CN113255502A - 一种光伏组件的清洗方法及相关装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光伏组件的清洗方法及相关装置，计算光伏组件图像与光伏组件参考图像的相似度来确定光伏组件区域是否需要清洗，实现了在光伏组件清洗时，对整个光伏组件区域的清洁程度进行分析，相比于仅通过分析一块光伏组件的清洁程度来确定是否清洗的方式，能够考虑光伏组件区域中的所有光伏组件的清洁状态，提高光伏组件清洗判定的准确度。进一步，本发明基于光伏组件图像与光伏组件参考图像的相似度，确定光伏组件区域中的待清洗区域，并输出包括待清洗区域的告警信息，使得在进行光伏组件清洗时，仅对待清洗区域执行清洗操作，相比于对整个区域的所有光伏组件进行清洗的方式，也提高了光伏组件清洗的准确度，减少清洗时间和降低能耗。

Description

一种光伏组件的清洗方法及相关装置

技术领域

本发明涉及光伏电站技术领域，更具体的说，涉及一种光伏组件的清洗方法及相关装置。

背景技术

在光伏电站运行过程中，光伏组件容易受到浮沉、扬尘、风沙等杂物遮挡，影响光伏组件的发电效率，因此，有必要及时清洗光伏组件。

目前，通过确定光伏电站中的其中一块光伏组件的清洁程度，在该光伏组件的清洁程度较低时，确定整个光伏电站中的所有光伏组件均需要进行清洗，并对整个光伏电站中的所有光伏组件进行统一清洗，光伏组件清洗准确度较低，使得光伏组件清洗时间较长，且能耗较大。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种光伏组件的清洗方法及相关装置，以解决光伏组件清洗准确度较低的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：

一种光伏组件的清洗方法，应用于清洗控制器，所述清洗方法包括：

获取图像采集装置采集的光伏组件区域的至少一个光伏组件图像；

获取所述光伏组件图像对应的光伏组件参考图像集合，所述光伏组件参考图像集合包括至少一个光伏组件参考图像；

计算所述光伏组件图像与所述光伏组件参考图像的相似度；

基于所述相似度，确定所述光伏组件区域中的待清洗区域，并输出包括所述待清洗区域的告警信息，以对所述待清洗区域执行清洗操作。

可选地，获取所述光伏组件区域对应的光伏组件参考图像集合，包括：

获取第一光伏组件参考图像；所述第一光伏组件参考图像为图像采集装置采集的光伏组件区域中，所述光伏组件图像对应的图像采集区域的光伏组件处于预设干净状态下的光伏组件图像；

获取第二光伏组件参考图像；所述第二光伏组件参考图像为图像采集装置采集的光伏组件区域中，所述光伏组件图像对应的图像采集区域的光伏组件处于预设待清洗状态下的光伏组件图像。

可选地，计算所述光伏组件图像与所述光伏组件参考图像的相似度，包括：

计算所述光伏组件图像与所述第一光伏组件参考图像的相似度，并作为第一相似度；

计算所述光伏组件图像与所述第二光伏组件参考图像的相似度，并作为第二相似度。

可选地，计算所述光伏组件图像与所述第一光伏组件参考图像的相似度，并作为第一相似度，包括：

分别对所述光伏组件图像与所述第一光伏组件参考图像进行图像预处理操作，得到预处理后的光伏组件图像和预处理后的第一光伏组件参考图像；

按照预设图像拆分规则，对预处理后的光伏组件图像进行图像拆分操作，得到多个光伏组件子图像，以及对预处理后的第一光伏组件参考图像进行图像拆分操作，得到多个第一光伏组件参考子图像；

确定各个所述光伏组件子图像与各个所述第一光伏组件参考子图像的对应关系，并计算具有对应关系的光伏组件子图像与第一光伏组件参考子图像的相似度，得到多个第一相似度。

可选地，基于所述相似度，确定所述光伏组件区域中的待清洗区域，包括：

对于一光伏组件子图像，在所述光伏组件子图像对应的第一相似度和第二相似度满足预设相似度规则的情况下，确定所述光伏组件子图像的清洁状态为待清洁状态；

统计所述光伏组件区域中的各个光伏组件子区域中，对应的光伏组件子图像的清洁状态为待清洁状态的光伏组件的数量；

将对应的数量满足预设数量要求的光伏组件子区域确定为待清洗区域。

可选地，在所述光伏组件子图像对应的第一相似度和第二相似度满足预设相似度规则的情况下，确定所述光伏组件子图像的清洁状态为待清洁状态，包括：

在所述光伏组件子图像对应的第一相似度不大于第一预设阈值、所述光伏组件子图像对应的第二相似度不小于第二预设阈值的情况下，确定所述光伏组件子图像的清洁状态为待清洁状态。

