CN114268274A - 一种光伏阵列清扫自动循环*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光伏阵列清扫自动循环***,包括行走模块、清扫模块、监测模块和处理器,还包括清洁模块、供电模块、摄像模块和网络模块,所述行走模块包括轨道控制器、轨道和轨道车,所述清扫模块包括X轴电动滑轨、Y轴电动滑轨、Z轴电动滑轨和刷具,所述清扫模块还包括第一单片机、第一气泵和第一喷嘴,所述监测模块包括第二单片机、摄像头、报警模块和图像配对***。整体光伏阵列清扫自动循环***使用稳定高效,能够为人员提供自动化循环的光伏板清扫机构,具备较高的续航能力,可对光伏阵列中的光伏板清扫状态进行图像对比,以保证清扫的洁净度,大大增加整体光伏阵列的太阳能发电的稳定性。
Description
技术领域
本发明属于光伏技术领域,具体涉及一种光伏阵列清扫自动循环***。
背景技术
随着新能源概念的增长,越来越多地区开设采用光伏组件进行太阳能集电,实现对太阳能的利用,尤其是在人烟稀少,土地面积广域的冻土层、沙地或滩涂地上进行装配使用,其需要保证光伏阵列中的光伏板的受照稳定,从而需要对光伏阵列的光伏板进行清扫维护处理。
传统在面对光伏阵列的清洁维护时,普遍由人力搬运清扫用具,逐个对光伏板进行清刷处理,其效率低,且人力成本较高,缺乏能够进行清扫自动循环的清洁***。为此,我们提出一种光伏阵列清扫自动循环***。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光伏阵列清扫自动循环***,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种光伏阵列清扫自动循环***,包括行走模块、清扫模块、监测模块和处理器,还包括清洁模块、供电模块、摄像模块和网络模块,所述行走模块包括轨道控制器、轨道和轨道车,所述清扫模块包括X轴电动滑轨、Y轴电动滑轨、Z轴电动滑轨和刷具,所述清扫模块还包括第一单片机、第一气泵和第一喷嘴,所述监测模块包括第二单片机、摄像头、报警模块和图像配对***,所述监测模块还包括温湿度传感器、光线传感器和风向风速传感器,所述清洁模块包括第三单片机、第二气泵和第二喷嘴,所述供电模块包括太阳能控制器、光伏板、蓄电池和逆变器,所述摄像模块包括第四单片机、摄像头、语音对话模块和数据存储模块,所述网络模块包括5G模块、无线模块和蓝牙模块。
进一步地,所述轨道车装配于轨道上,所述清扫模块、监测模块、清洁模块、供电模块、摄像模块和网络模块依次装配于轨道车上,所述供电模块的电力输出端分别与清扫模块、监测模块、清洁模块、摄像模块和网络模块的电力输入端通过导线构成电连接,所述Y轴电动滑轨的滑轨装配于X轴电动滑轨的滑动块上,所述Z轴电动滑轨的滑轨装配于Y轴电动滑轨的滑动块上,所述刷具装配于Z轴电动滑轨的滑动块上,所述第一气泵装配于Y轴电动滑轨的滑轨上,所述第一喷嘴装配于Z轴电动滑轨的滑动块上,所述第一气泵的输气端通过气管与第一喷嘴的进气端连接,所述第二喷嘴围绕光伏板的框架一圈进行装配,所述第二气泵的输气端通过气管与第二喷嘴的进气端连接。
进一步地,所述处理器的输出端分别与行走模块、清扫模块和清洁模块的输入端构成电连接,所述处理器与网络模块和存储器构成电连接,所述供电模块与处理器构成电连接,所述监测模块和摄像模块与处理器处理器构成电连接。
进一步地,所述轨道控制器内配备有远程控制发射器,所述轨道车配备有远程控制接收器,所述轨道控制器的远程控制发射器与轨道车的远程控制接收器射频连接,所述轨道控制器的输出端与轨道的输入端通过导线构成电连接,所述轨道为可变轨式轨道。
