一种基于图像识别的光伏组件覆冰面积检测方法与流程

allin2025-12-18  25


本发明涉及光伏组件覆冰,具体涉及一种基于图像识别的光伏组件覆冰面积检测方法。


背景技术:

1、随着人们用电需求的不断增长,对光伏电站对应光伏组件的检测就至关重要,尤其是到了冬季之初,天气严寒,光伏组件就会出现覆冰的风险现象,以此基于图像识别技术对光伏组件实行覆冰面积检测,通过拍摄的光伏组件图像,得知光伏组件覆冰的基本情况,以此来对光伏组件覆冰的基本情况进行判断分析,从而实现及时发现问题并采取相应的措施,保障光伏电站的正常运行。

2、现有技术如公告号cn115330787a的发明专利申请公开的一种基于图像识别的光伏组件覆冰面积检测方法,通过控制光伏电站巡检无人机采集、分割得到光伏组件图片;收集光伏组件覆冰图片与非覆冰图片构建训练集,通过支持向量机对训练集进行训练,并用训练得到的模型对光伏组件图片进行分类,判断各光伏组件图片是否为光伏组件覆冰图片;计算光伏组件图片主成分矩阵;构建覆冰区域及非覆冰区域种子点;本发明应用于光伏组件覆冰面积检测。

3、针对上述方案,本发明申请人发现上述技术问题至少存在如下技术问题:上述发明主要目的是判断各光伏组件图片是否为光伏组件覆冰图片,并计算光伏组件图片主成分矩阵,进而构建得到覆冰区域及非覆冰区域种子点,并未对光伏组件在覆冰后分析覆冰是否会对光伏组件产生影响,进而就无法得知光伏组件对应的状态,无法了解光伏组件对应的功能是否能正常运行,无法保障光伏组件对应的发电能力,存在光伏组件发电供不应需的现象,无法满足用户对应的用电需求,同时覆冰现象发现的不及时也会大大的降低光伏组件对应的运行工作效率。


技术实现思路

1、针对上述存在的技术不足,本发明的目的是提供一种基于图像识别的光伏组件覆冰面积检测方法。

2、为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:本发明提供一种基于图像识别的光伏组件覆冰面积检测方法,包括:步骤一、组件覆冰检测:首先通过操控无人机对光伏组件进行拍摄采集,进而监测得到光伏组件对应的覆冰面积,并将监测得到的光伏组件覆冰面积与预设的光伏组件覆冰面积阈值进行对比,判断得到光伏组件对应的覆冰区域。

3、步骤二、覆冰厚度获取:基于光伏组件检测识别得到的覆冰区域,操控无人机对光伏组件对应的覆冰区域进行监测,进而监测得到光伏组件对应覆冰区域的覆冰厚度,并判断得到光伏组件对应覆冰区域的覆冰厚度状态,若光伏组件对应覆冰区域的覆冰厚度处于冰层较厚的状态,则更换架设仪器对光伏组件进行更近一步的检测。

4、步骤三、组件状态监测:操控无人机对覆冰面积区域的光伏组件进行监测,进而生成得到光伏组件对应覆冰区域的热力图。

5、步骤四、组件状态判断:从光伏组件对应覆冰区域的热力图中获取得到光伏组件对应的温度,同时获取光伏组件对应的发电功率,并根据光伏组件对应的覆冰面积、光伏组件对应覆冰区域的覆冰厚度,进而分析得到光伏组件对应的状态系数,判断得到光伏组件是否受到覆冰影响,若光伏组件受到覆冰影响,则开启光伏组件对应的加热设备。

6、步骤五、预警提示:当光伏组件存在覆冰、光伏组件对应覆冰区域的覆冰厚度处于厚冰的状态或覆冰对光伏组件产生影响时进行预警提示。

7、优选地,所述生成得到光伏组件对应覆冰区域的热力图,具体生成过程如下:操控无人机架设红外热像仪对光伏组件覆冰区域对应厚冰处进行监测,通过红外热成像仪捕捉并转化光伏组件表面释放出的红外辐射为可观的热力图像,并调控无人机悬停在光伏组件覆冰区域对应厚冰处的高度和角度,实行全方位的扫描,采集得到光伏组件覆冰区域对应厚冰处的温度数据,并将温度数据转换为色彩信息,以热力图的形式呈现,进而生成得到光伏组件对应覆冰区域的热力图。