可选地，在计算所述光伏组件图像与所述光伏组件参考图像的相似度之后，还包括：

基于所述光伏组件子图像对应的第一相似度和第二相似度，确定所述光伏组件子图像对应的光伏组件的清洁程度；

计算所述光伏组件区域中的所有的光伏组件的清洁程度的平均值，并作为光伏组件区域的清洁程度。

可选地，输出包括所述待清洗区域的告警信息，以对所述待清洗区域执行清洗操作，包括：

输出包括所述待清洗区域的告警信息至自动清洗装置，以使所述自动清洗装置对所述待清洗区域执行清洗操作。

可选地，输出包括所述待清洗区域的告警信息，以对所述待清洗区域执行清洗操作，包括：

输出包括所述待清洗区域的告警信息至预设终端，以对所述待清洗区域执行清洗操作。

一种光伏组件的清洗装置，应用于清洗控制器，所述清洗装置包括：

组件图像获取模块，用于获取图像采集装置采集的光伏组件区域的至少一个光伏组件图像；

参考图像获取模块，用于获取所述光伏组件图像对应的光伏组件参考图像集合，所述光伏组件参考图像集合包括至少一个光伏组件参考图像；

相似度计算模块，用于计算所述光伏组件图像与所述光伏组件参考图像的相似度；

清洗控制模块，用于基于所述相似度，确定所述光伏组件区域中的待清洗区域，并输出包括所述待清洗区域的告警信息，以对所述待清洗区域执行清洗操作。

一种清洗控制器，包括：存储器和处理器；

其中，所述存储器用于存储程序；

处理器调用程序并用于执行上述的光伏组件的清洗方法。

一种光伏组件清洗系统，包括上述的清洗控制器。

可选地，还包括图像采集装置；

所述图像采集装置，用于采集光伏组件区域的至少一个光伏组件图像，并发送至所述清洗控制器。

可选地，所述图像采集装置包括通信线路以及多个高清摄像头，所述高清摄像头通过所述通信线路与所述清洗控制器连接。

可选地，还包括自动清洗装置；

所述自动清洗装置，用于接收所述清洗控制输出的包括所述待清洗区域的告警信息，并对所述待清洗区域进行清洗操作。

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明提供了一种光伏组件的清洗方法及相关装置，本发明中，通过计算光伏组件图像与光伏组件参考图像的相似度来确定光伏组件区域是否需要清洗，实现了在光伏组件清洗时，对整个光伏组件区域的清洁程度进行分析，相比于仅通过分析一块光伏组件的清洁程度来确定是否清洗的方式，能够考虑光伏组件区域中的所有光伏组件的清洁状态，提高光伏组件清洗判定的准确度。进一步，本发明基于光伏组件图像与所述光伏组件参考图像的相似度，确定所述光伏组件区域中的待清洗区域，并输出包括所述待清洗区域的告警信息，使得在进行光伏组件清洗时，仅对所述待清洗区域执行清洗操作，相比于对整个区域的所有光伏组件进行清洗的方式，也进一步提高了光伏组件清洗的准确度，减少清洗时间和降低能耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种光伏组件清洗系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种光伏组件清洗系统的场景示意图；

图3为本发明实施例提供的一种光伏组件的清洗方法的方法流程图；

图4为本发明实施例提供的另一种光伏组件的清洗方法的方法流程图；

图5为本发明实施例提供的一种光伏组件分区的场景示意图；

图6为本发明实施例提供的一种经过图像预处理操作后的图像的场景示意图；

图7为本发明实施例提供的又一种光伏组件的清洗方法的方法流程图；

图8为本发明实施例提供的一种光伏组件的清洗装置的结构示意图。

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。

在光伏电站运行过程中，光伏组件容易受到浮灰、扬尘、风沙、鸟粪等杂物遮挡，进而影响到组件的发电效率，因此光伏组件的清洁程度直接影响着电站的发电量和收益。光伏电站运维工作之一，就是对光伏组件进行及时清洗清洁，保证发电量的稳定性。

