本申請涉及光熱發(fā)電，尤其涉及一種光熱鏡場的巡檢系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

1、太陽能作為一種清潔、可再生的能源，利用太陽能進(jìn)行發(fā)電具有資源豐富、無污染、可再生等優(yōu)點。其中，在太陽能發(fā)電技術(shù)中，較為成熟是太陽能光伏發(fā)電技術(shù)和太陽能光熱發(fā)電技術(shù)。

2、太陽能光熱發(fā)電技術(shù)是一種獨(dú)特的可再生能源技術(shù)，它將太陽的熱輻射能轉(zhuǎn)化為熱能，再將這些熱能進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為電能。在塔式太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)中，光熱鏡場是發(fā)電系統(tǒng)中的重要組成部分，主要用于通過鏡場內(nèi)布置的定日鏡將太陽光反射并聚焦到吸熱器上，從而實現(xiàn)光能到熱能的轉(zhuǎn)換。

3、在定日鏡的長期運(yùn)行過程中，不可避免的會因為內(nèi)外力的因素導(dǎo)致定日鏡出現(xiàn)故障，因此，需要周期性地對光熱鏡場內(nèi)的定日鏡進(jìn)行巡檢并安排人員進(jìn)行維護(hù)。但是，由于光熱鏡場內(nèi)通常會部署數(shù)千到數(shù)萬面定日鏡，定日鏡的安裝數(shù)量多、安裝密度大，導(dǎo)致人工巡檢的耗時長、效率低。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本申請?zhí)峁┮环N光熱鏡場的巡檢系統(tǒng)和方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中，光熱鏡場巡檢效率低的技術(shù)問題。

2、根據(jù)本申請公開的第一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N光熱鏡場的巡檢系統(tǒng)，包括巡檢無人機(jī)和巡檢管理系統(tǒng)，所述巡檢無人機(jī)上掛載有紅外成像儀和激光雷達(dá)，所述巡檢管理系統(tǒng)與所述巡檢無人機(jī)通信連接；

3、所述巡檢無人機(jī)用于接收所述巡檢管理系統(tǒng)發(fā)送的控制指令，并依據(jù)所述控制指令在夜間對光熱鏡場進(jìn)行巡檢，以獲取所述光熱鏡場內(nèi)的定日鏡的巡檢數(shù)據(jù)；其中，所述巡檢數(shù)據(jù)包括所述定日鏡的第一鏡面紅外圖像和第一鏡面模型，所述第一鏡面紅外圖像通過所述紅外成像儀獲取，所述第一鏡面模型通過所述激光雷達(dá)獲??；

4、所述巡檢管理系統(tǒng)用于接收所述巡檢無人機(jī)傳輸?shù)乃龆ㄈ甄R的巡檢數(shù)據(jù)，并對所述巡檢數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，生成所述定日鏡的巡檢結(jié)果。

5、在一種可行的實施方式中，所述巡檢無人機(jī)還包括定位模塊；

6、所述定位模塊用于對所述光熱鏡場內(nèi)的定日鏡進(jìn)行定位，以獲取所述定日鏡的位置信息；

7、所述巡檢管理系統(tǒng)用于接收所述巡檢無人機(jī)傳輸?shù)乃龆ㄈ甄R的位置信息，并將所述定日鏡的位置信息和巡檢結(jié)果進(jìn)行關(guān)聯(lián)。

8、在一種可行的實施方式中，所述巡檢無人機(jī)上還掛載有高清全彩夜視攝像儀；

9、所述高清全彩夜視攝像儀用于對所述光熱鏡場內(nèi)的定日鏡進(jìn)行拍攝，以獲取所述定日鏡的鏡面全彩圖像。

10、在一種可行的實施方式中，所述巡檢系統(tǒng)還包括多個布設(shè)在所述光熱鏡場內(nèi)的通信微基站，所述通信微基站分別與所述巡檢無人機(jī)和所述巡檢管理系統(tǒng)通信連接；

11、所述通信微基站用于將所述巡檢無人機(jī)傳輸?shù)难矙z數(shù)據(jù)發(fā)送至所述巡檢管理系統(tǒng)。

12、在一種可行的實施方式中，所述巡檢系統(tǒng)還包括多個布設(shè)在所述光熱鏡場內(nèi)的無人機(jī)機(jī)庫，所述無人機(jī)機(jī)庫設(shè)置有不間斷電源；

