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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Inspektion von Photovoltaik- und/oder Sonnenkollektoranlagen mithilfe zumindest einer Drehflügel-Flugdrohne, wonach die Oberfläche der einzelnen Fotozellen und/oder Spiegel mittels einer Wärmebildkamera abgetastet werden, und wonach die jeweils aufgenommenen Thermografiedaten an eine Steuereinheit übermittelt werden. Das heißt, die Photovoltaikanlage weist im Wesentlichen Fotozellen mit unter Umständen einer Abdeckung auf, während die Sonnenkollektoranlage auf Spiegel als wesentliches Element zurückgreift.
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Verfahren zur Inspektion von Photovoltaik- und/oder Sonnenkollektoranlagen mithilfe einer Drehflügel-Flugdrohne sind aus der Praxis bekannt und werden unter anderem von der Firma „pv-SOS/Solarservices“ beschrieben. Auf der zugehörigen Internetseite wird eine Drehflügel-Flugdrohne vorgestellt, die in Verbindung mit einer Wärmebildkamera zu diesem Zweck eingesetzt wird. Mithilfe der auf diese Weise ermittelten Thermografiedaten können insbesondere sogenannte „Hotspots“ bei Photovoltaikanlagen ermittelt werden.
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Vergleichbar geht die
DE 10 2015 013 550 A1 vor. Hier geht es um die Detektion von Schadstellen bei Infrastrukturobjekten. Zu diesem Zweck ist die Flugdrohne mit einer Videokamera sowie einer Sensorik ausgerüstet. Nähere Einzelheiten zur Sensorik werden nicht angegeben.
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Im Rahmen der Internetveröffentlichung der Firma pv-SOS auf der Seite www.pv-sos.de werden sogenannte Hotspots als Ertragskiller von Photovoltaikanlagen bezeichnet. Hierbei handelt es sich im Endeffekt um mithilfe der Wärmebildkamera ermittelbare besonders „heiße Stellen“ bei der betreffenden Solaranlage, die in der Regel durch einen Modulausfall, einen Glasbruch, Haarrisse usw. erzeugt werden. Auch eine fehlerhafte Verkabelung, die Einschlüsse von Feuchtigkeit oder auch schlicht und ergreifend defekte Lötstellen können hierfür verantwortlich zeichnen. Das lässt sich im Endeffekt darauf zurückführen, dass infolge des Defektes die auftreffende Lichtenergie nicht in elektrischen Strom umgewandelt wird, so dass in diesem Bereich keine Konversion von Sonnenenergie in elektrischen Strom stattfindet und damit lokaler Hitzestau beobachtet wird.
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Die bekannte Vorgehensweise hat sich grundsätzlich bewährt, ist jedoch hinsichtlich der Sensorik und der Differenzierung zwischen einzelnen Fehlerquellen verbesserungsbedürftig. Denn heiße Stellen bzw. Anomalien im Wärmebild können auch dann auftreten und werden beobachtet, wenn beispielsweise Verschmutzungen einer Glasabdeckung bei einem Photovoltaikelement das Sonnenlicht absorbieren, welches demzufolge nicht in elektrischen Strom umgewandelt werden kann. Vergleichbares gilt beispielsweise auch bei Sonnenkollektoren, deren Spiegeloberfläche verschmutzt ist, Beschädigung aufweist etc. Hier setzt die Erfindung ein.
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Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, ein Verfahren zur Inspektion von Photovoltaik- und/oder Sonnenkollektoranlagen so weiterzuentwickeln, dass zielgenau Schadstellen, Verschmutzungen etc. voneinander unterschieden werden können.
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Zur Lösung dieser technischen Problemstellung ist Gegenstand der Erfindung ein Verfahren nach Anspruch 1.
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Tatsächlich geht die Erfindung zunächst einmal von der Erkenntnis aus, dass die Ermittlung von Thermografiedaten mithilfe der Wärmebildkamera als Bestandteil der Drehflügel-Flugdrohne alleine für eine sichere und aussagekräftige Zustandsbeschreibung der untersuchten Photovoltaik- und/oder Sonnenkollektoranlage nicht ausreichend ist. Aus diesem Grund ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Thermografiedaten mit weiteren Zustandsdaten der Fotozelle und/oder des Spiegels verknüpft werden. Das geschieht in der Regel in der Steuereinheit, welche die Thermografiedaten mit den fraglichen Zustandsdaten verbindet. Dazu ist die Steuereinheit als mobile Steuereinheit und Bestandteil der Drehflügel-Flugdrohne ausgebildet.
