【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于太阳能光伏，尤其涉及一种基于无人机的光伏板自动清洁系统及其方法。
技术介绍
1、太阳能光伏板（photovoltaic panel）是一种利用光电效应将太阳能转换为电能的设备，它们在可再生能源领域中发挥着重要作用，广泛应用于家庭、商业和工业电力生产。由于太阳能光伏板通常装置在室外环境中，因此环境因素对其整体性能有着很大的影响，尤其是光伏板上长期聚尘 积灰，树叶鸟粪等积聚，严重影响发电效率。然而，利用人工进行光伏板的清洗，效率较低，且存在安全隐患，因此对光伏板进行定期清洁是保持光伏板性能和发电效率的重要手段。
2、现有技术中，清洗光伏板上的污渍常采用无人机与清洗装置结合的方式进行，然而无人机由于体积受限，其携带的清洗装置通常不能太重且无法具备较高的水载能力，由此会导致无人机对光伏板的清洁效率受到一定程度上的限制且无法保证清洁效果，同时也会增加清洁成本和能耗；并且无人机本身具有的污渍识别能力也会影响清洁效果和效率。因此基于无人机对光伏板进行清洁，针对无人机搭载的清洁装置进行改进且提高光伏板上污渍/污垢的识别能力，成为亟待解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于无人机的光伏板自动清洁系统及其方法，可以通过以下技术方案实现：
2、第一方面，本申请实施例提供了一种基于无人机的光伏板自动清洁系统，包括：无人机、无人机搭载的污染物清洁装置、无人机搭载的污染物检测装置以及远程控制中心；
3、所述远程控制中心，用于获取光伏板的
4、所述无人机，用于依据规划的飞行路径实时监测光伏板以获取光伏面板图像；
5、所述远程控制中心，还用于分析并识别所述光伏面板图像以确定污染物的类型和位置；还用于确定光伏板的清洁时间；
6、所述污染物清洁装置，用于根据所述污染物的类型以及光伏板的清洁时间选择清洁方式和清洁设备并依据污染物的位置进行清洁操作；
7、所述污染物检测装置，用于对清洁后的光伏板进行二次检测并判断光伏板的清洁状态，若清洁后的光伏板上依然存在污染物，则再次选择与污染物类型对应的清洁方式进行清洁操作，否则输出清洁完成信号；
8、所述远程控制中心，还用于依据所述清洁完成信号记录每一次利用无人机进行光伏板清洁时的清洁任务和清洁过程，并以此建立自适应模型；
9、其中，所述光伏面板图像包括第一面板图像和第二面板图像；
10、所述自适应模型用于在每一轮无人机清洁操作结束后，自适应地调整所述污染物清洁装置的相关参数；
11、在所述远程控制中心确定污染物的类型和位置，包括：
12、在所述远程控制中心中预先构建污染物检测模型；
13、将所述光伏面板图像输入所述污染物检测模型进行识别以获取识别结果，具体包括：
14、将所述第一面板图像输入所述污染物检测模型中进行识别以获取第一识别结果，具体为：
15、将第一面板图像输入污染物检测模型中以获取与第一面板图像所在位置对应的原始标准图像；
16、将第一面板图像与原始标准图像进行相似性对比，若对比结果超过设定的相似性阈值，则判定当前进行对比的第一面板图像为疑似污染物图像；
17、对所述疑似污染物图像进行边缘检测以获取污染物轮廓；
18、基于污染物轮廓进行目标检测以获取污染物的类型并输出第一识别结果；
19、将所述第二面板图像输入所述污染物检测模型中进行识别以获取第二识别结果，具体为：
20、将第二面板图像输入污染物检测模型中进行识别，若第二面板图像与模型中的光斑阴影图像匹配，则将其判定为非污染物图像，否则判定为污染物图像；
21、对污染物图像进行进一步识别，具体为：
22、计算污染物图像的污染物附着率，若污染物附着率大于设定的标准污染物附着概率，则判定此污染物图像中的污染物为非灰尘颗粒类污染物，否则判定为灰尘颗粒类污染物；
23、对判定为非灰尘颗粒类污染物的非灰尘污染物图像进行进一步识别，具体为：
24、计算非灰尘污染物图像的脏污色深值，若脏污色深值大于设定的色深参考值，则判定此非灰尘污染物图像为重度污染物图像，否则为轻度污染物图像；
25、输出第二识别结果；
26、结合所述第一识别结果和所述第二识别结果以确定污染物的类型和位置。
27、优选地，规划无人机的飞行路径，包括如下内容：
28、根据光伏板的运行数据建立数字孪生模型，并以此监测光伏板的运行状态和性能变化；
29、根据光伏板所在区域的地理信息和气象数据确定光伏板上出现运行异常时的光伏板异常时间和光伏板异常位置；