13、所述無人機(jī)機(jī)庫用于停放所述巡檢無人機(jī)；

14、所述不間斷電源用于向所述巡檢無人機(jī)供電。

15、根據(jù)本申請公開的第二方面，本申請?zhí)峁┝艘环N光熱鏡場的巡檢方法，應(yīng)用于光熱鏡場的巡檢系統(tǒng)，所述巡檢系統(tǒng)包括巡檢無人機(jī)和巡檢管理系統(tǒng)，所述巡檢無人機(jī)上掛載有紅外成像儀和激光雷達(dá)，所述巡檢管理系統(tǒng)與所述巡檢無人機(jī)通信連接，所述方法包括：

16、所述巡檢無人機(jī)接收所述巡檢管理系統(tǒng)發(fā)送的控制指令，并依據(jù)所述控制指令在夜間對光熱鏡場進(jìn)行巡檢，獲取所述光熱鏡場內(nèi)的定日鏡的巡檢數(shù)據(jù)；其中，所述巡檢數(shù)據(jù)包括所述定日鏡的第一鏡面紅外圖像和第一鏡面模型，所述第一鏡面紅外圖像通過所述紅外成像儀獲取，所述第一鏡面模型通過所述激光雷達(dá)獲取；

17、所述巡檢管理系統(tǒng)接收所述巡檢無人機(jī)傳輸?shù)难矙z數(shù)據(jù)，并對所述巡檢數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，生成所述定日鏡的巡檢結(jié)果。

18、在一種可行的實施方式中，對所述巡檢數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，生成所述定日鏡的巡檢結(jié)果，包括：

19、所述巡檢管理系統(tǒng)將所述定日鏡的第一鏡面紅外圖像與預(yù)存儲的對照圖像進(jìn)行比對，獲取第一分析結(jié)果；其中，所述對照圖像是所述定日鏡在無損狀態(tài)下的第二鏡面紅外圖像；

20、所述巡檢管理系統(tǒng)將所述定日鏡的第一鏡面模型與預(yù)存儲的對照模型進(jìn)行比對，獲取第二分析結(jié)果，其中，所述對照模型是所述定日鏡在無損狀態(tài)下的第二鏡面模型；

21、所述巡檢管理系統(tǒng)基于所述第一分析結(jié)果和所述第二分析結(jié)果，生成所述定日鏡的巡檢結(jié)果。

22、在一種可行的實施方式中，所述巡檢無人機(jī)還掛載有定位模塊，所述方法還包括：

23、所述定位模塊對所述光熱鏡場內(nèi)的定日鏡進(jìn)行定位，獲取所述定日鏡的位置信息；

24、所述巡檢管理系統(tǒng)接收所述巡檢無人機(jī)傳輸?shù)乃龆ㄈ甄R的位置信息，并將所述定日鏡的位置信息和巡檢結(jié)果進(jìn)行關(guān)聯(lián)。

25、在一種可行的實施方式中，所述巡檢無人機(jī)上還掛載有高清全彩夜視攝像儀，所述方法還包括；

26、若所述巡檢結(jié)果表明所述定日鏡存在異常，則所述巡檢管理系統(tǒng)控制所述巡檢無人機(jī)飛往所述定日鏡上方，并通過所述高清全彩夜視攝像儀對所述定日鏡進(jìn)行拍攝，獲取所述定日鏡的鏡面全彩圖像；

27、所述巡檢管理系統(tǒng)接收所述巡檢無人機(jī)傳輸?shù)乃龆ㄈ甄R的鏡面全彩圖像，并基于預(yù)設(shè)的故障檢測模型對所述鏡面全彩圖像進(jìn)行檢測，獲取所述定日鏡的故障檢測結(jié)果。

28、在一種可行的實施方式中，所述方法還包括：

29、在所述巡檢無人機(jī)初次對所述光熱鏡場進(jìn)行巡檢時，所述激光雷達(dá)獲取所述光熱鏡場的環(huán)境數(shù)據(jù)，并基于所述環(huán)境數(shù)據(jù)構(gòu)建所述光熱鏡場的鏡場模型；

