智慧光伏运维管理：光伏组件损毁污染检测火灾隐患智能化识别

一、智能光伏巡检必要性

无人机光伏巡检系统利用高清无人机航拍技术和人工智能算法，能够在短时间内全面巡视电站，实现对光伏板的缺陷识别、清洁情况监测等功能。与传统的人工巡检相比，无人机巡检具有效率高、成本低、安全性好等诸多优势。

在实际应用中，无人机光伏巡检系统通过遥感技术获取大量数据，并利用人工智能算法对数据进行分析，快速识别出光伏板上的热斑、污渍、裂缝等缺陷，提供了科学、精准的巡检报告，为运维人员提供决策依据。

此外，无人机光伏巡检系统还能够通过实时监控光伏板的清洁情况，及时发现并清理积灰、覆盖物等物体，保证光伏板的正常运行。这种智能化的巡检方案大大提高了光伏电站的管理效率和发电效益。

二、部署方案构成

方案使用无人机飞行平台和定制机巢搭配边缘计算终端完成光伏电站的日常巡护，部署在集控中心的服务器中的无人机巡检系统可完成整套方案的建设。

▶方案一：无人机平台（搭载任务载荷）+机场+远程服务器（可视化网络平台）

选用智能无人机平台，无人机搭载可见光、热红外、变焦、激光雷达四个模组，通过对机场的控制实现远程监控、远程起飞等功能。具备的夜间巡视的能力，可在夜间巡查外来入侵，为光伏电站的安全更加增添一层保障。激光测距仪可在找到故障目标或外来入侵目标后进行测算位置，快速对目标进行响应。自动机场可远程一键启动，自动打开舱门，无人机自动飞出，开展全自主巡检、巡逻作业，并可以自动进行拍摄作业和数据处理，无需人员抵达现场。飞行过程中，远程控制平台可以实时显示无人机巡检画面，并可以实时控制无人机飞行。无人机完成作业后，自动返航，在起降平台上精准起降。自动机场回收无人机后，无人机归置于充电位置。无人机在机场内可以进行数据传输，自动机场具备AI识别和数据处理功能。

▶方案二：无人机平台（搭载任务载荷）+远程服务器（可视化网络平台）

该方案主要适用于没有条件安装机场的光伏电站，如分布式电站。无人机平台通过遥控器自带的网络设备与服务器端进行通信，实现无人机的远程监控和自主巡检。

▶服务器部署

服务器平台是整个巡检系统的控制中枢，负责AI识别，数据存储，航线下发，和生成巡检报告等功能。服务端通过对来自客户端和机场端的数据进行统一处理，通过AI算法的实现精准的故障识别和故障定位，同时进行数据统计，自动生成巡检报告。服务器部署在集控中心，用户可远程控制区域范围内的所有无人机机场。服务器是所有服务的后端平台，集中控制所有的机场设备，无人机的实时监控和巡检人员的集中管理。

三、故障识别类型

1.组件热斑

电池片制造原因造成热斑：硅材料缺陷；电池制造过程中去边不彻底、边缘短路；烧结不良，串联电阻过大；烧结过度，PN结烧透短路。

2.零电流故障

组串整体不发电问题或电池片、组件、组串可能存在零件缺失的其他问题。此类故障形成的直接原因是光伏组件电流较低导致的面板整体发热，发生此种故障的根本原因包括线路短路引起的保险烧毁，线路松动导致的断路。

3.二极管故障

因组件异常运行形成热斑。与上面两种故障不同，这种故障主要与光伏组件本身有关，可能是光伏组件内部电池板故障或者是二极管故障或处于旁路状态导致的故障；另外，接线盒虚焊也会导致这种情况发生。

4.结构锈蚀等故障

5.其他故障

从高空观测自然灾害、人为破坏，光伏组件表面的污染情况，如灰尘、鸟粪等其他故障，并可以快速拍照识别以便进一步诊断。

四、巡检流程

1. 巡检规划：规划无人机的巡检路径，确保覆盖到任务区域，并避免重复检查。

2. 自主起飞：无人机根据预设的路径和坐标，自主起飞，进入巡检状态。

3. 高清拍摄：搭载高清热红外相机无人机，对光伏板进行全方位、高清拍摄，确保捕捉到每一个细微的异常情况。

4. 智能分析：利用部署的服务器平台，对拍摄到的图像进行实时分析，快速识别出光伏板的异常情况。

5. 数据反馈：将巡检获得的数据实时反馈至指挥中心，为后续运维提供详细参考。