CN111010079B - 基于多传感器的光伏智能清洁控制系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于多传感器的光伏智能清洁控制系统和方法，涉及伏组件清洁技术领域，系统包括视觉传感器、湿度传感器、雨水传感器、气象数据库、数据分析端云服务器，数据分析端云服务器获取视觉传感器、湿度传感器和雨水传感器采集到的数据信息，并对数据进行处理，以及将需要清洁的处理结果形成清洁指令发送给控制端云服务器；方法为通过视觉传感器采集光伏组件信息，与后台大量的不同清洁程度的模板进行比对检测，判断清洁度，需要清洁时，根据气象数据，自动分析处理，在最大湿度或雨天进行清洁，使清洁效果更佳和更经济。

Description

基于多传感器的光伏智能清洁控制系统和方法
技术领域
本发明涉及光伏组件清洁技术领域，尤其涉及一种基于多传感器的新型光伏智能清洁控制系统和方法。
背景技术
目前，常见的清洁控制方式是由清洁控制系统定时驱动清洁装置，或人工通过远程控制进行运行。但是，这种常规的控制方法不能根据光伏组件所处环境的湿度及下雨状态自行工作，很难实现最佳的清洁效果。另外，当光伏组件比较干净暂时不需要清洁时，常规的控制方法依然会固定运行，导致耗费不必要的清洁工作。
基于此，做出本申请。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述缺陷，本发明提供了一种基于多传感器的光伏智能清洁控制系统和方法，可以结合环境湿度、雨量和清洁时间间隔来决定是否进行清洁，提高清洁效果和清洁效率。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
一种基于多传感器的光伏智能清洁控制系统，包括
视觉传感器，用于采集光伏组件表面的图像；
湿度传感器，用于采集光伏组件所在环境的湿度；
雨水传感器，用于采集光伏组件所在环境的雨水量；
气象数据库，作为网络数据库可被随时调取气象数据；
数据分析端云服务器，用于获取视觉传感器、湿度传感器和雨水传感器采集到的数据信息，并对数据进行处理，以及将需要清洁的处理结果形成清洁指令发送给控制端云服务器；
控制端云服务器，用于根据数据分析端云服务器的清洁指令向清洁机器人发送清洁命令；
清洁机器人，用于根据控制端云服务器的清洁命令对光伏组件进行清洁；
所述数据分析端云服务器包括预存标准图片的图片库。
一种基于多传感器的光伏智能清洁控制方法，包括以下：
步骤1、视觉传感器实时拍摄光伏组件图片并与标准图片进行比对；
步骤2、判断比对值是否达到或超过设定阈值K，若为是，执行步骤3，若为否，返回步骤1；
步骤3、湿度传感器检测湿度值；
步骤4、判断湿度值是否达到阈值M，若为是，执行步骤5，若为否，返回步骤3；
步骤5、发出清洁指令；
步骤6、雨水传感器检测雨水量；
步骤7、判断雨水量是否达到或超过设定阈值P，若为是，执行步骤8，若为否，返回步骤6；
步骤8、计算到上次下雨的间隔时间；
步骤9、判断间隔时间是否达到或超过设定阈值N，若为是，执行步骤5，若为否，返回步骤6。
作为本发明清洁控制方法的一种优选方案，所述步骤1和步骤2中的比对方式为：将拍摄图片的光伏板面上的银条与标准图片的光伏板面上的银条进行比对。
作为本发明清洁控制方法的一种优选方案，所述步骤4中，所述阈值M的确定方式为：根据电站地理位置，结合气象预报数据，来确定可能达到最大湿度的时间和湿度值。
作为本发明清洁控制方法的一种优选方案，所述步骤4中，可以根据需要更新或增加图片库的标准图片的数量。
本发明的工作原理：通过视觉传感器识别光伏组件表面的清洁度，根据气象数据自动分析处理，由雨水传感器、湿度传感器感知雨量、空气湿度，在雨天或最大湿度时进行清洁，实现最佳清洁效果和更经济的清洁方式。
本发明能实现如下技术效果：
（1）本发明可以结合环境湿度、雨量和清洁间隔来决定是否进行清洁，提高清洁效果和清洁效率。
（2）本发明通过视觉传感器采集光伏组件信息，与后台大量的不同清洁程度的模板进行比对检测，判断清洁度，需要清洁时，根据气象数据，自动分析处理，在最大湿度或雨天进行清洁，使清洁效果更佳和更经济；当不需要清洁运行时可以自动识别并停止清洁运行。
附图说明
图1为本实施例清洁控制系统的功能模块框图；
图2为本实施例清洁控制系统的控制流程图。
具体实施方式
为了使本发明的技术手段及其所能达到的技术效果，能够更清楚更完善的披露，兹提供了以下实施例，并结合附图作如下详细说明：
如图1所示，本实施例的一种基于多传感器的光伏智能清洁控制系统，包括
视觉传感器，用于采集光伏组件表面的图像；
湿度传感器，用于采集光伏组件所在环境的湿度；
雨水传感器，用于采集光伏组件所在环境的雨水量；
气象数据库，作为网络数据库可被随时调取气象数据；
