CN112893238A - 一种光伏设备的运维检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光伏设备运维技术领域，公开了一种光伏设备的运维检测装置，包括安装支架、清洁辊组、驱动部及检测单元，清洁辊组、驱动部及检测单元固定设置于安装支架上，驱动部带动清洁辊组转动以清洁光伏面板表面，检测单元用于检测初次清洁后光伏面板上依然存在的污物覆盖区，该装置当需要整体对光伏面板进行清洁时多组单元清洁辊组合形成一整体清洁辊组以方便对光伏面板的整体进行初次清洁，当初次清洁完成后还可以使各组单元清洁辊相互分离并通过驱动部对指定位置的单元清洁辊进行驱动以对对应的难以去除的污物区进行二次清理，由于二次清洁为对指定的单元清洁辊进行驱动由此可节省电力能源的消耗以达到节能的目的。
Description
技术领域
本发明涉及光伏设备运维技术领域，具体涉及一种光伏设备的运维检测装置。
背景技术
煤、石油、天然气等常规能源日益枯竭，世界上能源紧张引发的问题越来越多，太阳能作为一种干净、无污染、取之不尽的能源，在近几年的新能源利用发挥了十分重要的作用，现有城市路灯照明设施、初具规模的太阳能光伏板发电群，甚至是安装在家庭屋顶上的光伏板，均为减轻现有生产生活对煤电行业的依赖做出了突出的贡献。
通常情况下，固定式光伏板需要与水平面成一定角度设置，以求获得最大的太阳辐射量，另外为了获得更大的铺设面积以采集更多的光照，大规模的光伏发电集群通常设置在野外的空余位置，由此长时间暴露在外部环境中面板表面会有尘土集落在面板上，由此会导致面板对太阳光照的采集的效率下降，从而降低发电效率，影响电量的产能，现有的解决方式基本为通过一根清洗滚刷自身的转动来对面板表面的灰尘进行统一的清洗清理，但是由于面板的总体的面积较大不同位置的集尘对面板的附着力度不同，所以在一次的清洗过程中对于附着力度较大位置的尘土无法清洁干净，而现有的通过增加在尘土附着力度较大位置的清洗停留时间来洗净面板的方式耗费的电力能源较大。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种光伏设备的运维检测装置，该装置可对不同附着力位置的尘土进行对应的清理，同时还可以节省电力能源的消耗。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种光伏设备的运维检测装置包括安装支架、清洁辊组、驱动部及检测单元，所述清洁辊组、驱动部及检测单元固定设置于安装支架上，所述驱动部带动清洁辊组转动以清洁光伏面板表面，所述检测单元用于检测初次清洁后光伏面板上依然存在的污物覆盖区，其特征在于，所述清洁辊组包括多组单元清洁辊，多组所述单元清洁辊转动设置于旋转主轴上，每组所述单元清洁辊上均设置有推离机构，所述推离机构用于将相邻设置于所述单元清洁辊首尾两侧的单元清洁辊沿远离中间单元清洁辊的方向发生位移，以使各组所述单元清洁辊处于相互分离状态，所述安装支架上设置有位置调节机构，所述位置调节机构用于带动驱动部移动以到达各组所述单元清洁辊的驱动位置。
在本发明中，进一步的，所述单元清洁辊包括两组半辊体及连接齿轮，两组半辊体同轴固定连接，两组所述半辊体内均开设有推离安置槽，所述推离机构固定设置于推离安置槽内，所述推离机构包括两组推离杆及推离弹簧，所述连接齿轮固定连接于一组推离杆的端部，所述推离弹簧连接设置于两组推离杆的尾部，所述推离弹簧通过自身弹力以保证两组推离杆顺利由推离安置槽内伸出以完成对相邻单元清洁辊的推离工作。
在本发明中，进一步的，所述半辊体上开设有锁紧安置槽，所述锁紧安置槽内设置有锁紧组件，所述锁紧组件包括锁紧推杆、锁紧驱动件及锁紧弹簧，所述锁紧弹簧连接于锁紧安置槽与锁紧推杆之间，所述锁紧驱动件用于提供动力将锁紧推杆伸出锁紧安置槽内。
在本发明中，进一步的，所述锁紧驱动件包括施力斜面及受力斜面，所述施力斜面设置于推离杆上，所述受力斜面设置于锁紧推杆的端部，所述施力斜面与受力斜面相接触设置并可沿斜面方向发生相对滑移。