30、所述巡檢管理系統(tǒng)接收所述巡檢無人機(jī)傳輸?shù)溺R場模型，并基于所述鏡場模型規(guī)劃所述巡檢無人機(jī)的自動巡檢路徑。

31、現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請具有如下的有益效果：

32、本申請?zhí)峁┑囊环N光熱鏡場的巡檢系統(tǒng)和方法，通過操控?zé)o人機(jī)對光熱鏡場進(jìn)行巡檢，并利用掛載在巡檢無人機(jī)上的紅外成像儀和激光雷達(dá)獲取到光熱鏡場內(nèi)的定日鏡的巡檢數(shù)據(jù)，再通過巡檢管理系統(tǒng)對巡檢數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，最終獲取到光熱鏡場內(nèi)的定日鏡的巡檢結(jié)果，直到完成對整個光熱鏡場的巡檢。相比于傳統(tǒng)的人工巡檢方式，基于巡檢無人機(jī)與巡檢管理系統(tǒng)構(gòu)建的巡檢系統(tǒng)，可以快速完成對光熱鏡場的巡檢，大大提高了光熱鏡場的巡檢效率，節(jié)約了人力成本。

技術(shù)特征：

1.一種光熱鏡場的巡檢系統(tǒng)，其特征在于，包括巡檢無人機(jī)和巡檢管理系統(tǒng)，所述巡檢無人機(jī)上掛載有紅外成像儀和激光雷達(dá)，所述巡檢管理系統(tǒng)與所述巡檢無人機(jī)通信連接；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巡檢系統(tǒng)，其特征在于，所述巡檢無人機(jī)還包括定位模塊；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巡檢系統(tǒng)，其特征在于，所述巡檢無人機(jī)上還掛載有高清全彩夜視攝像儀；

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的巡檢系統(tǒng)，其特征在于，所述巡檢系統(tǒng)還包括多個布設(shè)在所述光熱鏡場內(nèi)的通信微基站，所述通信微基站分別與所述巡檢無人機(jī)和所述巡檢管理系統(tǒng)通信連接；

5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述巡檢系統(tǒng)還包括多個布設(shè)在所述光熱鏡場內(nèi)的無人機(jī)機(jī)庫，所述無人機(jī)機(jī)庫設(shè)置有不間斷電源；

6.一種光熱鏡場的巡檢方法，其特征在于，應(yīng)用于光熱鏡場的巡檢系統(tǒng)，所述巡檢系統(tǒng)包括巡檢無人機(jī)和巡檢管理系統(tǒng)，所述巡檢無人機(jī)上掛載有紅外成像儀和激光雷達(dá)，所述巡檢管理系統(tǒng)與所述巡檢無人機(jī)通信連接，所述方法包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的巡檢方法，其特征在于，對所述巡檢數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，生成所述定日鏡的巡檢結(jié)果，包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求6-7任一項所述的巡檢方法，其特征在于，所述巡檢無人機(jī)還掛載有定位模塊，所述方法還包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求6-7任一項所述的巡檢方法，其特征在于，所述巡檢無人機(jī)上還掛載有高清全彩夜視攝像儀，所述方法還包括；

10.根據(jù)權(quán)利要求6-7任一項所述的巡檢方法，其特征在于，所述方法還包括：

技術(shù)總結(jié)
本申請?zhí)峁┮环N光熱鏡場的巡檢系統(tǒng)和方法，可用于光熱發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域。該巡檢系統(tǒng)包括巡檢無人機(jī)和巡檢管理系統(tǒng)，巡檢無人機(jī)掛載有紅外成像儀和激光雷達(dá)，巡檢管理系統(tǒng)與巡檢無人機(jī)通信連接；巡檢無人機(jī)用于接收巡檢管理系統(tǒng)發(fā)送的控制指令，并依據(jù)控制指令在夜間對光熱鏡場進(jìn)行巡檢，以獲取光熱鏡場內(nèi)的定日鏡的巡檢數(shù)據(jù)；其中，5巡檢數(shù)據(jù)包括定日鏡的第一鏡面紅外圖像和第一鏡面模型，第一鏡面紅外圖像通過紅外成像儀獲取，第一鏡面模型通過激光雷達(dá)獲??；巡檢管理系統(tǒng)用于接收巡檢無人機(jī)傳輸?shù)亩ㄈ甄R的巡檢數(shù)據(jù)，并對巡檢數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，生成定日鏡的巡檢結(jié)果。本申請的巡檢系統(tǒng)可以快速完成對光熱鏡場的巡檢，大大提高了光熱鏡場的巡檢效率。

技術(shù)研發(fā)人員：田楠,方亮,牛琳山,方文敬,付軍,王巖峰,王哲,張曉東,楊帆,漆建波,陳春霖
受保護(hù)的技術(shù)使用者：三峽新能源敦煌發(fā)電有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6