数据分析端云服务器，用于获取视觉传感器、湿度传感器和雨水传感器采集到的数据信息，并对数据进行处理，以及将需要清洁的处理结果形成清洁指令发送给控制端云服务器；
控制端云服务器，用于根据数据分析端云服务器的清洁指令向清洁机器人发送清洁命令；
清洁机器人，用于根据控制端云服务器的清洁命令对光伏组件进行清洁；
数据分析端云服务器包括预存标准图片的图片库。
视觉传感器、湿度传感器、雨水传感器和气象数据库与数据分析端云服务器网络通讯连接。
本实施例的一种基于多传感器的光伏智能清洁控制方法，包括以下：
步骤1、视觉传感器实时拍摄光伏组件图片并与标准图片进行比对；视觉传感器可以在每天定时实时拍摄记录光伏组件表面的现状，自动与云服务器图片库里面预先存储的标准图片（图片按不同的污染程度分类，且可以随时更新或增加该图片的数量以丰富和提高比对精度、准确度）进行学习、比对，并自行判断现场光伏组件是否达到清洁条件。
步骤2、判断比对值是否达到或超过设定阈值K，若为是，执行步骤3，若为否，返回步骤1。若比对值<K，（其中K为可以反映组件污染程度的可设定阈值），则表明组件污染不严重不需要清洁。若比对值>=K，（其中K为可以反映组件污染程度的可设定阈值），则表明组件已经受污染，需要进行清洁，发出清洁指令。
步骤3、湿度传感器检测湿度值；
步骤4、判断湿度值是否达到阈值M，若为是，执行步骤5，若为否，返回步骤3；
步骤5、发出清洁指令；
步骤6、雨水传感器检测雨水量；步骤3湿度传感器检测实时湿度值，根据电站地理位置，结合气象预报数据，得到晚上（19:00至次日凌晨5:00）可能达到最大湿度的时间和湿度值，从湿度实际检测的实时数据曲线中分析判断达到湿度最大值M时，结合视觉传感的清洁指令，在步骤4中进行判断处理，在步骤5中发送清洁执行指令，启动清洁机器人进行清洁。
步骤7、判断雨水量是否达到或超过设定阈值P，若为是，执行步骤8，若为否，返回步骤6；
步骤8、计算到上次下雨的间隔时间；
步骤9、判断间隔时间是否达到或超过设定阈值N，若为是，执行步骤5，若为否，返回步骤6。
步骤6雨水传感器检测是否下雨及雨水量后，在步骤7、8、9中进行判断处理：
若雨量值<P，（其中P为可设定雨量阈值），则认为没有下雨或雨量很小而不进行清洁。
若雨量值>=P，（其中P为可设定雨量阈值），则认为雨量较大而具备了可以清洁的条件。
此时再即时调取网络气象数据并计算、分析当前到上一次下雨的时间间隔；
若间隔时间<N，（其中N为可设定天数），则认为本次距上次清洁时间较近，有可能是刚刚才清洁过，就不再进行清洁。
若间隔时间>=N，（其中N为可设定天数），则认为本次距上次清洁时间较远，立即发送指令给执行系统进行清洁。
以上内容是结合本发明的优选实施方式对所提供技术方案所作的进一步详细说明，不能认定本发明具体实施只局限于上述这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种基于多传感器的光伏智能清洁控制系统，其特征在于：包括
视觉传感器，用于采集光伏组件表面的图像；
湿度传感器，用于采集光伏组件所在环境的湿度；
雨水传感器，用于采集光伏组件所在环境的雨水量；
气象数据库，作为网络数据库可被随时调取气象数据；
数据分析端云服务器，用于获取视觉传感器、湿度传感器和雨水传感器采集到的数据信息，并对数据进行处理，以及将需要清洁的处理结果形成清洁指令发送给控制端云服务器；
控制端云服务器，用于根据数据分析端云服务器的清洁指令向清洁机器人发送清洁命令；
清洁机器人，用于根据控制端云服务器的清洁命令对光伏组件进行清洁；
所述数据分析端云服务器包括预存标准图片的图片库；
所述系统的控制方法为：
步骤1、视觉传感器实时拍摄光伏组件图片并与标准图片进行比对；
步骤2、判断比对值是否达到或超过设定阈值K，若为是，执行步骤3，若为否，返回步骤1；
步骤3、湿度传感器检测湿度值；
步骤4、判断湿度值是否达到阈值M，若为是，执行步骤5，若为否，返回步骤3；
步骤5、发出清洁指令；
步骤6、雨水传感器检测雨水量；
步骤7、判断雨水量是否达到或超过设定阈值P，若为是，执行步骤8，若为否，返回步骤6；
步骤8、计算到上次下雨的间隔时间；
步骤9、判断间隔时间是否达到或超过设定阈值N，若为是，执行步骤5，若为否，返回步骤6；
所述步骤1和步骤2中的比对方式为：将拍摄图片的光伏板面上的银条与标准图片的光伏板面上的银条进行比对；
所述步骤4中，所述阈值M的确定方式为：根据电站地理位置，结合气象预报数据，来确定可能达到最大湿度的时间和湿度值；
所述步骤4中，可以根据需要更新或增加图片库的标准图片的数量。
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