进一步地,所述第一单片机的输出端分别与X轴电动滑轨、Y轴电动滑轨和Z轴电动滑轨和第一气泵输入端通过导线构成电连接,所述第三单片机的输出端与第二气泵的输入端通过导线构成电连接,所述光伏板的电力输出端与太阳能控制器的电力输入端通过导线构成电连接,所述太阳能控制器的输出端与蓄电池的输入端通过导线构成电连接,所述蓄电池的输出端与逆变器的输入端通过导线构成电连接。
进一步地,所述第四单片机通过导线与语音对话模块和摄像头构成电连接,所述第四单片机输出端与数据存储模块输入端通过导线构成电连接。
进一步地,所述摄像头、温湿度传感器、光线传感器和风向风速传感器输出端与第二单片机输入端通过导线构成电连接,所述第二单片机与报警模块和图像配对***构成连接,所述第二单片机与第一单片机构成电连接。
进一步地,所述图像配对***包括图像识别模块、图像存储库、历史数据存储库和图像处理模块,所述图像识别模块包括摄像控制模块和图像对比模块。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1.人员通过行走模块、清扫模块、监测模块、处理器、清洁模块、供电模块、摄像模块和网络模块组成的组件,实现为光伏阵列提供清扫自动循环***,使用时,由行走模块的轨道车载整体清扫组件在轨道上移动,并由轨道控制器控制轨道的头尾进行变轨,使轨道车能够在轨道上进行循环形状,达到使整体清扫机构能够随着轨道在光伏阵列之间进行循环行走,以助于清扫机构能够循环对光伏阵列间的光伏板进行清扫处理,保证光伏板上的洁净度,使光伏板在日光下能够充分受照,且轨道车每移动至一组光伏板上后,利用清扫模块对光伏板上进行清扫,使光伏板上的树枝、废弃衣服、塑料袋或灰尘能够有效被扫落,以保证光伏板受照的稳定性。
2.,通过监测模块实现对光伏板进行摄像监测,利用图像配对***实现对光伏板进行图像对比,且对清扫后的光伏板的图像与内部图像存储库中存储的洁净的光伏板进行处理对比,在对比合格后,则进行下一组光伏板的清扫,在对比不合格后由清洁模块进行重复清扫,在二次清扫后由图像配对***再次对比,且对比图像合格后进入下一组光伏板清扫,对比不合格后,由报警模块将该不合格光伏板不合格数据对处理器发出,并利用网络模块中的5G模块、无线模块或蓝牙模块对外部监控终端发出警报,以供监控终端人员得知,并至光伏阵列集中处理,由温湿度传感器、光线传感器和风向风速传感器相继对光伏阵列环境中的温湿度、光线强度以及风向风速进行检测,由网络模块对外发出,以供外部人员及时了解。
3.由供电模块中太阳能控制器和光伏板太阳能充电组件,实现对蓄电池补充电源,以增加整体清扫机构的续航能力,通过清洁模块中的第二气泵对第二喷嘴提供气体,由第二喷嘴对供电模块的光伏板表面进行定时吹气处理,以保证供电模块的光伏板表面的洁净度,使其能够稳定受照,实现太阳能供电,通过摄像模块中的摄像头和语音对话模块,以及网络模块的信号射频的数据传输,可供清扫现场的人员与外部人员进行远程通话,以助于外部人员远程协助现场的作业施工,整体光伏阵列清扫自动循环***使用稳定高效,能够为人员提供自动化循环的光伏板清扫机构,具备较高的续航能力,可对光伏阵列中的光伏板清扫状态进行图像对比,以保证清扫的洁净度,大大增加整体光伏阵列的太阳能发电的稳定性。
附图说明
图1为本发明一种光伏阵列清扫自动循环***的整体示意图。
图2为本发明一种光伏阵列清扫自动循环***的行走模块图。
图3为本发明一种光伏阵列清扫自动循环***的清扫模块图。