30、基于光伏板异常时间和光伏板异常位置构建整个光伏板区域的动态时空地图；
31、以无人机相对光伏板起飞的点作为原点，在动态时空地图中构建位置坐标系；
32、将光伏板异常位置作为无人机飞行的目标位置，在位置坐标系中计算无人机飞行的最优路径，并将最优路径作为无人机最终的飞行路径。
33、优选地，确定光伏板异常位置，包括如下内容：
34、获取光伏板的历史光伏数据和结构数据；
35、以历史光伏数据、结构数据和地理信息为依据将光伏板划分为多个光伏区域和若干个光伏模块；
36、选定一个光伏模块，检测这一光伏模块在当前光照强度下的发电量数值；
37、计算所述发电量数值与发电量标准值之间的差值，记为发电量差值；
38、通过远程控制中心判断所述发电量差值与预设异常阈值的大小，若发电量差值大于预设异常阈值，则生成发电异常信号且标记这一光伏模块为异常模块；否则，选定下一个光伏模块进行发电量数值的检测；
39、记录每一个异常模块在光伏板上的位置信息并以此构建异常位置集；
40、其中，所述光伏板异常位置是在所述异常位置集中选取并确定；
41、所述历史光伏数据包括历史光照强度、历史温湿度、历史电流数据、历史电压数据和历史发电效率；所述结构数据包括串联结构、并联结构、尺寸数据和排列方式。
42、优选地，获取所述光伏面板图像，包括：
43、无人机根据光伏板异常位置确定光伏板上的异常模块，并对异常模块进行图像采集以获取第一面板图像。
44、优选地，获取所述光伏面板图像，还包括：
45、所述无人机对光伏板的全部区域进行图像采集并对采集的图像进行切割，获取若干个大小相等的切割图像；
46、提取所述切割图像的颜色特征并进行特征筛选以获取特征图像；
47、对所述特征图像进行污染物识别并选取其中包含污染物的图像作为第二面板图像；
48、其中，进行特征筛选以获取特征图像，具体为：
49、将颜色特征与光伏板未污染本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于无人机的光伏板自动清洁系统，其特征在于：包括：无人机、无人机搭载的污染物清洁装置、无人机搭载的污染物检测装置以及远程控制中心；
2.根据权利要求1所述的一种基于无人机的光伏板自动清洁系统，其特征在于：规划无人机的飞行路径，包括如下内容：
3.根据权利要求2所述的一种基于无人机的光伏板自动清洁系统，其特征在于：确定光伏板异常位置，包括如下内容：
4.根据权利要求1所述的一种基于无人机的光伏板自动清洁系统，其特征在于：获取所述光伏面板图像，包括：
5.根据权利要求1所述的一种基于无人机的光伏板自动清洁系统，其特征在于：获取所述光伏面板图像，还包括：
6.根据权利要求1所述的一种基于无人机的光伏板自动清洁系统，其特征在于：预先构建所述污染物检测模型，包括：
7.根据权利要求1所述的一种基于无人机的光伏板自动清洁系统，其特征在于：所述清洁方式包括吹风式清洁、水洗式清洁和吹风-水洗式清洁。
8.根据权利要求1所述的一种基于无人机的光伏板自动清洁系统，其特征在于：确定光伏板的清洁时间，具体为：p>
9.根据权利要求1所述的一种基于无人机的光伏板自动清洁系统，其特征在于：建立所述自适应模型，包括：
10.一种基于无人机的光伏板自动清洁方法，应用于如权利要求1-9任一项所述的光伏板自动清洁系统，其特征在于：包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种基于无人机的光伏板自动清洁系统，其特征在于：包括：无人机、无人机搭载的污染物清洁装置、无人机搭载的污染物检测装置以及远程控制中心；
2.根据权利要求1所述的一种基于无人机的光伏板自动清洁系统，其特征在于：规划无人机的飞行路径，包括如下内容：
3.根据权利要求2所述的一种基于无人机的光伏板自动清洁系统，其特征在于：确定光伏板异常位置，包括如下内容：
4.根据权利要求1所述的一种基于无人机的光伏板自动清洁系统，其特征在于：获取所述光伏面板图像，包括：
5.根据权利要求1所述的一种基于无人机的光伏板自动清洁系统，其特征在于：获取所述光伏面板图像，还包括：
<...【专利技术属性】
技术研发人员：石杰，石宇，黄溢文，陈广思，
申请(专利权)人：几何智慧城市科技广州有限公司，
类型：发明
国别省市：
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