用于光伏组件的巡检及清洗的无人机的制作方法

1.本实用新型涉及光伏领域，具体而言，涉及一种用于光伏组件的巡检及清洗的无人机。


背景技术：

2.光伏组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置，由几乎全部以半导体物料(例如硅)制成的薄身固体光伏电池组成。在光伏组件的使用过程中，需要定期对其进行巡检以及清洗，以保证光伏的转换效率。
3.目前，无人机巡检已经越来越多的替代人工巡检，但是对光伏组件的清洗还是以人力清洁或人工控制机械清洁为主，但这两种方式的清洁效率普遍较低。这主要是由于光伏组件的清洗机器人多为陆地式，对光伏组件的排列要求高，而光伏电站选址多在偏远地区，地形复杂，各光伏阵列间距不一，普通的清洗机器人无法作业。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种用于光伏组件的巡检及清洗的无人机，以改善上述问题。
5.本实用新型实施例提供了一种用于光伏组件的巡检及清洗的无人机，其包括：飞机本体、无线通信模块、定位模组、机载计算平台、探测吊舱、飞控模组、高压水枪、水箱；
6.其中，所述飞机本体包括主体部、动力飞行部以及机架，所述动力飞行部设置在所述主体部的周侧，所述机架设置在所述主体部的下方，所述飞控模组以及所述机载计算平台设置在所述主体部内，所述定位模组设置在所述主体部的上方，所述水箱以及所述无线通信模块设置在所述机架内，且所述定位模组、所述无线通信模块、动力飞行部以及机载计算平台均与所述飞控模组电气连接；
7.所述探测吊舱以及所述高压水枪连接在所述机架的下部，并均与所述机载计算平台电连接；所述高压水枪与所述水箱通过水管连通
8.优选地，所述动力飞行部包括呈x型排列的四个机翼；其中，每个机翼包括机臂、无刷电机、电子调速器以及螺旋桨；所述机臂的一端连接在所述主体部上，另一端连接所述无刷电机，所述螺旋桨连接所述无刷电机的输出端，所述电子调速器与所述无刷电机电连接。
9.优选地，所述探测吊舱和所述高压水枪各自安装于三轴云台上，通过螺丝安装在机架底部的安装板上，高压水枪通过云台电机的旋转实现俯仰轴横滚轴和偏航轴的转动和定位。
10.优选地，所述探测吊舱为变焦探测吊舱。
11.优选地，所述定位模组为rtk gps定位模组。
12.优选地，还包括对称设置在所述主体部下侧的两个起落架。
13.优选地，所述探测吊舱通过hdmi接口与所述机载计算平台电连接。
14.优选地，所述飞控模组与所述机载计算平台通过usb连接。
15.上述一个实施例中，通过在无人机上同时设置探测吊舱以及高压水枪，从而使得无人机同时具备对光伏组件进行清洗和巡检的功能，提高了工作效率。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
17.图1是本实用新型实施例提供的用于光伏组件的巡检及清洗的无人机的一种立体结构示意图。
18.图2是本实用新型实施例提供的用于光伏组件的巡检及清洗的无人机的另一种立体结构示意图。
19.图3是本实用新型实施例提供的用于光伏组件的巡检及清洗的无人机的右视图。
20.图4是本实用新型实施例提供的用于光伏组件的巡检及清洗的无人机的主视图。
具体实施方式
21.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
22.为了更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型实施例进行详细描述。
23.应当明确，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.在本实用新型实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型。在本实用新型实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
25.下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：
26.请参阅图1至图4，本实用新型实施例提供了一种用于光伏组件的巡检及清洗的无人机，其包括：飞机本体10、无线通信模块20、定位模组30、水箱40、探测吊舱50、高压水枪60、飞控模组70以及机载计算平台80；
27.其中，所述飞机本体10包括主体部11、动力飞行部以及机架12，所述动力飞行部设置在所述主体部11的周侧，所述机架12设置在所述主体部11的下方，所述飞控模组70以及机载计算平台80设置在所述主体部11内；所述定位模组30设置在所述主体部11的上方，所述高压水枪60、水箱40以及所述无线通信模块20设置在所述机架12内，且所述定位模组30、动力飞行部均与所述飞控模组70电气连接；所述无线通信模块20与所述机载计算平台80电气连接；
28.所述探测吊舱50以及所述高压水枪60连接在所述机架12的下部，并均与所述机载
计算平台80电连接，所述水箱40与所述高压水枪60通过水管41连通。
29.在本实施例中，具体地，所述动力飞行部包括呈x型设置在所述主体部周侧的四个机翼13；其中，每个机翼13包括机臂131、无刷电机132、电子调速器以及螺旋桨133；所述机臂131的一端连接在所述主体部11上，另一端连接所述无刷电机132，所述螺旋桨133连接所述无刷电机132的输出端，所述电子调速器与所述无刷电机132电连接。当然，需要说明的是，在本实用新型的其他实施例中，所述动力飞行部也可以采用其他动力结构，本实用新型不做具体限定。
30.在本实施例中，所述机架12用于提供各个模块的收容以及固定支撑。其中，机架可以是封闭的，半封闭的或者开放式的，本实用新型不做具体限定。
