工信部等5部委印發(fā)《智能光伏產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃（2021-2025年）》鼓勵(lì)并支持無(wú)人機(jī)、北斗、機(jī)器人等在光伏系統(tǒng)建設(shè)踏勘中的應(yīng)用。光伏產(chǎn)業(yè)智能制造、智能運(yùn)維、智能調(diào)度等水平逐步提升，信息技術(shù)和清潔能源融合發(fā)展態(tài)勢(shì)明顯加速，5G、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、無(wú)人機(jī)等技術(shù)及產(chǎn)品在光伏領(lǐng)域加快應(yīng)用，系統(tǒng)化解決方案不斷推陳出新。

光伏發(fā)電是一種清潔可再生能源，各國(guó)都在大力發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)。在大力發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)的同時(shí)，光伏運(yùn)維巡檢需求也逐年增高。光伏面板傳統(tǒng)的巡檢方法是運(yùn)維人員高舉掃描儀或借助車(chē)輛對(duì)太陽(yáng)能板進(jìn)行檢查，巡檢效率低、總體成本高，后期的運(yùn)維巡檢過(guò)程也存在更多的問(wèn)題。

光伏電站運(yùn)維的必要性

跑冒滴漏

光伏電站發(fā)電特性原因，發(fā)電設(shè)備組件多，環(huán)環(huán)相扣，發(fā)電損失積少成多，導(dǎo)致累計(jì)損失巨大

運(yùn)維難度大

電站運(yùn)維人員專業(yè)程度要求高安全生產(chǎn)要求提高，電站巡檢難度大，巡檢效率低人工運(yùn)維成本逐年增高等

光伏電站巡檢

光伏組件的熱斑效應(yīng)

集中式電站巡檢分布式電站巡檢

光伏組件熱斑效應(yīng)是指在一定條件下，串聯(lián)支路中存在故障、破損、一致性差或被遮蔽的太陽(yáng)能電池組件，該電池片成為負(fù)載，消耗其他太陽(yáng)能電池組件所產(chǎn)生的能量，此太陽(yáng)能電池組件此時(shí)將會(huì)發(fā)熱的現(xiàn)象

熱斑效應(yīng)影響

熱斑效應(yīng)除對(duì)組件壽命有嚴(yán)重影響之外，還可能燒毀組件甚至引起火災(zāi)。特別是隨著PERC組件的應(yīng)用，熱斑溫度能達(dá)到170℃以上，降低輸出功率;嚴(yán)重將會(huì)永久性破壞太陽(yáng)能電池組件。嚴(yán)重時(shí)甚至燒毀組件，進(jìn)而引起火災(zāi)。

光伏電站巡檢

熱斑引起的木桶效應(yīng)

一只水桶盛水的多少，并不取決于桶壁上***長(zhǎng)的那塊木塊，而恰恰取決于桶壁上***短的那塊由于光伏組件的工藝，整體成本原因，導(dǎo)致光伏組件電路設(shè)

計(jì)為串聯(lián)模式。簡(jiǎn)單來(lái)講，單一組件故障或遮擋將會(huì)導(dǎo)致整塊組串輸出下降，可以說(shuō)木桶效應(yīng)已充滿光伏發(fā)電系統(tǒng)中

障損失估算

μ

某山地光伏項(xiàng)目（10MWP）

光伏巡檢方案產(chǎn)品圖譜

光伏電站無(wú)人機(jī)巡檢

光伏電站無(wú)人機(jī)巡檢

由于光伏電站應(yīng)用面積大，往往布設(shè)在山地水面等復(fù)雜環(huán)境成千上萬(wàn)的電池組件。發(fā)生故障時(shí)，往往通過(guò)定期巡檢排查，地面人員巡檢強(qiáng)度大，風(fēng)險(xiǎn)高效率低