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Bei den fraglichen Zustandsdaten der Fotozelle und/oder des Spiegels handelt es sich im Allgemeinen um optische Daten, die ebenso wie die Thermografiedaten an die Steuereinheit übermittelt werden. Im Detail greift die Erfindung bei den optischen Daten in der Regel und einerseits auf das Reflexionsverhalten der Fotozelle und/oder des Spiegels und andererseits das Transmissionsverhalten einer eventuellen Abdeckung der Fotozelle und/oder des Spiegels zurück.
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Das Reflexionsverhalten der Fotozelle und/oder des Spiegels wird dabei im Regelfall gegenüber elektromagnetischen Wellen untersucht. Meistens handelt es sich hierbei um sichtbares Licht im Wellenlängenbereich zwischen 380 nm und 640 nm, wobei erfindungsgemäß typischerweise auch Infrarotstrahlung ebenso wie UV-Strahlung mit Berücksichtigung finden können. Im Allgemeinen werden hier zusätzlich noch der Bereich des nahen Infrarotspektrums bis 780 nm oder sogar des mittleren Infrarotspektrums bis 3,0 µm ebenso wie schwache UV-Strahlen bis 200 nm berücksichtigt, so dass beispielhaft das Reflexionsverhalten im Bereich zwischen ca. 200 nm bis 3.000 nm Wellenlänge untersucht wird.
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In vergleichbarer Art und Weise kann auch das Transmissionsverhalten einer Abdeckung der Fotozelle und/oder des Spiegels untersucht und sensorisch erfasst werden. Dabei wird man erneut auf sichtbares Licht gegebenenfalls in Verbindung mit Infrarotstrahlung und UV-Strahlung zurückgreifen und das zugehörige Transmissionsspektrum der fraglichen Abdeckung untersuchen. Meistens kommt auch in diesem Fall ein Spektralbereich von 200 nm bis 3.000 nm zur Anwendung. Das gilt selbstverständlich nur beispielhaft und ist in keiner Weise einschränkend. In diesem Zusammenhang kann grundsätzlich mit einem Sensor gearbeitet werden, welcher das Reflexionsverhalten der Abdeckung der Fotozelle und/oder des Spiegels untersucht. Der Bereich des mittleren Infrarot bis 3.000 nm bzw. 3,0 µm kann dabei mithilfe der Wärmebildkamera erfasst werden, weil solche Wärmebildkameras und insbesondere Thermografiedaten typischerweise vom nahen Infrarot im Bereich von 780 nm bis 3,0 µm reichen. Als Lichtquelle kann dabei insgesamt auf die Sonne als natürliche Lichtquelle zurückgegriffen werden. Es ist aber auch möglich, die Drehflügel-Drohne mit einer eigenen Lichtquelle auszurüsten, wobei man in diesem Bereich vorteilhaft auf Laserdioden zurückgreifen kann, die in dem fraglichen Infrarotbereich (und auch im sichtbaren Bereich) emittieren. Der Bereich der schwachen UV-Strahlen bis 200 nm kann erneut von der Sonne als natürliche Lichtquelle abgedeckt werden. Eine zusätzliche externe Lichtquelle kann beispielsweise auf einen UV-Strahler zurückgreifen, der zunehmend auch in Gestalt von Laserdioden zur Verfügung steht. Folglich können die genannten Strahlquellen einen Bestandteil der Drehflügel-Flugdrohne darstellen.
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Als geeignete Sensoren für den beschriebenen Spektralbereich kann auf die bereits angesprochene Wärmebildkamera ebenso wie auf Halbleitersensoren zurückgegriffen werden. Mithilfe der Halbleitersensoren lässt sich der Bereich vom nahen Infrarot über den gesamten sichtbaren Bereich bis hin zu 200 nm im schwachen UV-Bereich abdecken.