8、优选地,所述分析得到光伏组件对应的状态系数,具体分析过程如下:通过计算公式进而分析得到光伏组件对应的状态系数zt,wd′为设定的参考温度,wd为光伏组件对应的温度,gl′为设定的发电功率,gl为光伏组件对应的发电功率,mj为光伏组件对应的覆冰面积,hd为光伏组件对应覆冰区域的覆冰厚度,f1、f2为设定的温度的权重因子、发电功率的权重因子,0<f1<1,0<f2<1。

9、优选地,所述判断得到光伏组件是否受到覆冰影响,具体判断过程如下:将光伏组件对应的状态系数与数据库中存储的状态系数阈值进行对比,若光伏组件对应的状态系数小于数据库中存储的状态系数阈值,则判定光伏组件受到覆冰影响,若光伏组件对应的状态系数大于或等于数据库中存储的状态系数阈值,则判定光伏组件不受覆冰影响,以此判断得到光伏组件是否受到覆冰影响。

10、1、与现有技术相比,本发明的有益效果在于:本发明提供一种基于图像识别的光伏组件覆冰面积检测方法,通过监测得到光伏组件对应的覆冰面积,并判断得到光伏组件对应的覆冰区域,进而监测光伏组件对应覆冰区域的覆冰厚度,判断得到光伏组件对应覆冰区域的覆冰厚度状态,并生成光伏组件对应覆冰区域的热力图,以此分析得到光伏组件对应的状态系数,判断得到光伏组件是否受到覆冰影响,实现全面清晰的了解光伏组件对应的现有状态,完成光伏组件对应覆冰现象而产生影响问题的及时发现和反馈,从而选择对应的技术解决方案,保障光伏组件的正常发电和运作,满足用户的需求用电,解决了当前技术中存在的不足,同时基于对光伏组件覆冰现象的检测,也可在一定程度上减少光伏组件损坏的风险,提高光伏组件的工作效率,优化光伏组件的安全运行,延长设备使用寿命,降低光伏组件维护的成本,实现及时预防光伏组件覆冰的影响危害。

11、2、本发明在组件状态判断中通过对光伏组件对应的状态系数进行了深度的分析,进而判断得到光伏组件是否受到覆冰影响,实现光伏组件对应状态的及时了解,以便采取对应的措施,实现光伏组件的有效覆冰监测,保障光伏组件的正常发电和安全设备运行。



技术特征:

1.一种基于图像识别的光伏组件覆冰面积检测方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的一种基于图像识别的光伏组件覆冰面积检测方法,其特征在于,所述监测得到光伏组件对应的覆冰面积,具体监测过程如下:

3.如权利要求1所述的一种基于图像识别的光伏组件覆冰面积检测方法,其特征在于,所述判断得到光伏组件对应的覆冰区域,具体判断过程如下:

4.如权利要求1所述的一种基于图像识别的光伏组件覆冰面积检测方法,其特征在于,所述监测得到光伏组件对应覆冰区域的覆冰厚度,具体监测过程如下:

5.如权利要求1所述的一种基于图像识别的光伏组件覆冰面积检测方法,其特征在于,所述判断得到光伏组件对应覆冰区域的覆冰厚度状态,具体判断过程如下:

6.如权利要求1所述的一种基于图像识别的光伏组件覆冰面积检测方法,其特征在于,所述生成得到光伏组件对应覆冰区域的热力图,具体生成过程如下:

7.如权利要求1所述的一种基于图像识别的光伏组件覆冰面积检测方法,其特征在于,所述分析得到光伏组件对应的状态系数,具体分析过程如下:

8.如权利要求1所述的一种基于图像识别的光伏组件覆冰面积检测方法,其特征在于,所述判断得到光伏组件是否受到覆冰影响,具体判断过程如下:


技术总结
本发明公开了一种基于图像识别的光伏组件覆冰面积检测方法,涉及光伏组件覆冰检测技术领域,本发明包括组件覆冰检测、覆冰厚度获取、组件状态监测、组件状态判断和预警提示,通过监测得到光伏组件对应的覆冰面积,并判断得到光伏组件对应的覆冰区域,进而监测光伏组件对应覆冰区域的覆冰厚度,判断得到光伏组件对应覆冰区域的覆冰厚度状态,并生成光伏组件对应覆冰区域的热力图,以此分析得到光伏组件对应的状态系数,判断得到光伏组件是否受到覆冰影响,实现全面清晰的了解光伏组件对应的现有状态,完成光伏组件对应覆冰现象而产生影响问题的及时发现和反馈,保障光伏组件的正常发电和运作。

技术研发人员:张舒婷,刘毅,王亚林,刘红雷
受保护的技术使用者:徐州科瑞光伏股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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