大疆聯(lián)合第三方合作伙伴，集成軟硬件功能，推出針對(duì)集中式電站運(yùn)維系統(tǒng)，提供一站式解決方案，為大型光伏電站降本增效

現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪

人員支持現(xiàn)場(chǎng)采集電站二維、三維數(shù)據(jù)并進(jìn)行后處理

巡檢效率高

無(wú)人機(jī)系統(tǒng)采集方案，一天可采集巡檢50MW

AI紅外自動(dòng)識(shí)別

AI技術(shù)識(shí)別各類缺陷并判斷故障類型，提供精準(zhǔn)定位

整體軟硬件配套

AI技術(shù)識(shí)別各類缺陷并判斷故障類型，提供精準(zhǔn)定位

光伏電站無(wú)人機(jī)巡檢

光伏電站無(wú)人機(jī)巡檢發(fā)展史

邊遙控飛機(jī)邊實(shí)時(shí)觀察

? 對(duì)電站人員飛手要求高，安全飛行風(fēng)險(xiǎn)大

? 只能完成幾十米距離內(nèi)檢測(cè)

? 效率低，無(wú)法準(zhǔn)確定位缺陷位置

? 數(shù)據(jù)整理困難，無(wú)法歸檔航線自動(dòng)拍照，后期檢查

? 電站人員需具備能力和資質(zhì)

? 人工識(shí)別，識(shí)別率低，準(zhǔn)確性差

? 檢測(cè)效率低

? 無(wú)法定位，維護(hù)維修效率低

? 數(shù)據(jù)整理困難

? 沒(méi)有專業(yè)測(cè)繪航線，飛手經(jīng)驗(yàn)少，存在較大風(fēng)險(xiǎn)航線自拍+服務(wù)

? 基于圖片人工識(shí)別，識(shí)別率低，準(zhǔn)確率低，對(duì)人工要求較高。

? 數(shù)據(jù)檢測(cè)效率低

? 軟件提供輔助定位

? 定位精度很低，維護(hù)維修不能及時(shí)完成

? AI識(shí)別技術(shù)+光伏運(yùn)維系統(tǒng)

? 基于視頻拍攝，AI自動(dòng)識(shí)別故障

? 精準(zhǔn)到組件級(jí)定位，定位精度1米

? 識(shí)別率高一個(gè)數(shù)量級(jí)，準(zhǔn)確率接近100%

? 數(shù)據(jù)可以深度加工，支持各種應(yīng)用擴(kuò)展

? 云存儲(chǔ)+云計(jì)算+云數(shù)據(jù)庫(kù)，針對(duì)不同用戶需求

? 設(shè)備+運(yùn)維系統(tǒng)，全套解決方案

光伏電站無(wú)人機(jī)巡檢

高效光伏面板紅外巡檢方案

由于可見(jiàn)光技術(shù)無(wú)法獲取光伏面板熱斑信息，則進(jìn)而需要使用紅外相機(jī)進(jìn)行巡查。大疆無(wú)人機(jī)提供紅外負(fù)載方案，可通過(guò)紅外相機(jī)進(jìn)行精準(zhǔn)拍攝后，通過(guò)后處理平臺(tái)快速識(shí)別各類缺陷并精準(zhǔn)定位具體位置。

精準(zhǔn)切割（組串）

通過(guò)圖像識(shí)別算法精準(zhǔn)切割組串，計(jì)算所有組串平均溫度，并找到差異組串

精準(zhǔn)識(shí)別

計(jì)算機(jī)基于AI算法識(shí)別，識(shí)別率高于98%，準(zhǔn)確率高于99%，識(shí)別率穩(wěn)定，一致性強(qiáng)

高質(zhì)量高效

640x512分辨率，配合30Hz高幀率方案，發(fā)熱缺陷更易識(shí)別

故障分類

自動(dòng)計(jì)算組串內(nèi)平均溫度并識(shí)別分類出熱斑種類與故障種類

光伏電站無(wú)人機(jī)巡檢

光伏板拍攝示意圖

通過(guò)M300RTK厘米級(jí)精度定位，并垂直于組件拍攝，保證了紅外反射信號(hào)***強(qiáng)，丟失信息少。多排拍攝，巡檢效率高

光伏電站無(wú)人機(jī)巡檢

巡檢結(jié)果攝示意圖

由無(wú)人機(jī)拍攝的紅外數(shù)據(jù)，通過(guò)后處理算法識(shí)別和定位后，巡檢結(jié)果可直接顯示在二維地圖中，精準(zhǔn)定位故障位置，給予地面人員導(dǎo)航指引，并