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Die Drehflügel-Flugdrohne ist im Allgemeinen und erfindungsgemäß in der Lage, zusätzlich zu den Thermografiedaten und Zustandsdaten Positionsdaten zu ermitteln. Bei diesen Positionsdaten handelt es sich im Allgemeinen um GPS-Daten (Global Positioning System) der Drehflügel-Flugdrohne, also um Daten, welche die geografische Position der Flugdrohne hinsichtlich geografischer Länge und Breite exakt angeben. Darüber hinaus ist meistens noch ein Höhensensor vorgesehen, mit dessen Hilfe die Position der Drehflügel-Flugdrohne oberhalb einer Oberfläche, in der Regel der Erdoberfläche, ermittelt wird. Dazu greift der Höhensensor im Allgemeinen auf Luftdruckmessungen zurück, aus denen auf die Höhe rückgeschlossen werden kann.
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Die Positionsdaten der Drehflügel-Flugdrohne sind unter Berücksichtigung zweierlei Aspekte von Bedeutung. Zunächst einmal kann mithilfe der Positionsdaten sowie bei Hinterlegung der Lokalzeit in der Steuereinheit der Sonnenstand ermittelt werden. Aus dem Sonnenstand lässt sich auf einen Einfallswinkel des Sonnenlichtes auf die zu untersuchende Photovoltaik- und/oder Sonnenkollektoranlage rückschließen. Folgerichtig kann die Drehflügel-Flugdrohne im Bereich des jeweils reflektierten Sonnenstrahles bzw. der mehreren Sonnenstrahlen positioniert werden, um auf diese Weise das Reflexionsverhalten der Photovoltaik- und/oder Sonnenkollektoranlage mithilfe des einen Sensors oder der mehreren Sensoren zu erfassen, die den zuvor angegebenen Spektralbereich zwischen 200 nm im Minimum und 3,0 µm im Maximum beim betrachteten Beispielfall abdecken. Darüber hinaus können die Positionsdaten auch mit Objektdaten der untersuchten Anlage verknüpft werden. Bei den Objektdaten handelt es sich im einfachsten Fall um beispielsweise CAD-Daten oder allgemein Konstruktionsdaten der betreffenden Anlage. Das empfiehlt sich für den Fall, dass die Drehflügel-Flugdrohne neben der Wärmebildkamera, dem Sensor zur Ermittlung der weiteren Zustandsdaten sowie der Steuereinheit zusätzlich eine fotografische Bildkamera als Bestandteil aufweist. Auf diese Weise lassen sich die Thermografiedaten, die weiteren Zustandsdaten bzw. optische Daten und auch Objektdaten miteinander verknüpfen und insgesamt in ein oder mehrere Darstellungen überführen. Mithilfe der fotografischen Bildkamera kann zusätzlich die untersuchte Anlage fotografisch erfasst und mit den beispielsweise in der Steuereinheit hinterlegten Objektdaten zur Deckung gebracht werden.
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Bei den Objektdaten kann es sich um die Konstruktionsdaten der Anlage und deren räumliche Position bzw. geografische Position handeln. Diese liegen in der Regel als hier zuvor bereits angesprochenen CAD-Daten vor. Die Positionsdaten können nun mit den fotografischen Bilddaten ebenso verknüpft werden wie mit den Reflexionsdaten, Transmissionsdaten usw. Auf diese Weise lässt sich die jeweils untersuchte Photovoltaik- und/oder Sonnenkollektoranlage einwandfrei und topografisch exakt erfassen. Außerdem kann hierdurch ein topografisches Bild der betreffenden Anlage unter Berücksichtigung der Objektdaten und beispielsweise zugehöriger Reflexionsdaten und/oder Transmissionsdaten erstellt und ausgewertet werden.
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Dabei besteht die zusätzliche Möglichkeit, dass die Steuereinheit als Bestandteil der Drehflügel-Drohne insgesamt mit einer zentralen ortsfesten Steuerung kommuniziert, um beispielsweise auf in der zentralen Steuerung abgelegte Objektdaten, zusätzliche Lagedaten des Objektes zurückzugreifen und/oder Temperatur- und Wetterdaten am Untersuchungsort und/oder Steuerungsdaten zu empfangen. Anstelle der zentralen ortsfesten Steuerung können auch mehrere Steuereinheiten realisiert sein, wobei eine Steuereinheit auch zur Fernsteuerung der Drehflügel-Drohne eingesetzt werden mag.
