[发明专利]用于光伏电站运维的光伏板智能清扫系统

摘要

用于光伏电站运维的光伏板智能清扫系统，其特征在于，包括光伏电站运维大数据云平台(4)和光伏板清扫机器人(1)；光伏电站运维大数据云平台(4)对若干个光伏板清扫机器人(1)进行统一管理，接收光伏板清扫机器人(1)的运行数据、进行汇总分析，并对光伏板清扫机器人(1)的清扫过程进行优化；光伏板清扫机器人(1)包括悬挂导向机构、行走机构、清扫机构、控制模块和监控模块，完成清扫功能和监控功能。

主权项

1.用于光伏电站运维的光伏板智能清扫系统，其特征在于，包括光伏电站运维大数据云平台(4)和光伏板清扫机器人(1)；光伏电站运维大数据云平台(4)对若干个光伏板清扫机器人(1)进行统一管理，接收光伏板清扫机器人(1)的运行数据、进行汇总分析，并对光伏板清扫机器人(1)的清扫过程进行优化；光伏板清扫机器人(1)包括悬挂导向机构、行走机构、清扫机构、控制模块和监控模块；其中，X方向为成组的光伏板(3)的宽度方向，Y方向为成组的光伏板(3)的长度方向；悬挂导向机构：用于将光伏板清扫机器人(1)挂靠在成组的光伏板(3)上、并用于限定光伏板清扫机器人(1)的运动方向；行走机构：与悬挂导向机构互相配合，驱动光伏板清扫机器人(1)在成组的光伏板(3)上沿Y方向移动；清扫机构：当光伏板清扫机器人(1)在成组的光伏板(3)上移动的同时，启动清扫机构对光伏板(3)的表面进行清洁；控制模块：控制光伏板清扫机器人(1)的运行状态，并与光伏电站运维大数据云平台(4)通信，向光伏电站运维大数据云平台(4)发送运行数据和接收光伏电站运维大数据云平台(4)的控制指令；监控模块：至少包括一组或多组摄像装置(201)、用于采集光伏板清扫机器人(1)周围的光伏板(3)的影像；监控模块的结构是间接拍摄式结构，具体结构是：监控模块中还包括升降机构(202)、活动盖板(203)、反光镜(204)；摄像装置(201)固定安装在光伏板清扫机器人(1)的壳体中；反光镜(204)安装在活动盖板(203)之中，活动盖板(203)与升降机构(202)相连接，升降机构(202)可以收缩或伸展；当光伏板清扫机器人(1)不工作时，监控模块处于封闭状态，保护其中的摄像装置(201)免受外界环境因素的损害；此时，活动盖板(203)和升降机构(202)收缩并收纳在光伏板清扫机器人(1)的壳体中；当光伏板清扫机器人(1)处于运行状态且需要启动监控模块时，监控模块处于打开状态，由摄像装置(201)进行影像资料的采集；此时，升降机构(202)伸展并带动活动盖板(203)向上移动到光伏板(3)的上方，摄像装置(201)向上通过反光镜(204)采集光伏板清扫机器人(1)周围的光伏板(3)的影像；其中，所述的反光镜(204)上沿X方向设有转轴(205)和转动机构(206)，使得反光镜(204)能够围绕转轴(205)旋转、使得摄像装置(201)通过反光镜(204)采集的光伏板(3)的影像的区域随之产生变化，使得监控模块具有灵活的监控范围；其中，所述的摄像装置(201)是可见光摄像机，或/和，红外摄像机：可见光摄像机用于拍摄光伏板(3)的可见光图像，包括清扫前的图像和清扫后的图像，通过图像处理软件/硬件对清扫的效果进行图像分析，对清扫过程提供决策支持、或者对清扫的实际效果作出判断；并可以查找并锁定光伏板(3)上未被清除的积垢的物理位置；红外摄像机：用于拍摄光伏板(3)的红外光图像，通过图像处理软件/硬件对红外光图像进行图像分析，检测光伏板(3)中的局部异常发热现象和热斑故障；所述的用于光伏电站运维的光伏板智能清扫系统的工作过程是：S1、由光伏电站运维大数据云平台(4)制定清扫计划，并向光伏板清扫机器人(1)发出清扫指令，由光伏板清扫机器人(1)对光伏板(3)进行清扫，光伏板清扫机器人(1)的清扫过程是：S101、通过悬挂导向机构将光伏板清扫机器人(1)挂靠在一组光伏板(3)上，然后打开监控模块，通过摄像装置(201)拍摄光伏板清扫机器人(1)行进方向前方邻近区域的光伏板(3)的图像；然后通过图像处理软件/硬件，将该图像与预先保存的若干个不同污垢堆积程度的光伏板图像资料进行对比分析、或者提取该图像的特征参数与预先保存的若干个不同污垢堆积程度的光伏板图像的特征参数进行对比分析，从而确定光伏板清扫机器人(1)行进方向前方待清扫区域的污垢堆积指标参数；S102、启动行走机构，由行走机构与悬挂导向机构互相配合，使得光伏板清扫机器人(1)在光伏板(3)上不断移动、同时启动清扫机构，并且光伏板清扫机器人(1)根据前方待清扫区域的污垢堆积指标参数设置对应的清扫模式；针对待清扫区域不同的污垢堆积程度，光伏板清扫机器人(1)具有若干种清扫模式，至少包括以下三种：快速清洁：行走机构采用快速行进速度，清扫机构采用较弱的清扫力度；标准清洁：行走机构采用正常行进速度，清扫机构采用正常的清扫力度；强力清洁：行走机构采用慢速行进速度，清扫机构采用较强的清扫力度；S103、在光伏板清扫机器人(1)不断移动的过程中，由监控模块实时拍摄光伏板清扫机器人(1)行进方向前方待清扫区域的光伏板(3)的图像、再通过图像处理软件/硬件进行分析处理；当前方待清扫区域的污垢堆积指标参数发生变化时，及时调整清扫模式；同时，由监控模块不断拍摄光伏板清扫机器人(1)行进方向后方已清扫区域的光伏板(3)的图像、再通过图像处理软件/硬件进行分析处理，对清扫效果进行评判；依此类推，光伏板清扫机器人(1)在行走机构的驱动下，逐一经过待清扫的光伏板(3)的表面并完成清扫过程；S2、通过光伏电站运维大数据云平台(4)对清扫过程进行优化，具体的：由光伏电站运维大数据云平台(4)对若干个光伏电站(5)、以及各个光伏电站(5)中的若干个光伏板清扫机器人(1)进行统一管理，各个光伏板清扫机器人(1)将各自的监控模块采集的监控数据和对应的清扫运行数据通过控制模块分别上传到光伏电站运维大数据云平台(4)；光伏电站运维大数据云平台(4)通过大数据分析，对各个光伏电站(5)中的各个光伏板(3)的运行状态进行对比分析，从而对清扫模式和清扫计划进行优化；其中包括：不断积累各种实时清扫模式及其对应的清扫前图像数据和清扫后图像数据的基础数据，采用深度学习算法，对通过图像分析手段判定污垢堆积指标参数的判断逻辑进行优化；并以初始的清扫模式为基础，相应的对具有不同污垢堆积指标参数状态的清扫模式和清扫动作进行细分和优化。