內(nèi)業(yè)高效率

高效識(shí)別故障，50MW電站48小時(shí)內(nèi)完成所有識(shí)別，同比人工效率提升近百倍

精準(zhǔn)定位

故障信息、故障位置精準(zhǔn)定位，便于巡檢人員直接抵達(dá)，高效運(yùn)維

光伏電站無(wú)人機(jī)巡檢

能源智能運(yùn)維系統(tǒng)

通過(guò)人工智能AI、大數(shù)據(jù)庫(kù)和先進(jìn)算法，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程下達(dá)任務(wù)指令，支持光伏巡檢發(fā)現(xiàn)故障位置并一鍵定位和識(shí)別故障種類。***終通過(guò)大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)發(fā)電量預(yù)測(cè)、電站光伏組件運(yùn)行質(zhì)量監(jiān)控，草木灰塵遮擋提前預(yù)警?？蓪?shí)現(xiàn)在線監(jiān)督，光伏電站智能運(yùn)維

全方位報(bào)告

自動(dòng)生成用戶端檢測(cè)報(bào)告，包括故障、物資情況位置分布并詳細(xì)說(shuō)明故障情況，出具檢修維護(hù)建議

導(dǎo)航模塊

通過(guò)全景圖，輕松查詢故障點(diǎn)位并提供米級(jí)導(dǎo)航定位。

云數(shù)據(jù)中心

服務(wù)器、存儲(chǔ)、云融合系統(tǒng)，對(duì)拍攝的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、檢索、遠(yuǎn)程訪問(wèn)和安全備份

軟硬件配套

通過(guò)軟硬件配套方案，前段無(wú)人機(jī)采集各項(xiàng)數(shù)據(jù)，中端軟件進(jìn)行識(shí)別定位處理，后期通過(guò)導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行缺陷引導(dǎo)和巡檢閉環(huán)處理

光伏電站無(wú)人機(jī)工程建設(shè)

光伏電站無(wú)人機(jī)基建監(jiān)測(cè)

光伏電站雖有效減輕了我國(guó)能源的負(fù)荷，大大降低了碳排放，但是其較大規(guī)模建設(shè)和選址使得建設(shè)工作具有超強(qiáng)的難度。光伏電站的基建質(zhì)量是影響發(fā)電效率的很重要因素，因受到地形等現(xiàn)場(chǎng)條件約束，使得監(jiān)理工作缺乏實(shí)時(shí)性。為了加強(qiáng)監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)性，提高監(jiān)測(cè)效率，大疆無(wú)人機(jī)融入監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，為光伏電站工程建設(shè)效率帶來(lái)質(zhì)的飛躍。

實(shí)景建模

無(wú)人機(jī)可對(duì)建設(shè)場(chǎng)地進(jìn)行快速的二維、三維模型重建，以數(shù)字化的形式記錄工程進(jìn)度及后續(xù)處理智能建設(shè)監(jiān)理在建設(shè)期的每個(gè)階段，利用無(wú)人機(jī)巡檢記錄下的數(shù)據(jù)，利用人工智能算法將建設(shè)質(zhì)量量化記錄，解決工程追溯問(wèn)題

智能管理

使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將采集到的場(chǎng)站數(shù)據(jù)集中到數(shù)據(jù)中心，再利用大數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和使用，解決數(shù)據(jù)歸檔等問(wèn)題

光伏電站無(wú)人機(jī)工程建設(shè)

無(wú)人機(jī)智能基建監(jiān)測(cè)平臺(tái)

基于無(wú)人機(jī)平臺(tái)，數(shù)據(jù)分析和人工智能技術(shù)提供真實(shí)可靠的基建檢測(cè)數(shù)據(jù)。利用無(wú)人機(jī)采集影像數(shù)據(jù)，通過(guò)圖像識(shí)別、數(shù)據(jù)分析技術(shù)，對(duì)基建過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控，與CAD建設(shè)圖紙進(jìn)行比對(duì)匹配和統(tǒng)計(jì)，輸出基建施工進(jìn)度，質(zhì)量報(bào)告等，有效進(jìn)行基建監(jiān)理工作，實(shí)現(xiàn)場(chǎng)站建設(shè)人員低門(mén)檻使用無(wú)人機(jī)對(duì)光伏電站建設(shè)保障