在本发明中，进一步的，所述半辊体与旋转主轴之间连接设置有蓄能扭簧，所述蓄能扭簧的外侧端部固定连接于半辊体上，所述蓄能扭簧的内侧端部设有锁紧钩，所述旋转主轴上开设有多组锁扣通槽，在旋转主轴转动时所述锁紧钩钩合固定至锁扣通槽内。
在本发明中，进一步的，所述位置调节机构包括单向位置调节组件及旋转组件，所述旋转组件与单向位置调节组件的端部相连接以使单向位置调节组件转动第一避让角度，所述驱动部固定设置于单向位置调节组件的活动部上。
在本发明中，进一步的，所述安装支架上固定有多组驱动轮组，多组所述驱动轮组用于带动安装支架在光伏面板上移动，所述驱动轮组包括支撑轮组与限位轮组，所述支撑轮组与限位轮组相互垂直设置。
在本发明中，进一步的，所述检测单元包括图像采集单元、位置采集单元及控制单元，所述图像采集单元用于获取光伏面板的表面图像信息并发送至控制单元内，所述控制单元判断图像信息并生成污面图像信息，所述位置采集单元记录每一污面图像信息所对应的污区位置信息并发送至控制单元，所述控制单元发出二次清洁指令，所述二次清洁指令用于调动单元清洁辊对污物覆盖区进行再次清洁。
在本发明中，进一步的，所述二次清洁指令包括支架移动策略、驱动部移动策略及驱动执行策略，所述支架移动策略用于启动驱动轮组以带动安装支架到达对应污物覆盖区，所述驱动部移动策略用于启动位置调节机构以带动驱动部件到达对应的待驱动的单元清洁辊处，所述驱动执行策略用于控制驱动部的驱动状态。
在本发明中，进一步的，所述推离杆与连接齿轮相接触的一侧涂设由润滑油。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的装置通过将清洁辊组设置为由多组单元清洁辊相组合形成的结构形式，当需要整体对光伏面板进行清洁时多组单元清洁辊组合形成一整体清洁辊组以方便对光伏面板的整体进行初次清洁，当初次清洁完成后还可以使各组单元清洁辊相互分离并通过驱动部对指定位置的单元清洁辊进行驱动以对对应的难以去除的污物区进行二次清理，由于二次清洁为对指定的单元清洁辊进行驱动由此可节省电力能源的消耗以达到节能的目的。
同时，本发明还在半辊体与旋转主轴之间连接设置有蓄能扭簧，由此当驱动部不在进行驱动时，单元清洁辊还可以在蓄能扭簧的驱动下继续转动以继续进行清洁工作，由此可以进一步节省能源的消耗，同时提高二次清洁时的清洁效率。
附图说明
图1为本发明的总体结构示意图。
图2为本发明中单元清洁辊的分解结构示意图。
图3为本发明中推离机构的剖切机构示意图。
图4为本发明中蓄能扭簧与旋转主轴的连接结构示意图。
图5为图4中A处的放大结构示意图。
图6为本发明中安装支架与位置调节机构的连接结构示意图。
图7为本发明的使用状态示意图。
附图中：10、半辊体；101、锁紧安置槽；102、推离安置槽；11、推离杆；111、推离弹簧；12、施力斜面；13、受力斜面；14、蓄能扭簧；15、连接齿轮；16、锁紧推杆；161、锁紧弹簧；20、安装支架；21、旋转主轴；211、锁扣通槽；22、抱紧装置；3、驱动轮组；4、驱动电机；41、主动齿轮；51、单向位置调节组件；52、旋转组件；6、光伏面板。
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。
需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请同时参见图1至图7，本发明一较佳实施方式提供一种光伏设备的运维检测装置，包括安装支架20、清洁辊组、驱动部及检测单元，清洁辊组、驱动部及检测单元固定设置于安装支架20上，驱动部带动清洁辊组转动以清洁光伏面板6表面，检测单元用于检测初次清洁后光伏面板6上依然存在的污物覆盖区并控制对应位置得单元清洁辊对其进行再次清洁，其中，清洁辊组包括多组单元清洁辊，多组单元清洁辊依次首尾相接转动设置于旋转主轴21上，每组单元清洁辊上均设置有推离机构，推离机构用于将相邻设置于单元清洁辊首尾两侧的单元清洁辊沿远离位于中间位置处的单元清洁辊的方向发生位移，由此位于首尾两端处的单元清洁辊会远离中间位置的处的单元清洁辊，从而使各组单元清洁辊处于相互分离状态，安装支架20上设置有位置调节机构，位置调节机构用于带动驱动部移动以到达各组单元清洁辊的驱动位置。