智能光伏预制舱的智能巡检无人机航线规划需结合三维建模、多目标优化、动态调整及安全冗余设计，以实现高效、精准、安全的巡检作业。以下是具体规划方法及要点：

### **一、核心规划步骤**

1. **三维建模与航线基础生成**
- **激光雷达扫描**：无人机搭载激光雷达对光伏预制舱及周边环境进行扫描，生成高精度三维点云模型，识别舱体结构、组件布局及障碍物（如电缆、支架）。
- **航线自动生成**：基于三维模型，通过图像识别算法分割组件区域，为每个组件赋予真实地理位置坐标，结合巡检技术要求（如悬停点间距、拍摄角度）生成初始航线。
- **仿地飞行设计**：针对地形起伏（如山地光伏电站），采用仿地飞行模式，确保无人机与组件的相对高度恒定，避免因地形变化导致成像模糊或漏检。

2. **多目标优化与效率提升**
- **覆盖效率优化**：通过多目标优化算法（如遗传算法、粒子群算法），平衡航线长度、巡检时间与覆盖质量，减少重复路径。例如，在大型光伏电站中，采用分区规划策略，将电站划分为多个子区域，每个区域独立规划航线，再通过多机协同完成全局巡检。
- **断点续航与任务衔接**：无人机支持断点续航功能，当电量不足时自动返回充电点，更换电池后从断点继续巡检，避免重复飞行。例如，在云南新平光伏项目中，无人机通过智能规划航线，单日巡检效率较人工提升3倍以上。

3. **动态调整与实时反馈**
- **环境自适应调整**：结合气象数据（如风速、降雨）和实时传感器反馈（如障碍物位置），动态调整航线。例如，在强风天气下，无人机可降低飞行速度或调整悬停点位置，确保稳定性。
- **任务优先级管理**：根据巡检需求（如紧急故障排查、定期巡检）设置任务优先级，优先执行高风险区域巡检。例如，在发现组件温度异常时，无人机可自动调整航线，优先对该区域进行详细检测。

### **二、关键技术支撑**

1. **高精度定位与导航**
- 采用RTK（实时动态差分定位）技术，实现厘米级定位精度，确保无人机沿预设航线稳定飞行。
- 集成超声波、毫米波雷达等避障传感器，实时感知障碍物，自动规划避障路径，避免碰撞。

2. **多传感器融合检测**
- **红外热成像**：检测组件温度异常，精准定位热斑、隐裂等缺陷。
- **高清可见光相机**：识别组件灰尘、污垢、鸟粪及物理破损。
- **激光测距仪**：测量组件倾斜度、支架变形，评估结构安全性。

3. **边缘计算与AI诊断**
- 无人机搭载嵌入式AI算法，实时处理图像数据，通过深度学习模型（如YOLO、ResNet）识别故障类型。
- 双层数据分析：边缘端初步筛选异常，云端进行大数据分析，结合发电量、气象数据等，判断故障对发电效率的影响。

### **三、安全与冗余设计**

1. **安全距离与飞行高度控制**
- 设置航线与预制舱、障碍物的安全距离阈值，当航线与模型距离小于阈值时，自动提示并调整航线。
- 根据组件高度设置飞行高度，避免无人机与组件发生碰撞。

2. **应急响应机制**
- **一键返航**：在突发情况（如电量不足、信号丢失）下，无人机自动返回起飞点。
- **远程喊话**：搭载喊话器，对违规施工或危险行为进行实时警告，提升巡检安全性。

3. **数据备份与传输**
- 原始数据通过边缘计算设备进行现场预处理，长期存储数据通过动态调整光伏板老化基准线进行管理，确保数据准确性与完整性。
- 采用5G或专网通信，实现数据实时回传至控制中心，支持远程监控与决策。

### **四、应用案例与效果**

- **云南新平光伏项目**：无人机通过智能航线规划，实现山地光伏电站的精准吊装与巡检，单架次吊装效率提升3倍以上，同时避免人员攀爬风险。
- **大疆智图精细化巡检**：在电力杆塔巡检中，通过航点规划与模拟画面功能，自动生成最优航线，确保无人机可拍摄到塔全貌、绝缘子等关键部位，缺陷识别准确率达92%。