CAD解析

人工上傳的電站基建整套圖紙，自動(dòng)進(jìn)行CAD圖紙多種基建結(jié)構(gòu)解析，***后進(jìn)行數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化的整理并保存

基建結(jié)構(gòu)智能識(shí)別

利用人工智能圖像識(shí)別算法，對(duì)無(wú)人機(jī)采集的電站基建圖像進(jìn)行處理分析，獲得基建部件類型和精準(zhǔn)坐標(biāo)位置

建站進(jìn)度跟蹤

基于圖像識(shí)別，深度學(xué)習(xí)等技術(shù)，對(duì)無(wú)人機(jī)采集的二維、三維模型數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，檢測(cè)識(shí)別各種基建結(jié)構(gòu)并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，與CAD圖紙進(jìn)行解析比對(duì)，計(jì)算當(dāng)前施工進(jìn)度

光伏電站無(wú)人機(jī)工程建設(shè)

高效簡(jiǎn)便二維，三維采集

使用大疆P1專業(yè)航測(cè)負(fù)載，搭載全畫(huà)幅傳感器與機(jī)械全局快門(mén)，大大增加了現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)采集效率，單架次作業(yè)面積可達(dá) 3平方公里。

可對(duì)光伏電站進(jìn)行快速的進(jìn)行影像采集，通過(guò)二維，三維重建即可獲得電站模型數(shù)據(jù)，從而快速進(jìn)行航線規(guī)劃部署。

采集一鍵執(zhí)行

0.7s拍照間隔，5向智能擺拍，相比傳統(tǒng)采集效率提升數(shù)倍

重建效率

大疆智圖一鍵重建二維、三維模型，成果可直接融入運(yùn)維系統(tǒng)

數(shù)字化歸檔

通過(guò)數(shù)字化模型，按照月/季度進(jìn)行比對(duì)歸檔

光伏電站無(wú)人機(jī)工程建設(shè)

無(wú)人機(jī)屋頂光伏面板建設(shè)

分布式光伏發(fā)電是一種新型的能源綜合利用方式，就近發(fā)電，就近使用，余量上網(wǎng)，發(fā)電效率高，電量損耗低等特點(diǎn)并廣泛應(yīng)用于工商業(yè)建筑屋頂，公共建筑屋頂?shù)?。在屋頂?shù)任恢眠M(jìn)行建設(shè)之前，需要通過(guò)屋頂面積進(jìn)行所需組件數(shù)量的計(jì)算。通過(guò)無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)，可大大加快了屋頂面積測(cè)算效率和精度。

屋頂面積測(cè)算

通過(guò)無(wú)人機(jī)對(duì)屋頂?shù)刃枰惭b光伏面板的位置，進(jìn)行二維、三維模型重建，通過(guò)模型即可完成對(duì)屋頂?shù)任恢玫木珳?zhǔn)面積測(cè)算施工圖紙測(cè)算通過(guò)前期重建的模型文件，深度加工圖紙，提前計(jì)算所需光伏板，匯流箱數(shù)量及排布假設(shè)位置。大大節(jié)省人工成本，通過(guò)數(shù)字化模型規(guī)劃建設(shè)某150MW光伏電站智能運(yùn)維

背景介紹

使用經(jīng)緯 M300 RTK 搭載 H20多功能負(fù)載，通過(guò)4 架次 共120分鐘完成 150MW的全站空中數(shù)據(jù)采集；使用智能運(yùn)維平臺(tái)，以空中視角進(jìn)行數(shù)字化管控監(jiān)理

正在建設(shè)的工地

典型挑戰(zhàn)

管控條件困難

因電站分布面積廣，施工人員多，不便于監(jiān)理人員現(xiàn)場(chǎng)全面的對(duì)原材料的運(yùn)輸、裝卸、進(jìn)廠、存放等環(huán)節(jié)進(jìn)行全過(guò)程、全面和系統(tǒng)性監(jiān)督管控。

監(jiān)管難度要求高

要解決建設(shè)期間監(jiān)理難管控問(wèn)題，首先要保證以數(shù)字化形式進(jìn)行建檔，通過(guò)對(duì)比，標(biāo)注等形式，對(duì)工地進(jìn)行有追溯，數(shù)字化監(jiān)管

