CN111112270B - 基于雪量感知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雪量传感器的光伏智能清洁控制系统和方法，涉及光伏组件清洁技术领域，系统包括视觉传感器、雪量传感器、气象数据库、数据分析端云服务器和控制端云服务器，数据分析端云服务器获取雪量传感器和视觉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；方法为通过视觉传感器、雪量传感器，并结合气象数据库，可及时且准确地判定是否开始下雪，并及时地对光伏组件进行自动扫雪清洁，能防止积雪导致的丧失发电量，使光伏组件能正常进行光电转化。

Description

基于雪量感知的光伏智能清洁控制系统和方法
技术领域
本发明设计光伏组件清洁技术领域，尤其涉及一种基于雪量感知的光伏智能清洁控制系统和方法。
背景技术
冬日里，下雪不可避免，尤其是北方，下一晚上的雪就能把马路、屋顶堆得厚厚的，而一旦下雪，光伏组件则因为积雪覆盖，无法在开太阳时接收阳光进行光电转化，因此需要及时进行扫雪。但是人工扫雪往往具有滞后性，同时也非常不方便，因此急需一种可以根据电站结构控制清洁机器人自动扫雪或停用设备的控制系统和方法。
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，本发明提供了基于雪量感知的光伏智能清洁控制系统和方法，可以在下雪天实现自动扫雪。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
一种基于雪量感知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；
雪量传感器，用于采集光伏组件所在环境的雪量；
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，用于获取雪量传感器和视觉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。
作为本发明清洁控制系统的一种优选方案，为了提高比对精度和准确度，所述数据分析端云服务器的预存标准图片为下雪时组件被雪覆盖的程度或下雪时的场景图片，且可以随时更新或增加图片的数量。
作为本发明清洁控制系统中雪量传感器的一种优选方案，所述雪量传感器为采用超声波遥测原理测量积雪深度。
作为本发明清洁控制系统中雪量传感器的一种优选方案，所述雪量传感器包括可加热的雪量收集装置，将雪加热融化为水，通过检测水量来确定雪量。
一种基于雪量传感器的光伏智能清洁控制方法，包括以下：
步骤1、从气象数据库调取气象数据；
步骤2、获得将要下雪的气象数据时，启用暴雪模式；
步骤3、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，同时雪量传感器实时采集光伏组件所在环境的雪量；
步骤4、判断是否下雪，若为是，执行步骤5，若为否，执行步骤6；
步骤5、发出连续清洁指令；
步骤6、发出停止清洁指令。
作为本发明清洁控制方法的一种优选方案，对于地面电站启用暴雪模式，对于屋顶电站，则禁用暴雪模式。
本发明的原理及有益效果：本发明通过视觉传感器、雪量传感器，并结合气象数据库，可及时且准确地判定是否开始下雪，并及时地对光伏组件进行自动扫雪清洁，能防止积雪导致的丧失发电量，使光伏组件能正常进行光电转化。同时使用视觉传感器和雪量传感器，可以在其中一个传感器判断故障时，另一个还是能发挥作用，可以进一步提高判断的准确性。
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雪量感知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；
雪量传感器，用于采集光伏组件所在环境的雪量；
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，用于获取雪量传感器和视觉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。
如图2所示，本实施例的一种基于雪量传感器的光伏智能清洁控制方法，包括以下：
步骤1、从气象数据库调取气象数据；
步骤2、获得将要下雪的气象数据时，启用暴雪模式；
当某区域电站所配备的这种光伏智能清洁控制系统根据气象数据得知将要下雪时，先由人工决定是否开启暴雪模式；针对两种情况：1、对于地面电站，则启用暴雪模式，立即发送指令给执行系统进行连续清洗。2、对于屋顶电站，则禁用暴雪模式，立即发送指令给执行系统进行设备停用。对于地面电站，因清洗掉的积雪可以掉落地面不易堆积阻挡设备运行，若开始下雪且下雪量较小时，即开始连续清洗，以防积雪导致的丧失发电量。对于屋顶电站则采用禁用暴雪模式的方式，因清洗掉的积雪容易堆积阻挡清洗设备运行。
步骤3、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，或者，雪量传感器实时采集光伏组件所在环境的雪量；
视觉传感器（实时拍摄光伏组件的图片，然后自行与数据分析端云服务器图片库里面预先存储的标准图片进行学习、比对，并自行判断比对值是否已经达到了清洗条件）识别出已经下雪时——就立即发送指令给执行系统进行连续清洗。
其中该标准图片代表了下雪时组件被雪覆盖的程度或下雪时的场景，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。
另外也可以采用雪量传感器进行采集光伏组件所在环境的雪量；雪量传感器可以有两种，一种是采用超声波遥测技术测量积雪深度为原理的雪量传感器。另一种是采用可加热的雪量收集装置，将雪加热融化为水，通过检测水量来确定雪量。
步骤4、判断是否下雪，若为是，执行步骤5，若为否，执行步骤6；
步骤5、发出连续清洁指令；
步骤6、发出停止清洁指令。
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)

1.一种基于雪量感知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；
雪量传感器，用于采集光伏组件所在环境的雪量；
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，用于获取雪量传感器和视觉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；所述数据分析端云服务器包括预存标准图片的图片库；
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的预存标准图片为下雪时组件被雪覆盖的程度或下雪时的场景图片，且可以随时更新或增加图片的数量；
所述雪量传感器为采用超声波遥测原理测量积雪深度；
或者所述雪量传感器包括可加热的雪量收集装置，将雪加热融化为水，通过检测水量来确定雪量；
利用所述控制系统的基于雪量感知的光伏智能清洁控制方法为：
步骤1、从气象数据库调取气象数据；
步骤2、获得将要下雪的气象数据时，启用暴雪模式；其中对于地面电站启用暴雪模式，对于屋顶电站，则禁用暴雪模式；
步骤3、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，同时雪量传感器实时采集光伏组件所在环境的雪量；
步骤4、判断是否下雪，若为是，执行步骤5，若为否，执行步骤6；
步骤5、发出连续清洁指令；
步骤6、发出停止清洁指令。
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