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Die Temperatur- und/oder Wetterdaten am Untersuchungsort spielen beispielsweise eine Rolle dahingehend, dass die Drehflügel-Flugdrohne überhaupt betrieben werden kann, und zwar ohne die Gefahr beispielsweise eines Absturzes eingehen zu müssen. Außerdem kann aus den Temperatur- und/oder Wetterdaten beispielsweise eine Korrektur für die vom Höhensensor erfassten Luftdruckwerte vorgenommen werden. Darüber hinaus ermöglichen die Steuerungsdaten, dass die Drehflügel-Flugdrohne in dem beschriebenen Beispielfall ausgehend von der zentralen Steuerung angesteuert und ihre räumliche Position vorgegeben werden kann. - Gegenstand der Erfindung ist auch eine entsprechend gestaltete Vorrichtung, wie sie im Anspruch 10 beschrieben wird.
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Das alles gelingt besonders kostengünstig, zielgenau und aufwandsarm, indem die von der Drehflügel-Flugdrohne aufgenommen Thermografiedaten mit den Zustandsdaten bzw. optischen Daten und gegebenenfalls den Objektdaten verknüpft werden. Dadurch steht einem Bediener ein umfassendes Bild der untersuchten Photovoltaik- und/oder Sonnenkollektoranlage zur Verfügung. Diese verknüpft nicht nur die jeweiligen Objektdaten bzw. ein fotografisches Bild der betreffenden Anlage mit Reflexions- und/oder Transmissionsdaten am betreffenden Ort. Sondern durch die gleichsam zusätzlich mögliche spektrale Auflösung des Reflexions- und Transmissionsverhalten können grundsätzlich auch Aussagen über beispielsweise die Art einer betreffenden Störung getroffen werden.
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Beispielsweise zeichnen sich übliche Verschmutzungen von Abdeckungen der Fotozelle und/oder des Spiegels typischerweise dadurch aus, dass solche Verschmutzungen im Bereich schwacher UV-Strahlen zumindest teilweise durchlässig sind. Im Reflexionsverhalten werden dagegen die auftreffenden elektromagnetischen Wellen in der Regel nicht oder praktisch nicht reflektiert, sondern vielmehr gestreut. Bei einem Riss oder einer sonstigen Beschädigung der Abdeckung wird man demgegenüber davon ausgehen müssen, dass das Reflexionsverhalten und Transmissionsverhalten für den gesamten Spektralbereich ähnlich gestaltet ist und insbesondere keine Transmission im UV-Bereich beobachtet wird. Dadurch kann im beschriebenen Beispielfall zwischen einer Verschmutzung und einer echten Beschädigung unterschieden werden.
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Selbstverständlich besteht im Rahmen der Erfindung die Möglichkeit, die fotografischen Daten, Positionsdaten, Objektdaten, Reflexionsdaten oder auch die Transmissionsdaten insgesamt nicht nur auf einem Bildschirm zu visualisieren, sondern hier können auch dreidimensionale Wiedergabetechniken mithilfe einer VR-Brille (Virtual Reality) eingesetzt werden. Dadurch, dass die Steuereinheit der Drohne mit der zentralen Steuerung kommuniziert oder kommunizieren kann, besteht darüber hinaus die Möglichkeit, die auf diese Weise verknüpften Daten an praktisch jeden beliebigen Ort der Welt zu senden und hier zu untersuchen. Dazu kann die Steuereinheit in der Drehflügel-Drohne mit der zentralen Steuerung beispielsweise drahtlos oder drahtgebunden verknüpft werden, während die ortsfeste Steuerung über ein Rechnernetzwerk, beispielsweise über das Internet kommuniziert. Selbstverständlich kann die mobile Steuereinheit ihre Daten auch direkt mit einem Rechnernetzwerk austauschen.
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Die stationäre Steuereinheit der Drehflügel-Drohne und die zentrale Steuerung können grundsätzlich auch zusammengeführt werden. In diesem Fall lässt sich auf diese Weise eine mobile Steuerung als Steuerpult für die Steuerung der Drehflügel-Drohne insgesamt realisieren. Außerdem kann ein entsprechendes Steuerpult zur Fernsteuerung der Drehflügel-Flugdrohne mit der Steuereinheit der Drehflügel-Flugdrohne kommunizieren, so dass über das fragliche Steuerpult eine Verbindung zum Rechnernetzwerk aufgebaut werden kann.
