[发明专利]基于卷积神经网络和无人机的光伏板热斑巡检系统及方法

说明书

本发明属于自动化检测技术装备领域，提供了一种基于卷积神经网络和无人机的光伏板热斑巡检系统及方法。该系统包括，相互通信的无人机和中央服务器，所述无人机用于获取光伏组串红外特征数据，并将光伏组串红外特征数据发送至中央服务器；所述中央服务器用于根据光伏组串红外特征数据，采用改进的YOLOv5算法，得到含有热斑的图像；其中，所述改进的YOLOv5算法包括采用Puzzlemix的数据增强模块代替YOLOv5中的Mosaic数据增强模块，在YOLOv5主干网络中引入SimAM无参注意力机制加强网络。本发明具有自动路径规划能力，实现了无人机对光伏组串的全覆盖巡检。

技术领域

本发明属于自动化检测技术装备领域，具体涉及一种基于卷积神经网络和无人机的光伏板热斑巡检系统及方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

目前，部分光伏电站所在地方地形地势极为复杂或者是远离人类活动区域，运维工作人员根本无法到达指定地点进行长时间巡检，人工巡检既费时又费力，而且无法对整个电站的健康状态进行实时的评估。

近年来，利用无人机巡检光伏电站的方案逐渐发展起来，由于无人机的机动性比较强，可以实现对光伏电站航拍来检测损坏区域，极大的提高了运维效率，特别是在光伏组串分布较为广泛、分布较为复杂的光伏电站，大大降低了运维难度，减少了安全事故的发生。通过调研，现有光伏巡检机器人产品主要来自大疆、复亚智能、合创检测等公司。

已有关于光伏热斑巡检的专利有基于无人机航摄技术光伏太阳能板热斑检测的系统和方法(CN115409760A)、一种用于分布式光伏发电板热斑巡检的多旋翼无人机(CN217821352U)、一种基于改进SSD模型的光伏组件热斑检测方法(CN115222646A)等。这些专利主要放在光伏板组件EL检测等方面。

综上，目前尚无专用的光伏板热斑检测无人机系统市场流通产品，仅有半自动人工操作的无人机。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种基于卷积神经网络和无人机的光伏板热斑巡检系统，本发明具有自动路径规划能力，实现了无人机对光伏组串的全覆盖巡检。

根据一些实施例，本发明采用如下技术方案：

第一个方面，本发明提供了一种基于卷积神经网络和无人机的光伏板热斑巡检系统。

一种基于卷积神经网络和无人机的光伏板热斑巡检系统，包括：相互通信的无人机和中央服务器，

所述无人机用于获取光伏组串红外特征数据，并将光伏组串红外特征数据发送至中央服务器；

所述中央服务器用于根据光伏组串红外特征数据，采用改进的YOLOv5算法，得到含有热斑的图像；

其中，所述改进的YOLOv5算法包括采用Puzzlemix的数据增强模块代替YOLOv5中的Mosaic数据增强模块，在YOLOv5主干网络中引入SimAM无参注意力机制加强网络。

进一步地，所述无人机上设有摄像头，用于采集视野图像。

进一步地，所述无人机上搭载有路径规划模块，根据每个光伏组串的位置规划无人机的巡检路线。

进一步地，所述无人机通过TCP/IP协议与双光红外模组通信。

进一步地，所述双光红外模组设置在无人机底部，通过卡槽固定镜头，共用无人机电池组供电，使用TCP/IP方式和无人机控制总成通讯。

进一步地，所述双光红外模组用于获取工作状态的光伏组串红外特征数据。