位置调节机构包括单向位置调节组件51及旋转组件52，旋转组件52与单向位置调节组件51的端部相连接以使单向位置调节组件51转动第一避让角度，驱动部固定设置于单向位置调节组件51的活动部上。单向位置调节组件51可以设置为电缸、气缸、直线电机等可以在单一方向上进行往复运动的现有机构。单向位置调节组件51中的滑动块的移动方向与旋转主轴21的轴向相同，由此单向位置调节组件51可以带动驱动部沿旋转主轴21的轴向进行往复移动，由此可到达驱动对应单元清洁辊的指定驱动位置。驱动部设置为驱动电机4，并在驱动电机4的输出轴上固定连接有主动齿轮41，由此通过电机带动主动齿轮41转动再由主动齿轮41带动对应单元清洁辊上的连接齿轮15，进而带动单元清洁辊转动，同时单元清洁辊的两组半辊体10的外表面上均固定包覆有清洁布，由此在单元清洁辊转动时可对光伏面板6的表面进行擦拭清洁。设置的旋转组件52用于驱使单向位置调节组件51发生转动，由此可带动驱动部转动，由此可避免驱动部在进行往复运动时安装在驱动电机4上的主动齿轮41与半辊体10发生碰撞干涉。同时旋转组件52还可以在驱动部驱动指定单元清洁辊的时候，将驱动电机4缓慢回转到驱动位置，由此也便于主动齿轮41与连接齿轮15之间的稳定啮合。
如图2至图3所示，单元清洁辊包括两组半辊体10及连接齿轮15，两组半辊体10同轴相对设置并可以通过螺钉进行固定连接，两组半辊体10内均开设有推离安置槽102，当两组半辊体10对接组装时，各推离安置槽102相互配合形成安置腔室，推离机构固定设置于推离安置槽102内，推离机构包括两组推离杆11及推离弹簧111，连接齿轮15固定连接于一组推离杆11的端部，推离弹簧111连接设置于两组推离杆11的尾部，在不受外力的情况下推离弹簧111通过自身弹力可以保证两组推离杆11一直处于伸出状态，此时推离杆11顺利由推离安置槽102内伸出以完成对相邻单元清洁辊的推离工作，同时连接齿轮15在推离杆11的带动下伸出半辊体10的端面外侧，以便于与主动齿轮41进行啮合连接。
如图3所示，半辊体10上开设有锁紧安置槽101，锁紧安置槽101内设置有锁紧组件，锁紧组件包括锁紧推杆16、锁紧驱动件及锁紧弹簧161，锁紧弹簧161连接于锁紧安置槽101与锁紧推杆16之间，锁紧驱动件用于提供动力将锁紧推杆16伸出锁紧安置槽101内。锁紧驱动件包括施力斜面12及受力斜面13，施力斜面12设置于推离杆11上，受力斜面13设置于锁紧推杆16的端部，施力斜面12与受力斜面13相接触设置并可沿斜面方向发生相对滑移。当由于受到外力使得位于两组半辊体10上的各推离杆11向内收缩时施力斜面12向一侧运动而抵触在其上的受力斜面13会在施力斜面12的驱动下向靠近旋转主轴21的方向运动，最终抵设在旋转主轴21上，由此可将清洁辊组与旋转主轴21固定连接在一起，由此当驱动部出现故障时也可以由外部动力直接驱动旋转主轴21来带动清洁辊组转动以进行清洁工作，由此可提高设备的抗故障能力，以保证设备在野外作业场所的正常运行，降低维修次数及难度。