31.在本实施例中，所述无线通信模块20安装在所述机架12的中心板的两侧，用于实现与地面站的无线通信连接，可将无人机的飞行状态和目标探测信息进行反馈，同时接收地面站发送的任务规划信息和控制指令。
32.在本实施例中，所述定位模组30优选的采用rtk gps定位模组，rtk gps定位模组安装在中心板顶部，其能够提供精准坐标定位，位置信息通过有线串口的形式连接发送至飞控模组70，配合机载计算平台80的飞行路线规划可以精准高效地完成巡检任务。
33.在本实施例中，所述探测吊舱50为变焦探测吊舱，其具备三轴增稳转向功能，通过usb数据线与水箱40进行数据通信，能够将所拍摄画面实时传输至机载计算平台用于基于图像处理算法的目标检测。
34.在本实施例中，所述高压水枪60可转动的连接在机架12下方，其可以俯仰旋转，实现以所需的喷射角度对光伏组件进行清洗。
35.具体地，所述探测吊舱50和所述高压水枪60各自安装于三轴云台上，通过螺丝安装在机架12底部的安装板上，高压水枪60通过云台电机的旋转实现俯仰轴横滚轴和偏航轴的转动和定位。
36.在本实施例中，所述飞控模组70与机载计算平台80通过usb线连接，通过机载计算平台80可以对飞控模组70下达飞行指令，配合无线通信模块20可以实现远程对无人机的控制，实现远程航线规划、远程起飞、远程降落等远程控制功能。
37.以下详述本实用新型的工作原理：
38.在本实施例中，当无人机收到开始作业的指令，由动力飞行部提供升力自主起飞，按预设的路线进行巡航。巡航过程中，探测吊舱50与机载计算平台80利用usb数据连接线进行数据通信，机载计算平台80根据探测吊舱50所拍摄的实时画面，基于人工智能识别算法对光伏组件进行探测，实时图像处理和识别分析，对光伏电池板内部热斑故障、破损情况和表面污染物进行检测。当判定光伏电池板有故障时，将故障点的图像和定位信息回传到地面基地，便可获取该故障点的位置编号和故障类别，以便人工检修；当判定光伏电池板表面存在污染物时，根据污染物位置，降落至光伏电池板表面启动高压水枪60进行清理，清理完成后继续起飞，完成巡航。
39.在本实施例中，优选地，还包括对称设置在所述主体部11下侧的两个起落架90，所述起落架90提供无人机降落时所需的支撑，避免无人机着陆时倾倒。
40.在本实施例中，还包括动力电池91，所述动力电池91可为锂离子电池等可充电电池，其提供无人机飞行时所需的电能。
41.上述一个实施例中，通过在无人机上同时设置探测吊舱50以及高压水枪60，从而使得无人机同时具备对光伏组件进行清洗和巡检的功能，提高了工作效率。
42.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种用于光伏组件的巡检及清洗的无人机，其特征在于，包括：飞机本体、无线通信模块、定位模组、机载计算平台、探测吊舱、飞控模组、高压水枪、水箱；其中，所述飞机本体包括主体部、动力飞行部以及机架，所述动力飞行部设置在所述主体部的周侧，所述机架设置在所述主体部的下方，所述飞控模组以及所述机载计算平台设置在所述主体部内，所述定位模组设置在所述主体部的上方，所述水箱以及所述无线通信模块设置在所述机架内，且所述定位模组、所述无线通信模块、动力飞行部以及机载计算平台均与所述飞控模组电气连接；所述探测吊舱以及所述高压水枪连接在所述机架的下部，并均与所述机载计算平台电连接；所述高压水枪与所述水箱通过水管连通。2.根据权利要求1所述的用于光伏组件的巡检及清洗的无人机，其特征在于，所述动力飞行部包括呈x型排列的四个机翼；其中，每个机翼包括机臂、无刷电机、电子调速器以及螺旋桨；所述机臂的一端连接在所述主体部上，另一端连接所述无刷电机，所述螺旋桨连接所述无刷电机的输出端，所述电子调速器与所述无刷电机电连接。3.根据权利要求1所述的用于光伏组件的巡检及清洗的无人机，其特征在于，所述探测吊舱和所述高压水枪各自安装于三轴云台上，通过螺丝安装在机架底部的安装板上，高压水枪通过云台电机的旋转实现俯仰轴横滚轴和偏航轴的转动和定位。4.根据权利要求3所述的用于光伏组件的巡检及清洗的无人机，其特征在于，所述探测吊舱为变焦探测吊舱。5.根据权利要求1所述的用于光伏组件的巡检及清洗的无人机，其特征在于，所述定位模组为rtk gps定位模组。6.根据权利要求1所述的用于光伏组件的巡检及清洗的无人机，其特征在于，还包括对称设置在所述主体部下侧的两个起落架。7.根据权利要求1所述的用于光伏组件的巡检及清洗的无人机，其特征在于，所述探测吊舱通过hdmi接口与所述机载计算平台电连接。8.根据权利要求1所述的用于光伏组件的巡检及清洗的无人机，其特征在于，所述飞控模组与所述机载计算平台通过usb连接。

技术总结
本实用新型提供了一种用于光伏组件的巡检及清洗的无人机，包括：飞机本体、无线通信模块、定位模组、机载计算平台、探测吊舱、飞控模组、高压水枪、水箱；飞机本体包括主体部、动力飞行部以及机架，动力飞行部设置在主体部的周侧，机架设置在所述主体部的下方，飞控模组以及机载计算平台设置在所述主体部内，定位模组设置在所述主体部的上方，水箱以及无线通信模块设置在机架内，定位模组、无线通信模块、动力飞行部以及机载计算平台均与飞控模组电气连接；探测吊舱以及高压水枪连接在机架的下部，并与机载计算平台电连接；高压水枪与水箱通过水管连通。本实用新型同时具备对光伏组件的巡检以及清洗的功能。检以及清洗的功能。检以及清洗的功能。


技术研发人员：李凯 郭东辉 徐瑞雪 王政 肖华杰 周颖 肖克琳 陆依秦
受保护的技术使用者：赋兴(浙江)数字科技有限公司
技术研发日：2022.06.02
技术公布日：2023/4/18