图4为本发明一种光伏阵列清扫自动循环***的监测模块图。
图5为本发明一种光伏阵列清扫自动循环***的清洁模块图。
图6为本发明一种光伏阵列清扫自动循环***的供电模块图。
图7为本发明一种光伏阵列清扫自动循环***的摄像模块图。
图8为本发明一种光伏阵列清扫自动循环***的网络模块图。
图9为本发明一种光伏阵列清扫自动循环***的图像配对***图。
图10为本发明一种光伏阵列清扫自动循环***的图像识别模块图。
图11为本发明一种光伏阵列清扫自动循环***的异步消息队列示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例
如图1-11所示,一种光伏阵列清扫自动循环***,包括行走模块、清扫模块、监测模块和处理器,还包括清洁模块、供电模块、摄像模块和网络模块,所述行走模块包括轨道控制器、轨道和轨道车,所述清扫模块包括X轴电动滑轨、Y轴电动滑轨、Z轴电动滑轨和刷具,所述清扫模块还包括第一单片机、第一气泵和第一喷嘴,所述监测模块包括第二单片机、摄像头、报警模块和图像配对***,所述监测模块还包括温湿度传感器、光线传感器和风向风速传感器,所述清洁模块包括第三单片机、第二气泵和第二喷嘴,所述供电模块包括太阳能控制器、光伏板、蓄电池和逆变器,所述摄像模块包括第四单片机、摄像头、语音对话模块和数据存储模块,所述网络模块包括5G模块、无线模块和蓝牙模块。
其中,所述轨道车装配于轨道上,所述清扫模块、监测模块、清洁模块、供电模块、摄像模块和网络模块依次装配于轨道车上,所述供电模块的电力输出端分别与清扫模块、监测模块、清洁模块、摄像模块和网络模块的电力输入端通过导线构成电连接,所述Y轴电动滑轨的滑轨装配于X轴电动滑轨的滑动块上,所述Z轴电动滑轨的滑轨装配于Y轴电动滑轨的滑动块上,所述刷具装配于Z轴电动滑轨的滑动块上,所述第一气泵装配于Y轴电动滑轨的滑轨上,所述第一喷嘴装配于Z轴电动滑轨的滑动块上,所述第一气泵的输气端通过气管与第一喷嘴的进气端连接,所述第二喷嘴围绕光伏板的框架一圈进行装配,所述第二气泵的输气端通过气管与第二喷嘴的进气端连接;有轨道车带动整体清扫组件在能够变轨的轨道上进行循环行走,以实现对光伏阵列中的光伏板进行循环清扫处理。
其中,所述处理器的输出端分别与行走模块、清扫模块和清洁模块的输入端构成电连接,所述处理器与网络模块和存储器构成电连接,所述供电模块与处理器构成电连接,所述监测模块和摄像模块与处理器处理器构成电连接。
其中,所述轨道控制器内配备有远程控制发射器,所述轨道车配备有远程控制接收器,所述轨道控制器的远程控制发射器与轨道车的远程控制接收器射频连接,所述轨道控制器的输出端与轨道的输入端通过导线构成电连接,所述轨道为可变轨式轨道。
其中,所述第一单片机的输出端分别与X轴电动滑轨、Y轴电动滑轨和Z轴电动滑轨和第一气泵输入端通过导线构成电连接,所述第三单片机的输出端与第二气泵的输入端通过导线构成电连接,所述光伏板的电力输出端与太阳能控制器的电力输入端通过导线构成电连接,所述太阳能控制器的输出端与蓄电池的输入端通过导线构成电连接,所述蓄电池的输出端与逆变器的输入端通过导线构成电连接;利用X轴电动滑轨、Y轴电动滑轨和Z轴电动滑轨对刷具和第一喷嘴的作业位置进行调节。
其中,所述第四单片机通过导线与语音对话模块和摄像头构成电连接,所述第四单片机输出端与数据存储模块输入端通过导线构成电连接;通过摄像模块中的摄像头和语音对话模块,以及网络模块的信号射频的数据传输,可供清扫现场的人员与外部人员进行远程通话,以助于外部人员远程协助现场的作业施工。