为了对光伏组件进行及时清理，可以检测光伏组件的灰尘状态，计算清洁时机并触发自动清洗清洁动作。

目前，检测光伏组件的灰尘状态可以通过下述两种方式实现：

1、第一种方式：

从光伏电站的所有光伏组件中，选择出一块不干净组件，将其与干净组件进行电参数对比，判断清洁程度，将该清洁程度作为整个光伏电站的光伏组件的清洁程度。

2、第二种方式：

使用发射装置发射一种信号到一个光伏组件表面，接受反射信号，并通过反射信号来判断清洁度，并将该清洁程度作为整个光伏电站的光伏组件的清洁程度。

不管是上述的哪种方式，总体方案较复杂、安装施工及干净组件的维护成本较高，且使用一块组件清洁度表征整个电站的组件清洁度，存在偏差，清洁判断准确度较低。

另外，现有技术中，自动清洗清洁动作由清洁机器人或自动清洗系统完成，通常都是启动对整个电站的整体清洗。实际电站现场，可能只是某一个或几个片区的光伏组件受污情况特别严重，其余光伏组件较干净，对于不需要进行清洁的光伏组件也进行清洁操作，会使得清洗控制准确度较低，清洗时间长、能耗较大，存在浪费情况。

为了解决这一技术问题，发明人经过研究发现，若是不安装新的辅助设备，直接对光伏组件区域的整体图像进行分析，并且仅对需要进行清洁的区域进行清洁，其余区域不做清洁处理，能够提高清洁准确度，且节省资源和时间。

具体的，本发明通过对所有光伏组件进行分区处理，从而确定待清洗的局部分区，并输出局部分区的清洁度告警信息，使得在进行光伏清洗时，仅对特定的待清洗分区执行清洗操作。

更具体的，本发明中，通过计算光伏组件图像与光伏组件参考图像的相似度来确定光伏组件区域是否需要清洗，实现了在光伏组件清洗时，对整个光伏组件区域的清洁程度进行分析，相比于仅通过分析一块光伏组件的清洁程度来确定是否清洗的方式，能够考虑光伏组件区域中的所有光伏组件的清洁状态，提高光伏组件清洗判定的准确度。进一步，本发明基于光伏组件图像与所述光伏组件参考图像的相似度，确定所述光伏组件区域中的待清洗区域，并输出包括所述待清洗区域的告警信息，使得在进行光伏组件清洗时，仅对所述待清洗区域执行清洗操作，相比于对整个区域的所有光伏组件进行清洗的方式，也进一步提高了光伏组件清洗的准确度，减少清洗时间和降低能耗。

为了本领域技术人员能够清楚的了解本发明，现对本发明的硬件架构进行介绍。

参照图1，本发明光伏组件清洗系统包括图像采集装置11、清洗控制器12以及自动清洗装置13。本实施例中的清洗控制器12为光伏组件清洗控制器。

在实际应用中，参照图2，图像采集装置11，由若干个高清摄像头(如图2中的高清视频监控摄像头)、通信线路、设备安装支架组成，每个高清摄像头根据变焦长度覆盖一定范围的光伏区域。高清摄像头的数量根据整个光伏组件区域以及高清摄像头的数据采集区域确定。将光伏组件区域与高清摄像头的数据采集区域的比值即为高清摄像头的数量。

本实施例中，若是光伏电站上已经安装有图像采集装置11，则可以直接复用该图像采集装置即可。若是未安装，则需要在光伏电站现场安装一套图像采集装置。

清洗控制器12中运行有视频监控软件，该视频监控软件用于采集高清摄像头抓拍的光伏组件图像，并存储到清洗控制器12的本地数据库。

此外，清洗控制器12中，还设置有图像识别与清洁度分析模块，图像识别与清洁度分析模块运行有图像识别与清洁度分析算法，用于对组件图像进行切割与组件识别，计算出每块组件的清洁度指数，当组件清洁度达到设置的阈值时，触发清洁度异常报警处理模块，并给出清洁度异常的组件编号，清洁度异常报警处理模块运行有清洁度异常报警处理算法，用于接收受和处理组件清洁度异常报警、识别清洁度较差的光伏组件在光伏组件区域中的所属分区，即所属的光伏组件子区域，并自动触发用户配置的告警提醒。告警提醒中携带有所需清洗光伏组件子区域。

自动清洗装置13包括自动清洗控制模块以及自动清洗模块，自动清洗模块可以是设置在光伏组件区域中的各个光伏组件子区域的喷头，自动清洗控制模块接收清洁度异常报警处理模块的告警信息，并对所需清洗的光伏组件子区域中的光伏组件进行清洗操作。

需要说明的是，在实际应用中，某些光伏组件区域可能还未配置有自动清洗装置13，此时光伏组件清洗系统仅包括图像采集装置11和清洗控制器12，清洗控制器12中的清洁度异常报警处理模块输出告警提醒至用户，如通过短信提醒、电话提醒、邮件提醒、遥感信号提醒等方式，使得用户操作喷水装置，如水管+水龙头方式，进行光伏组件的清洗。