如图4至图5所示，半辊体10与旋转主轴21之间连接设置有蓄能扭簧14，蓄能扭簧14的外侧端部固定连接于半辊体10上，蓄能扭簧14的内侧端部设有锁紧钩，旋转主轴21上开设有多组锁扣通槽211，当蓄能扭簧14相对于旋转主轴21沿某一方向进行相对转动时锁紧钩可以钩合固定至锁扣通槽211内。此蓄能扭簧14在半辊体10转动时锁紧钩钩合至锁扣通槽211内，随着驱动电机4的驱动蓄能扭簧14逐渐收紧进行蓄能，为了保证在蓄能扭簧14能够顺利进行蓄能，所以在旋转主轴21的端部需要设置对轴体的抱紧装置22，该抱紧装置22也可设置为一组反顶螺钉，通过螺钉反顶在旋转主轴21上来增加摩擦力，此抱紧装置22可对轴体施加一定的摩擦力，由此若使旋转主轴21能够发生转动需要施加一定大小的驱动力，此摩擦力的大小与蓄能扭簧14在完全收缩时对旋转主轴21施加的力相同，由此当蓄能扭簧14在进行收缩蓄能时旋转主轴21并不转动，以便于蓄能扭簧14继续进行收缩蓄能，当蓄能扭簧14收缩完成时旋转主轴21与半辊体10在蓄能扭簧14的连接下一起进行转动。当驱动电机4不在对指定单元清洁辊进行驱动并且主动齿轮41与连接齿轮15相互分离后，蓄能扭簧14开始释能，并带动半辊体10发生反向旋转，由此在驱动电机4不在驱动时半辊体10依然可以反向转动对指定区域进行清洁。由于在进行二次清洁时单元清洁辊进行正反方向的两次转动以对污物覆盖区域进行清洁，进而使得清洁的效果会比单一方向的转动清洁更加好，另外，反向转动时无需驱动电机4进行再次驱动从而可以节省能源。即使在所有单元清洁辊均挤压连接在一起时，位于头部的单元清洁辊上的连接齿轮15也高出单元清洁辊的端面，由此便于主动齿轮41与连接齿轮15之间的传动啮合。
如图6所示，安装支架20上固定有多组驱动轮组3，多组驱动轮组3用于带动安装支架20在光伏面板6上移动，驱动轮组3包括支撑轮组与限位轮组，支撑轮组与限位轮组相互垂直设置。驱动轮组3内的运动轮可直接选用安装有轮毂电机的轮胎组件。由此可以直接驱动运动轮进行转动以带动安装支架20到达指定位置。
检测单元包括图像采集单元、位置采集单元及控制单元，图像采集单元用于获取光伏面板6的表面图像信息并发送至控制单元内，该图像信息为经过首次清洁后的光伏面板6的图像信息，当控制单元由图像信息判断出存在污物需要进行二次清洁时，位置采集单元开始采集并记录每一污面图像信息所对应的污区位置信息并发送至控制单元，控制单元根据污区位置信息发出二次清洁指令，二次清洁指令用于调动单元清洁辊对污物覆盖区进行再次清洁。
二次清洁指令包括支架移动策略、驱动部移动策略及驱动执行策略，支架移动策略用于启动驱动轮组3以带动安装支架20到达对应污物覆盖区，并在进行二次清洁时带动安装支架20在对应的污物覆盖区内进行往复运动，驱动部移动策略用于启动位置调节机构以带动驱动部件到达对应的待驱动的单元清洁辊处，并使主动齿轮41与连接齿轮15进行啮合，驱动执行策略用于控制驱动部的驱动状态具体包括驱动电机4的转速、转向、转动持续时间。
推离杆11与连接齿轮15相接触的一侧涂设由润滑油。
工作原理：
首先，工作人员将本发明安置到需要进行清洁的光伏面板6上，然后位置调节机构带动驱动部运动，以使主动齿轮41与位于最头部的单元清洁辊上的连接齿轮15进行啮合，然后再由单向位置调节组件51带动驱动电机4向位于尾端的单元清洁辊的方向进行移动，由此使得各组单元清洁辊被挤压对接在一起，成为一组整体的清洁辊组，然后驱动电机4开始工作并带动清洁辊组转动，同时驱动轮组3带动安装支架20在光伏面板6上移动进行首次清洁，检测单元对清洁过的光伏面板6进行清洁效果检测，并生成对应的二次清洁指令，当首次清洁完成时开启对应的二次清洁工作，在位置调节机构的带动下驱动部解除对清洁辊组的驱动限制，以使各组单元清洁辊进行相互分离，然后再由二次清洁指令带动驱动部到达指定位置对单元清洁辊进行驱动，以对指定区域进行再次清洁。
上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。
Claims (10)
1.一种光伏设备的运维检测装置，包括安装支架(20)、清洁辊组、驱动部及检测单元，所述清洁辊组、驱动部及检测单元固定设置于安装支架(20)上，所述驱动部带动清洁辊组转动以清洁光伏面板(6)表面，所述检测单元用于检测初次清洁后光伏面板(6)上依然存在的污物覆盖区，其特征在于，所述清洁辊组包括多组单元清洁辊，多组所述单元清洁辊转动设置于旋转主轴(21)上，每组所述单元清洁辊上均设置有推离机构，所述推离机构用于将相邻设置于所述单元清洁辊首尾两侧的单元清洁辊沿远离中间单元清洁辊的方向发生位移，以使各组所述单元清洁辊处于相互分离状态，所述安装支架(20)上设置有位置调节机构，所述位置调节机构用于带动驱动部移动以到达各组所述单元清洁辊的驱动位置。
