一种基于视图分级的光伏电站监控点的控制方法及系统与流程

本发明涉及光伏电站，具体而言，涉及一种基于视图分级的光伏电站监控点的控制方法及系统。

背景技术：

1、光伏电站组件热异常监测是指通过成像技术识别光伏组件表面温度异常区域，定位故障点以保障发电效率的技术手段，广泛应用于集中式与分布式光伏电站运维领域。

2、现有技术多采用固定监控点位或无人机单点巡检方案，通过单一视角红外热像仪采集组件温度分布图像进行异常识别。然而，现有技术中监控设备布局未考虑热异常点的空间位置差异，导致视角遮挡或观测角度不佳时图像分辨率不足；此外，主辅监控设备缺乏协同控制机制，多视角图像采集存在时间不同步问题，影响立体观测精度；同时，倾斜拍摄引起的进光量衰减未得到有效补偿，导致辅视角图像亮度与主视角失配，影响多视角融合质量与故障判定准确性。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本技术的目的在于提供一种基于视图分级的光伏电站监控点的控制方法及系统，通过红外与可见光融合定位热异常点，基于视线几何关系划分主辅监控设备并差异化配置控制指令，实现多视角同步采集与亮度一致性补偿。

2、为了实现上述目的，本发明提供了一种基于视图分级的光伏电站监控点的控制方法，包括：

3、获取光伏组件的红外图像数据和可见光图像数据，并基于所述红外图像数据和所述可见光图像数据确定热异常点的第一定位数据；

4、基于所述第一定位数据和光伏电站中各监控设备的第二定位数据，将各所述监控设备划分为主监控设备和辅监控设备；

5、获取所述热异常点的垂直高程数据，基于所述垂直高程数据和所述第一定位数据确定所述主监控设备的第一控制指令和所述辅监控设备的第二控制指令；

6、基于所述第一控制指令控制所述主监控设备以及基于所述第二控制指令控制所述辅监控设备，对所述热异常点执行目标图像采集。

7、进一步地，获取光伏组件的红外图像数据和可见光图像数据，并基于所述红外图像数据和所述可见光图像数据确定热异常点的第一定位数据，包括：

8、对所述红外图像数据进行温度场梯度分析，提取温度突变区域作为候选热异常区域；

9、对所述可见光图像数据进行光伏组件阵列网格化分割，建立各分割区域与组件物理编号的映射关系；

10、将所述候选热异常区域配准至所述可见光图像数据的对应分割区域中，基于所述组件物理编号查询预设地理坐标映射表，得到所述热异常点的第一定位数据。

11、进一步地，基于所述第一定位数据和光伏电站中各监控设备的第二定位数据，将各所述监控设备划分为主监控设备和辅监控设备，包括：

12、基于所述第一定位数据和各所述第二定位数据，计算各监控设备相对于所述热异常点的视线俯仰角和视线水平方位角；

13、将所述视线俯仰角大于预设俯仰角阈值，且所述视线水平方位角与所述热异常点表面法线方向夹角小于预设方位角阈值的监控设备，确定为候选监控设备；

14、从所述候选监控设备中选取所述视线俯仰角最大的监控设备作为所述主监控设备，将其余候选监控设备作为所述辅监控设备。

15、进一步地，获取所述热异常点的垂直高程数据，基于所述垂直高程数据和所述第一定位数据确定所述主监控设备的第一控制指令和所述辅监控设备的第二控制指令，包括：

16、基于所述第一定位数据，确定所述热异常点与所述主监控设备的第一地面投影间距以及所述热异常点与所述辅监控设备的第二地面投影间距；

17、计算所述第一地面投影间距和所述第二地面投影间距之间的投影差值，基于所述投影差值和所述垂直高程数据确定所述图像传输时差；

18、基于所述垂直高程数据和所述第一地面投影间距确定第一指向倾角，基于所述垂直高程数据和所述第二地面投影间距确定第二指向倾角；

19、基于所述第一地面投影间距确定第一采集清晰度，基于所述第二地面投影间距确定第二采集清晰度；

20、将所述第一指向倾角和与所述第一采集清晰度对应的第一光学焦距作为所述第一控制指令；

21、将所述第二指向倾角、与所述第二采集清晰度对应的第二光学焦距以及所述图像传输时差作为所述第二控制指令。

22、进一步地，基于所述第一控制指令控制所述主监控设备以及基于所述第二控制指令控制所述辅监控设备，包括：

23、向所述主监控设备发送第一控制指令，所述第一控制指令包括所述第一指向倾角和与所述第一采集清晰度对应的第一光学焦距；

24、所述主监控设备响应于所述第一控制指令调整云台姿态和镜头焦距后，对所述热异常点执行主视角图像采集。

25、进一步地，还包括：

26、向所述辅监控设备发送第二控制指令，所述第二控制指令包括所述第二指向倾角、与所述第二采集清晰度对应的第二光学焦距以及所述图像传输时差；

27、所述辅监控设备响应于所述第二控制指令调整云台姿态和镜头焦距，并在延时所述图像传输时差后，对所述热异常点执行辅视角图像采集。

28、进一步地，对所述热异常点执行目标图像采集，包括：

29、基于所述图像传输时差建立所述主监控设备与所述辅监控设备之间的采集时刻同步基准；

30、将所述主监控设备在所述采集时刻同步基准下采集的主视角图像，与所述辅监控设备在延时所述图像传输时差后采集的辅视角图像进行帧时刻对齐，融合生成所述热异常点的多视角联合图像。

31、进一步地，还包括：

32、根据所述第二指向倾角与水平基准面的夹角大小，确定所述辅监控设备的视角倾斜补偿系数；

33、基于所述视角倾斜补偿系数对所述辅监控设备的曝光时长和感光增益进行动态补偿。

34、为了实现上述目的，本发明还提供了一种基于视图分级的光伏电站监控点的控制系统，包括：

35、数据定位模块，用于获取光伏组件的红外图像数据和可见光图像数据，并基于所述红外图像数据和所述可见光图像数据确定热异常点的第一定位数据；

36、设备划分模块，用于基于所述第一定位数据和光伏电站中各监控设备的第二定位数据，将各所述监控设备划分为主监控设备和辅监控设备；

37、指令生成模块，用于获取所述热异常点的垂直高程数据，基于所述垂直高程数据和所述第一定位数据确定所述主监控设备的第一控制指令和所述辅监控设备的第二控制指令；

38、监控控制模块，用于基于所述第一控制指令控制所述主监控设备以及基于所述第二控制指令控制所述辅监控设备，对所述热异常点执行目标图像采集。

39、进一步地，还包括：

40、补偿匹配模块，用于：

41、根据所述第二指向倾角与水平基准面的夹角大小，确定所述辅监控设备的视角倾斜补偿系数；

42、基于所述视角倾斜补偿系数对所述辅监控设备的曝光时长和感光增益进行动态补偿。

43、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

44、获取光伏组件的红外图像数据和可见光图像数据，确定热异常点的第一定位数据；基于第一定位数据和光伏电站中各监控设备的第二定位数据，将各监控设备划分为主监控设备和辅监控设备；获取热异常点的垂直高程数据，基于垂直高程数据和第一定位数据确定主监控设备的第一控制指令和辅监控设备的第二控制指令；基于第一控制指令控制主监控设备，基于第二控制指令控制辅监控设备，对热异常点执行目标图像采集，通过红外与可见光融合定位热异常点，基于视线几何关系划分主辅监控设备并差异化配置控制指令，实现多视角同步采集与亮度一致性补偿。