在上述内容的基础上，本发明实施例提供了一种光伏组件的清洗方法，应用于清洗控制器，参照图3，光伏组件的清洗方法可以包括：

S11、获取图像采集装置采集的光伏组件区域的至少一个光伏组件图像。

具体的，图像采集装置中的各个高清摄像头对光伏组件区域进行图像采集，每一高清摄像头采集得到一张光伏组件图像。

为了保证图像采集的可靠性，可以在每日中午高清摄像头自动抓拍光伏电站中的光伏组件区域的实时图像，得到至少一个光伏组件图像，并存储到清洗控制器中的本地数据库。

需要说明的是，若是光伏组件区域较小，仅需一个高清摄像头即可采集整个光伏组件区域的图像，此时只得到一个光伏组件图像。若是光伏组件区域较大，需要安装较多的高清摄像头，此时一个高清摄像头采集得到一个光伏组件图像，从而得到多个光伏组件图像。高清摄像头采集的图像通过通信线路传送到清洗控制器。

S12、获取所述光伏组件图像对应的光伏组件参考图像集合。

其中，所述光伏组件参考图像集合包括至少一个光伏组件参考图像。

在实际应用中，为了能够确定光伏组件的清洁度。本实施例中，清洗控制器的图像识别与清洁度分析算法对每天的光伏组件图像与本地存储的光伏组件的基准状态图像，本实施例中称为光伏组件参考图像进行对比，其中，光伏组件参考图像有两种实现方式，分别为第一光伏组件参考图像和第二光伏组件参考图像，其中，第一光伏组件参考图像为一张刚刚清洁过的组件干净状态的图像，第二光伏组件参考图像为一张组件不干净状态须要立即清洗时的图像组成。

需要说明的是，若同时存在第一光伏组件参考图像和第二光伏组件参考图像时，两种图像组成光伏组件参考图像集合，若仅存在第一光伏组件参考图像或第二光伏组件参考图像，该光伏组件参考图像集合仅存在一张图像。

另外，光伏组件参考图像集合是与光伏组件图像对应的，也就是说，光伏组件图像是光伏组件区域中的哪一图像采集区域的图像，则光伏组件参考图像集合中的参考图像也即该图像采集区域的图像。

在实际应用中，不同区域的光伏组件参考图像集合不同。光伏组件区域可以包括多个光伏组件子区域，可以是每一光伏组件子区域作为一个图像采集区域，也可以是多个光伏组件子区域作为一个图像采集区域。

更具体的，获取所述光伏组件区域对应的光伏组件参考图像集合，包括：

1)获取第一光伏组件参考图像；所述第一光伏组件参考图像为图像采集装置采集的光伏组件区域中，所述光伏组件图像对应的图像采集区域的光伏组件处于预设干净状态下的光伏组件图像。

2)获取第二光伏组件参考图像；所述第二光伏组件参考图像为图像采集装置采集的光伏组件区域中，所述光伏组件图像对应的图像采集区域的光伏组件处于预设待清洗状态下的光伏组件图像。

具体的，第一光伏组件参考图像是在图像采集区域中的光伏组件刚刚清洗完成时处于干净状态，由图像采集装置拍照生成，存入本地数据库。

第二光伏组件参考图像是在图像采集区域中的光伏组件处于不干净状态且达到待清洗状态时，由图像采集装置拍照生成，存入本地数据库。

S13、计算所述光伏组件图像与所述光伏组件参考图像的相似度。

在实际应用中，若是光伏组件参考图像为上述的一个，即为第一光伏组件参考图像或第二光伏组件参考图像，则只计算光伏组件图像与一个所述光伏组件参考图像的相似度。若是计算光伏组件图像与第一光伏组件参考图像的相似度，则得到第一相似度。若是计算光伏组件图像与第二光伏组件参考图像的相似度，则得到第二相似度。

若是光伏组件参考图像为上述的两个，即为第一光伏组件参考图像和第二光伏组件参考图像，则只计算光伏组件图像与每个所述光伏组件参考图像的相似度。

此时，计算所述光伏组件图像与所述光伏组件参考图像的相似度，包括：

计算所述光伏组件图像与所述第一光伏组件参考图像的相似度，并作为第一相似度；

计算所述光伏组件图像与所述第二光伏组件参考图像的相似度，并作为第二相似度。

S14、基于所述相似度，确定所述光伏组件区域中的待清洗区域，并输出包括所述待清洗区域的告警信息，以对所述待清洗区域执行清洗操作。

在实际应用中，第一相似度越大，则说明光伏组件图像对应的光伏组件的清洁度较高，需要清洗的可能性较小。第二相似度越大，则说明光伏组件图像对应的光伏组件的清洁度较低，需要清洗的可能性较大。