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Durch den Rückgriff auf die mobile Steuereinheit als Bestandteil der Drehflügel-Flugdrohne und zusätzlich die zentrale Steuerung bzw. eine stationäre Steuereinheit wird darüber hinaus eine Datenredundanz erreicht, die sicherstellt, dass bei beispielsweise einer Beschädigung der Drehflügel-Flugdrohne oder sonstigen Störungen die aufgenommenen Daten nicht verloren gehen. Denn die mobile Steuereinheit in der Drehflügel-Flugdrohne und die stationäre Steuereinheit als Bestandteil der zentralen Steuerung kommunizieren ständig bidirektional, so dass mithilfe der Drehflügel-Flugdrohne aufgenommene und entsprechend verknüpfte Daten jeweils permanent untereinander ausgetauscht werden. Die entsprechenden Speicher innerhalb der mobilen und der stationären Steuereinheit sind also im Regelfall gleich, so dass etwaige Ausfälle problemlos verkraftet werden können.
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Darüber hinaus versteht es sich, dass die Drehflügel-Flugdrohne mit Sicherungsmaßnahmen wie beispielsweise einem zusätzlichen Fallschirm ausgerüstet werden kann, um einen Drohnenabsturz und ihre Beschädigung zu verhindern. Ebenso liegen Möglichkeiten zur elektrischen Energieversorgung der Drehflügel-Flugdrohne im Rahmen der Erfindung. So kann die betreffende Drehflügel-Flugdrohne beispielsweise mithilfe eines Energieversorgungskabels und durch eine Verbindung mit der stationären Steuereinheit mit der erforderlichen elektrischen Energie zur Versorgung ihrer Elektromotoren ausgerüstet werden. Darüber hinaus liegt es selbstverständlich im Rahmen der Erfindung, die Drehflügel-Flugdrohne mithilfe von wiederaufladbaren Akkus zu betreiben. In diesem Zusammenhang sind sogenannte Docking-Stationen denkbar, auf welche die Drehflügel-Flugdrohne abgesetzt wird, um den vorhandenen Akku bzw. die mehreren Akkus wieder zu laden. Das kann durch beim Andocken entsprechend geschlossene Kontakte oder auch induktiv, das heißt kontaktlos, erfolgen.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen:
- 1 und 2 das erfindungsgemäße Verfahren schematisch im Zusammenhang mit der Untersuchung unterschiedlich gestalteter Photovoltaik- und/oder Solaranlagen.
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In den Figuren ist eine Vorrichtung zur Inspektion von Photovoltaik- und/oder Sonnenkollektoranlagen 1 bis 3 dargestellt. Tatsächlich erkennt man in der 1 beispielhaft und schematisch eine Photovoltaikanlage 1, mit deren Hilfe Sonnenlicht durch an dieser Stelle realisierte Solarzellen oder Fotozellen unmittelbar in elektrischen Strom konvertiert wird. Darüber hinaus sind dann noch zwei unterschiedlich gestaltete Sonnenkollektoranlagen 2, 3 dargestellt. Die Sonnenkollektoranlage 2 arbeitet mit einem Hohlspiegel, welcher im Brennpunkt in einer Rohrleitung geführtes Öl im Beispielfall so erhitzt, dass dieses verdampft und einen Generator antreibt. Bei der Sonnenkollektoranlage 2 kann es sich grundsätzlich auch um eine solche handeln, bei welcher mithilfe mehrerer Plan- und/oder Hohlspiegel das Sonnenlicht auf eine Rohrleitung oder einen Behälter konzentriert gerichtet wird. In der Rohrleitung bzw. dem Behälter mag erneut ein dort aufgenommenes Öl verdampft und beispielsweise für den Antrieb eines Generators genutzt werden. Bei der Sonnenkollektoranlage 3 handelt es sich demgegenüber um einen flach oder leicht gekrümmten Spiegel, welcher das aufgenommene Sonnenlicht in Richtung auf beispielsweise wasserdurchflossene Rohrleitungen richtet und diese bis auf Brauchwassertemperatur von vielleicht 50° bis 70° C erwärmt.