某150MW光伏電站智能運(yùn)維

工程進(jìn)度檢查

通過(guò)使用無(wú)人機(jī)對(duì)電站施工整體進(jìn)度的檢查，根據(jù)工程進(jìn)度表實(shí)時(shí)核查，確定光伏電站實(shí)際建設(shè)進(jìn)度，掌握項(xiàng)目各個(gè)環(huán)節(jié)人員分配情況，核查現(xiàn)場(chǎng)日、月累計(jì)安裝容量

建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)飛行作業(yè)中

自動(dòng)飛行

通過(guò)航線自動(dòng)飛行的方式，記錄建設(shè)工地實(shí)時(shí)情況，可按照要求進(jìn)行數(shù)字化建模，記錄施工進(jìn)度。

高效率采集

通過(guò)變焦，廣角鏡頭拍攝的畫(huà)面，準(zhǔn)確高效的對(duì)原材料、工器具、配件等設(shè)備的擺放和清點(diǎn)，督促現(xiàn)場(chǎng)人員實(shí)時(shí)做好施工垃圾的清理，注意環(huán)境衛(wèi)生等事宜。遇到突發(fā)事件時(shí)，更加準(zhǔn)確的查找故障地點(diǎn)，有效阻止人員及車(chē)輛進(jìn)行問(wèn)題的決策和處理某150MW光伏電站智能運(yùn)維

建成驗(yàn)收

新建電站的通信和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，還存在很多錯(cuò)誤，通過(guò)無(wú)人機(jī)進(jìn)行檢測(cè)，準(zhǔn)確及時(shí)發(fā)現(xiàn)未發(fā)電組串，通過(guò)故障定位配合集控系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試，

新建設(shè)的光伏電站二維影像

硬件追溯

通過(guò)全站檢測(cè)，同構(gòu)準(zhǔn)確快速界定組件廠家，施工單位的責(zé)任界面，留存電站組件的***原始狀態(tài)記錄，以備長(zhǎng)期跟蹤組件狀態(tài)變化，可以反溯至組件廠家生產(chǎn)線。數(shù)字化影像更新新建電站，沒(méi)有衛(wèi)星云圖，通過(guò)無(wú)人機(jī)拍攝，創(chuàng)建電站全景地圖，并提供地面段導(dǎo)航軟件，協(xié)助運(yùn)維人員熟悉電站，盡快進(jìn)入工作狀態(tài)

新建設(shè)的光伏電站二維影像

某150MW光伏電站智能運(yùn)維經(jīng)濟(jì)型分析

1.通過(guò)無(wú)人機(jī)快速高效檢測(cè)手段，共提升電站發(fā)電總量3-5%，每年直接經(jīng)濟(jì)效益300~500萬(wàn)元

2.及時(shí)發(fā)現(xiàn)組件的故障，質(zhì)保期內(nèi)廠家免費(fèi)更換，每年直接受益140萬(wàn)元

3.減少電站人員配置，單人可完成全站組件巡檢

4.電站巡邏、緊急狀況快速偵查，大大提升電站安全可靠性大幅度降低運(yùn)維人員勞動(dòng)強(qiáng)度，降低人員安全風(fēng)險(xiǎn)

5.電站地理信息數(shù)字化，檢測(cè)手段智能化，智能終端輔助，對(duì)運(yùn)維人員技術(shù)能力要求大大降低

6.建設(shè)施工，運(yùn)維檢測(cè)數(shù)據(jù)支持多年橫向縱向數(shù)據(jù)對(duì)比分析，逐漸形成大數(shù)據(jù)，可以逐步發(fā)展為預(yù)測(cè)

7.支持多種數(shù)據(jù)接口，可以為決策系統(tǒng)提供***精確的數(shù)據(jù)

某工商業(yè)屋頂并網(wǎng)驗(yàn)收

建成驗(yàn)收

電站鍵程并驗(yàn)收測(cè)試中，通過(guò)無(wú)人機(jī)紅外巡檢發(fā)現(xiàn)了異常，并帶有安全隱患，而這些隱患都未被新的監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)。

某平地光伏發(fā)電項(xiàng)目

故障損失估算