其中,所述摄像头、温湿度传感器、光线传感器和风向风速传感器输出端与第二单片机输入端通过导线构成电连接,所述第二单片机与报警模块和图像配对***构成连接,所述第二单片机与第一单片机构成电连接;由温湿度传感器、光线传感器和风向风速传感器相继对光伏阵列环境中的温湿度、光线强度以及风向风速进行检测,由网络模块对外发出,以供外部人员及时了解。
其中,所述图像配对***包括图像识别模块、图像存储库、历史数据存储库和图像处理模块,所述图像识别模块包括摄像控制模块和图像对比模块,所述摄像控制模块包括图像处理模块和图片传输模块,所述语音对话模块包括扬声器和麦克风;由图像配对***对清扫前后拍摄的光伏板画面进行图像对比。
其中,所述图像配对***内建设一组异步消息队列和资源管理组建。
本发明的工作原理及使用流程:由行走模块的轨道车载整体清扫组件在轨道上移动,并由轨道控制器控制轨道的头尾进行变轨,使轨道车能够在轨道上进行循环形状,达到使整体清扫机构能够随着轨道在光伏阵列之间进行循环行走,以助于清扫机构能够循环对光伏阵列间的光伏板进行清扫处理,保证光伏板上的洁净度,使光伏板在日光下能够充分受照,人员分别对光伏阵列中每组光伏板上装配电子标签,并对轨道车上装配与电子标签对应的电子标签读取器,并将电子标签读取器与处理器进行电连接,且轨道车每移动至一组光伏板上后,利用清扫模块对光伏板上进行清扫,使光伏板上的树枝、废弃衣服、塑料袋或灰尘能够有效被扫落,以保证光伏板受照的稳定性,清扫时,由X轴电动滑轨、Y轴电动滑轨、Z轴电动滑轨带动刷具进行X、Y、Z轴移动,使刷具能够与光伏板进行多位置接触,且利用刷具对光伏板进行刷拭,利用第一气泵对第一喷嘴供气,使第一喷嘴对光伏板表面进行喷气,从而实现对光伏板进行良好的清扫处理,通过监测模块实现对光伏板进行摄像监测,利用图像配对***实现对光伏板进行图像对比,且对清扫后的光伏板的图像与内部图像存储库中存储的洁净的光伏板进行处理对比,在对比合格后,则进行下一组光伏板的清扫,在对比不合格后由清洁模块进行重复清扫,在二次清扫后由图像配对***再次对比,且对比图像合格后进入下一组光伏板清扫,对比不合格后,由报警模块将该不合格光伏板的电子标签序号及不合格数据对处理器发出,并利用网络模块中的5G模块、无线模块或蓝牙模块对外部监控终端发出警报,以供监控终端人员得知,并至光伏阵列集中处理,由温湿度传感器、光线传感器和风向风速传感器相继对光伏阵列环境中的温湿度、光线强度以及风向风速进行检测,由网络模块对外发出,以供外部人员及时了解,使用时,人员对轨道的起始点装配充电组件,以实现为供电模块中的蓄电池提供电源,有蓄电池为电器设备提供电源,且在清扫作业途中,由供电模块中太阳能控制器和光伏板太阳能充电组件,实现对蓄电池补充电源,以增加整体清扫机构的续航能力,通过清洁模块中的第二气泵对第二喷嘴提供气体,由第二喷嘴对供电模块的光伏板表面进行定时吹气处理,以保证供电模块的光伏板表面的洁净度,使其能够稳定受照,实现太阳能供电,通过摄像模块中的摄像头和语音对话模块,以及网络模块的信号射频的数据传输,可供清扫现场的人员与外部人员进行远程通话,以助于外部人员远程协助现场的作业施工。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种光伏阵列清扫自动循环***,包括行走模块、清扫模块、监测模块和处理器,其特征在于,还包括清洁模块、供电模块、摄像模块和网络模块,所述行走模块包括轨道控制器、轨道和轨道车,所述清扫模块包括X轴电动滑轨、Y轴电动滑轨、Z轴电动滑轨和刷具,所述清扫模块还包括第一单片机、第一气泵和第一喷嘴,所述监测模块包括第二单片机、摄像头、报警模块和图像配对***,所述监测模块还包括温湿度传感器、光线传感器和风向风速传感器,所述清洁模块包括第三单片机、第二气泵和第二喷嘴,所述供电模块包括太阳能控制器、光伏板、蓄电池和逆变器,所述摄像模块包括第四单片机、摄像头、语音对话模块和数据存储模块,所述网络模块包括5G模块、无线模块和蓝牙模块。