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Die Inspektion der Photovoltaik- und/oder Sonnenkollektoranlagen 1, 2, 3 erfolgt mithilfe einer Drehflügel-Flugdrohne 4. Anstelle der einen dargestellten Drehflügel-Flugdrohne 4 können selbstverständlich auch mehrere Drehflügel-Flugdrohnen 4 zum Einsatz kommen. In diesem Fall lassen sich die einzelnen Drehflügel-Flugdrohnen 4 im Sinne einer schwarmintelligenten Verknüpfung miteinander datentechnisch koppeln. Die jeweilige Drehflügel-Flugdrohne 4 ist zu diesem Zweck und im Detail mit einer Wärmebildkamera 5 zur Abtastung der Oberfläche der jeweiligen Anlagen 1 bis 3 ausgerüstet. Außerdem dient die Wärmebildkamera 5 dazu, Thermografiedaten der betreffenden Anlage 1 bis 3 an eine Steuereinheit 7 als weiterem Bestandteil der Drehflügel-Flugdrohne 4 zu übermitteln. Außerdem werden optionale Daten der Anlage 1 bis 3 erfasst. Bei den optischen Daten handelt es sich im Rahmen des Ausführungsbeispiels um das Reflexionsverhalten der betreffenden Anlage 1 bis 3 und/oder das Transmissionsverhalten.
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Neben der Wärmebildkamera 5 und der Steuereinheit 7 verfügt die Drehflügel-Flugdrohne 4 zusätzlich noch über eine hochauflösende fotografische Bildkamera 6. Außerdem ist die Drehflügel-Flugdrohne 4 nach dem Ausführungsbeispiel noch mit einem Sensor 8 ausgerüstet, der im Ausführungsbeispiel die nachfolgend noch näher zu erläuternden Reflexionsdaten und/oder Transmissionsdaten der betreffenden Anlage 1 bis 3 aufnimmt und ebenso wie die fotografischen Daten der Bildkamera 6 und die Thermografiedaten der Wärmebildkamera 5 insgesamt an die Steuereinheit 7 übermittelt.
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Die Drehflügel-Flugdrohne 4 ist dann noch mit einem GPS-Sensor 9 ausgerüstet, mit dessen Hilfe die genaue geografische Position der Drehflügel-Flugdrohne 4 erfasst und an die Steuereinheit 7 übertragen werden kann, wie dies zuvor bereits erläutert worden ist. Schließlich ist auch noch ein Höhensensor 10 vorgesehen, welcher die Höhe der fraglichen Drehflügel-Flugdrohne 4 über einer Erdoberfläche bestimmt und ebenfalls an die Steuereinheit 7 übermittelt.
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Grundsätzlich können die Wärmebildkamera 5, die Bildkamera 6, der Sensor 8, der GPS-Sensor 9 und schließlich der Höhensensor 10 auch einzeln und austauschbar von der Drehflügel-Flugdrohne 4 getragen werden. In diesem Fall arbeitet die Drehflügel-Flugdrohne 4 derart, dass sie die einzelnen Sensordaten nacheinander sequenziell erfasst und in der Steuereinheit 7 zusammenführt. Grundsätzlich können die beschriebenen Gerätschaften aber auch auf mehrere Drehflügel-Flugdrohnen 4 verteilt werden, die dann im Sinne der zuvor bereits angesprochenen schwarm intelligenten Verknüpfung die Daten untereinander austauschen und in der jeweiligen und zugehörigen Steuereinheit 7 zusam m enfassen.
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Mithilfe der Drehflügel-Flugdrohne 4 wird insgesamt die Oberfläche der einzelnen Fotozellen und/oder Spiegel der dargestellten Photovoltaik- und/oder Sonnenkollektoranlagen 1, 2, 3 mithilfe der Wärmebildkamera 5 abgetastet. Die auf diese Weise jeweils aufgenommenen Thermografiedaten werden an die Steuereinheit 7 zur Verknüpfung mit weiteren Zustandsdaten der Fotozelle und/oder des Spiegels übermittelt.
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Bei den weiteren Zustandsdaten der Fotozelle und/oder des Spiegels handelt es sich um optische Daten, nämlich um ihr Reflexionsverhalten und/oder Transmissionsverhalten, Das Reflexionsverhalten der betreffenden Fotozelle und/oder des Spiegels wird dabei ebenso wie das Transmissionsverhalten einer eventuellen Abdeckung der Fotozelle und/oder des Spiegels jeweils gegenüber sichtbarem Licht ermittelt, welches nach dem Ausführungsbeispiel bis in den Bereich des mittleren bzw. nahen infraroten und bis zum schwachen UV-Licht untersucht wird. Das heißt, sowohl das Reflexionsspektrum als auch das Transmissionsspektrum werden unter Berücksichtigung eines Wellenlängenbereiches von ca. 200 nm bis 3,0 µm untersucht, was selbstverständlich nur beispielhaft ist und keinerlei Einschränkung unterfällt.
