,建立具备巡检相片精准定位的台账数据列表,将光伏电厂划分为电厂、区域、块域、巡检内容等4级台账,而巡检内容包含了所有的航迹点,每个航迹点则包含了8块光伏板,从北向南,自西往东,形成第几排第几组的排序,最终关联至巡检拍摄照片中。

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光伏巡检台账

通过可见光相片生成点云模型,或者直接使用激光雷达采集数据生成点云模型,基于该点云模型,生成航迹文件,支持大疆M30系列无人机及配套机场,支持M300系列无人机及其挂载。

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光伏点云模型

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光伏航迹规划

使用二次归档后的巡检照片源,进行红外劣化识别,基于AI图像深度学习的算法模型,检测识别光伏板,基于红外热成像温度信息,设定劣化识别算法模型,识别劣化。结合台账信息精准定位劣化光伏板的位置,最后依据劣化识别的结果,生成格式为word,图文并茂的报告。

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红外劣化识别

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红外劣化报告

基础配套

Web应用服务

Web应用程序是一种可以通过Web访问的应用程序,程序的最大好处是用户很容易访问应用程序,用户只需要有浏览器即可,不需要再安装其他软件。

无人机调度管控平台的应用基于B/S技术平台、采用面向构件技术实现企业级应用开发、运行、管理、监控、维护的软件平台。用户界面采用浏览器/WEB 页面风格,不需要安装客户端软件,新增用户不需要格外购买软件授权。同时系统能够支持Internet Explorer、Chrome,FireFox、Safari主流浏览器。

考虑到非结构化数据如视频、巡检图片等,已有专用的文件服务器,故而数据库搭载在web应用服务器中,即web应服务器即部署了web应用,同时也安装并部署了数据库,以下为数据库服务器的描述:

联系Web服务器与DBMS的中间件是负责处理所有的应用程序服务器,包括在web服务器和后台的应用程序或数据库之间的事务处理和数据访问。

流媒体服务

流媒体指以流方式在网络中传送音频、视频和多媒体文件的媒体形式。相对于下载后观看的网络播放形式而言,流媒体的典型特征是把连续的音频和视频信息压缩后放到网络服务器上,用户边下载边观看,而不必等待整个文件下载完毕。

流媒体服务器是流媒体应用的核心系统,是运营商向用户提供视频服务的关键平台。流媒体服务器的主要功能是对流媒体内容进行采集、缓存、调度和传输播放。流媒体应用系统的主要性能体现都取决于媒体服务器的性能和服务质量。因此,流媒体服务器是流媒体应用系统的基础,也是最主要的组成部分。

文件服务

对于无人机巡检相片,以一个变电站,一个月2次的巡检频率,一次巡检采集1000张的相片,挂载相机2400万像素,一张相片的大小为8M(分辨率5472*3648),则一个月总共有16000M,数据保存一年,则最终一年的巡检相片数据为200G左右。

以载的相机2400万像,开直播码率按默认码率2 Mbps计,即每秒为256K计,则一小时的巡检视频大小为900M。以一个月4次一次一小时的巡检频率和巡检时长,则一个月总共有3.5G左右,数据保存一年,则最终一年的巡检视频数据为42G左右。

依据上述数据量,建立以文件服务器阵列的方式,存储152个站,共计36T左右的数据量,建设RAID5磁盘阵列方式,以8*8T磁盘做阵列,实际可用容量为:528TB(7*7.44TB),其中1块8TB备份,后续可以做累加。

现场设备

大疆无人机机配套大疆M30机场版无人机、基站微气象和监控等,可为无人机提供起降场地、数据传输、远程指挥等功能无人机可以通过机巢自带RTK模块获取RTK信号,按需获取RTK信号后,开展精细化巡检。


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