2.根据权利要求1所述的一种光伏阵列清扫自动循环***,其特征在于:所述轨道车装配于轨道上,所述清扫模块、监测模块、清洁模块、供电模块、摄像模块和网络模块依次装配于轨道车上,所述供电模块的电力输出端分别与清扫模块、监测模块、清洁模块、摄像模块和网络模块的电力输入端通过导线构成电连接,所述Y轴电动滑轨的滑轨装配于X轴电动滑轨的滑动块上,所述Z轴电动滑轨的滑轨装配于Y轴电动滑轨的滑动块上,所述刷具装配于Z轴电动滑轨的滑动块上,所述第一气泵装配于Y轴电动滑轨的滑轨上,所述第一喷嘴装配于Z轴电动滑轨的滑动块上,所述第一气泵的输气端通过气管与第一喷嘴的进气端连接,所述第二喷嘴围绕光伏板的框架一圈进行装配,所述第二气泵的输气端通过气管与第二喷嘴的进气端连接。
3.根据权利要求1所述的一种光伏阵列清扫自动循环***,其特征在于:所述处理器的输出端分别与行走模块、清扫模块和清洁模块的输入端构成电连接,所述处理器与网络模块和存储器构成电连接,所述供电模块与处理器构成电连接,所述监测模块和摄像模块与处理器处理器构成电连接。
4.根据权利要求1所述的一种光伏阵列清扫自动循环***,其特征在于:所述轨道控制器内配备有远程控制发射器,所述轨道车配备有远程控制接收器,所述轨道控制器的远程控制发射器与轨道车的远程控制接收器射频连接,所述轨道控制器的输出端与轨道的输入端通过导线构成电连接,所述轨道为可变轨式轨道。
5.根据权利要求1所述的一种光伏阵列清扫自动循环***,其特征在于:所述第一单片机的输出端分别与X轴电动滑轨、Y轴电动滑轨和Z轴电动滑轨和第一气泵输入端通过导线构成电连接,所述第三单片机的输出端与第二气泵的输入端通过导线构成电连接,所述光伏板的电力输出端与太阳能控制器的电力输入端通过导线构成电连接,所述太阳能控制器的输出端与蓄电池的输入端通过导线构成电连接,所述蓄电池的输出端与逆变器的输入端通过导线构成电连接。
6.根据权利要求1所述的一种光伏阵列清扫自动循环***,其特征在于:所述第四单片机通过导线与语音对话模块和摄像头构成电连接,所述第四单片机输出端与数据存储模块输入端通过导线构成电连接。
7.根据权利要求1所述的一种光伏阵列清扫自动循环***,其特征在于:所述摄像头、温湿度传感器、光线传感器和风向风速传感器输出端与第二单片机输入端通过导线构成电连接,所述第二单片机与报警模块和图像配对***构成连接,所述第二单片机与第一单片机构成电连接。
8.根据权利要求1所述的一种光伏阵列清扫自动循环***,其特征在于:所述图像配对***包括图像识别模块、图像存储库、历史数据存储库和图像处理模块,所述图像识别模块包括摄像控制模块和图像对比模块,所述摄像控制模块包括图像处理模块和图片传输模块。
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CN115208303A (zh) * | 2022-09-14 | 2022-10-18 | 山西超维科技有限公司 | 一种光伏发电*** |
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