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Für die Ermittlung und Aufnahme der betreffenden Reflexions- und Transmissionsdaten sorgt der Sensor 8, bei dem es sich im Rahmen des Ausführungsbeispiels um einen für die genannten Wellenlängen empfindlichen Sensor handelt, wie dies einleitend bereits beschrieben wurde.
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Mithilfe der Steuereinheit 7 werden die durch die Wärmebildkamera 5 aufgenommenen Thermografiedaten und die Zustandsdaten bzw. optischen Daten miteinander verknüpft. Außerdem werden hierbei die fotografischen Bilddaten der mithilfe der Bildkamera 6 aufgenommenen Bilder der betreffenden Anlage 1 bis 3 berücksichtigt. Die mithilfe des Sensors 8 ermittelten Reflexionsdaten der betreffenden Anlagen 1 bis 3 werden dabei beispielhaft so abgetastet, wie dies in der 2 schematisch dargestellt ist.
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Tatsächlich wird im Beispielfall die Sonne als natürliche Lichtquelle für das zu untersuchende Reflexions- und Transmissionsverhalten der genannten Anlagen 1 bis 3 eingesetzt. Die Drehflügel-Flugdrohne 4 wird nun unter Berücksichtigung von Daten über den Sonnenstand so gegenüber der untersuchten Anlage 1 bis 3 ausgerichtet, dass die jeweils auf die betreffende Anlage 1 bis 3 fallenden Sonnenstrahlen vom zugehörigen Spiegel bzw. der Abdeckung der Fotozelle reflektiert und mithilfe des Sensors 8 der Drehflügel-Flugdrohne 4 aufgenommen werden können. Zu diesem Zweck ist es neben der exakten Position nach Längen- und Breitengrad erforderlich, dass die Drehflügel-Flugdrohne 4 eine bestimmt Höhe einhält. Diese Höhe wird mithilfe des Höhensensors 10 aus dem Luftdruck am Untersuchungsort abgeleitet. Die geographische Position wird anhand von Daten des GPS-Sensors 9 ermittelt.
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Jedenfalls stehen als Ergebnis in der Steuereinheit 7 sowohl Thermografiedaten der betreffenden Anlage 1, 2, 3 als auch Reflexions- und Transmissionsdaten der Spiegel bzw. einer Abdeckung zur Verfügung. Diese sämtlichen Daten können in der Steuereinheit 7 verknüpft und mit den mithilfe der fotografischen Bildkamera 6 aufgenommenen Fotografiedaten verknüpft werden.
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Die gesamten Daten lassen sich dabei von der mobilen Steuereinheit 7 als Bestandteil der Drehflügel-Flugdrohne 4 an eine zentrale Steuerung 11 übermitteln. Die zentrale Steuerung 11 mag dabei mit einer integrierten stationären Steuereinheit ausgerüstet werden. Zwischen der mobilen Steuereinheit 7 der Drehflügel-Flugdrohne 4 und der zentralen Steuerung 11 findet dabei insgesamt ein bidirektionaler Datenaustausch statt. Dadurch stehen die Daten innerhalb der Steuereinheit 7 spiegelbildlich und nahezu zeitgleich in der zentralen Steuerung 11 zur Verfügung, so dass selbst bei einer Beschädigung der Drehflügel-Flugdrohne 4 die Daten insgesamt nicht verloren gehen.
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Außerdem kann über die zentrale Steuerung 11 die Drehflügel-Flugdrohne 4 aufgrund von entsprechend hier erzeugten Steuerungsdaten bzw. durch Steuerungsbefehle auch ferngesteuert werden. Die zentrale Steuerung 11 ist ihrerseits an ein Rechnernetzwerk angeschlossen, so dass die mithilfe der Drehflügel-Flugdrohne 4 ermittelten Daten an praktisch jeden beliebigen Ort weltweit übertragen und hier ausgewertet sowie visualisiert werden können. Das kann beispielhaft mithilfe einer an die zentrale Steuerung 11 angeschlossenen VR-Brille geschehen oder auch an einem Rechner mit Bildschirm, wie dies einleitend bereits beschrieben wurde.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015013550 A1 [0003]