2.根据权利要求1所述的一种光伏设备的运维检测装置，其特征在于，所述单元清洁辊包括两组半辊体(10)及连接齿轮(15)，两组半辊体(10)同轴固定连接，两组所述半辊体(10)内均开设有推离安置槽(102)，所述推离机构固定设置于推离安置槽(102)内，所述推离机构包括两组推离杆(11)及推离弹簧(111)，所述连接齿轮(15)固定连接于一组推离杆(11)的端部，所述推离弹簧(111)连接设置于两组推离杆(11)的尾部，所述推离弹簧(111)通过自身弹力以保证两组推离杆(11)顺利由推离安置槽(102)内伸出以完成对相邻单元清洁辊的推离工作。
3.根据权利要求2所述的一种光伏设备的运维检测装置，其特征在于，所述半辊体(10)上开设有锁紧安置槽(101)，所述锁紧安置槽(101)内设置有锁紧组件，所述锁紧组件包括锁紧推杆(16)、锁紧驱动件及锁紧弹簧(161)，所述锁紧弹簧(161)连接于锁紧安置槽(101)与锁紧推杆(16)之间，所述锁紧驱动件用于提供动力将锁紧推杆(16)伸出锁紧安置槽(101)内。
4.根据权利要求3所述的一种光伏设备的运维检测装置，其特征在于，所述锁紧驱动件包括施力斜面(12)及受力斜面(13)，所述施力斜面(12)设置于推离杆(11)上，所述受力斜面(13)设置于锁紧推杆(16)的端部，所述施力斜面(12)与受力斜面(13)相接触设置并可沿斜面方向发生相对滑移。
5.根据权利要求4所述的一种光伏设备的运维检测装置，其特征在于，所述半辊体(10)与旋转主轴(21)之间连接设置有蓄能扭簧(14)，所述蓄能扭簧(14)的外侧端部固定连接于半辊体(10)上，所述蓄能扭簧(14)的内侧端部设有锁紧钩，所述旋转主轴(21)上开设有多组锁扣通槽(211)，在旋转主轴(21)转动时所述锁紧钩钩合固定至锁扣通槽(211)内。
6.根据权利要求1所述的一种光伏设备的运维检测装置，其特征在于，所述位置调节机构包括单向位置调节组件(51)及旋转组件(52)，所述旋转组件(52)与单向位置调节组件(51)的端部相连接以使单向位置调节组件(51)转动第一避让角度，所述驱动部固定设置于单向位置调节组件(51)的活动部上。
7.根据权利要求1所述的一种光伏设备的运维检测装置，其特征在于，所述安装支架(20)上固定有多组驱动轮组(3)，多组所述驱动轮组(3)用于带动安装支架(20)在光伏面板(6)上移动，所述驱动轮组(3)包括支撑轮组与限位轮组，所述支撑轮组与限位轮组相互垂直设置。
8.根据权利要求7所述的一种光伏设备的运维检测装置，其特征在于，所述检测单元包括图像采集单元、位置采集单元及控制单元，所述图像采集单元用于获取光伏面板(6)的表面图像信息并发送至控制单元内，所述控制单元判断图像信息并生成污面图像信息，所述位置采集单元记录每一污面图像信息所对应的污区位置信息并发送至控制单元，所述控制单元发出二次清洁指令，所述二次清洁指令用于调动单元清洁辊对污物覆盖区进行再次清洁。
9.根据权利要求8所述的一种光伏设备的运维检测装置，其特征在于，所述二次清洁指令包括支架移动策略、驱动部移动策略及驱动执行策略，所述支架移动策略用于启动驱动轮组(3)以带动安装支架(20)到达对应污物覆盖区，所述驱动部移动策略用于启动位置调节机构以带动驱动部件到达对应的待驱动的单元清洁辊处，所述驱动执行策略用于控制驱动部的驱动状态。
10.根据权利要求2所述的一种光伏设备的运维检测装置，其特征在于，所述推离杆(11)与连接齿轮(15)相接触的一侧涂设由润滑油。
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