进而能够根据相似度值，确定所述光伏组件区域中的待清洗区域，此时输出包括所述待清洗区域的告警信息，以对所述待清洗区域执行清洗操作。

在实际应用中，若是存在自动清洗装置，则可以通过遥信信号方式输出包括所述待清洗区域的告警信息至自动清洗装置，以使所述自动清洗装置对所述待清洗区域执行清洗操作，并对告警恢复置位。

若是不存在自动清洗装置，则输出包括所述待清洗区域的告警信息至预设终端，以对所述待清洗区域执行清洗操作。

本实施例中的预设终端为用户的终端，如手机、笔记本、电脑等设备，具体告警信息输出方式可以采用短信提醒、电话提醒、邮件提醒、遥感信号提醒等方式。用户在接收到该告警信息后，用户操作喷水装置，如水管+水龙头方式，进行待清洗区域的光伏组件的清洗。

本实施例中，通过计算光伏组件图像与光伏组件参考图像的相似度来确定光伏组件区域是否需要清洗，实现了在光伏组件清洗时，对整个光伏组件区域的清洁程度进行分析，相比于仅通过分析一块光伏组件的清洁程度来确定是否清洗的方式，能够考虑光伏组件区域中的所有光伏组件的清洁状态，提高光伏组件清洗判定的准确度。进一步，本发明基于光伏组件图像与所述光伏组件参考图像的相似度，确定所述光伏组件区域中的待清洗区域，并输出包括所述待清洗区域的告警信息，使得在进行光伏组件清洗时，仅对所述待清洗区域执行清洗操作，相比于对整个区域的所有光伏组件进行清洗的方式，也进一步提高了光伏组件清洗的准确度，减少清洗时间和降低能耗。

另外，本方案可覆盖整片光伏区域，避免了以单块组件状态代替整站组件状态的偏差。同时系统所需图像采集装置，可复用光伏电站原有设备，免去了安装和维护干净组件的成本投入。

上述实施例中给出了需要计算所述光伏组件图像与所述光伏组件参考图像的相似度，如得到第一相似度和/或第二相似度。

现以计算得到第一相似度为例，介绍下如何计算得到第一相似度。具体的，参照图4，计算所述光伏组件图像与所述第一光伏组件参考图像的相似度，并作为第一相似度，可以包括：

S21、分别对所述光伏组件图像与所述第一光伏组件参考图像进行图像预处理操作，得到预处理后的光伏组件图像和预处理后的第一光伏组件参考图像。

具体的，为了在计算相似度时，排除其他因素，如光照等因素的影响，需要对光伏组件图像与所述光伏组件参考图像进行图像预处理操作。本实施例中的图像预处理操作包括灰度及反色处理，得到预处理后的光伏组件图像和预处理后的第一光伏组件参考图像。

S22、按照预设图像拆分规则，对预处理后的光伏组件图像进行图像拆分操作，得到多个光伏组件子图像，以及对预处理后的第一光伏组件参考图像进行图像拆分操作，得到多个第一光伏组件参考子图像。

本实施例中，可以对光伏组件区域进行划分，拆分成多个光伏组件子区域，每一光伏组件子区域作为一个清洗区域，如图5中的1号清洗区域和2号清洗区域。

每一光伏组件子区域包括多个光伏组件，光伏组件设置有对应的编号，如图5中的1号清洗区域包括1-40号光伏组件。

参照图6，步骤S21中对图像进行了图像预处理操作，图像预处理操作包括反色处理，反色处理后，边界区域就会相对明显，且边界区域的RGB相比于其他区域的RGB来说，会相对较小，所以可以根据RGB识别出相邻的光伏组件的边界，从而得到一组近大远小的组件边界网格线，进而根据网格线进行图像切割，得到不同的光伏组件对应的图像。

本实施例中的预设图像拆分规则可以是按照光伏组件进行拆分，即将预处理后的光伏组件图像按照光伏组件进行拆分，得到每一光伏组件对应的光伏组件子图像。

此外，预设图像拆分规则可以是按照光伏组件子区域进行拆分，即将预处理后的光伏组件图像先按照光伏组件进行拆分，得到每一光伏组件对应的光伏组件子图像。

然后根据光伏组件与光伏组件子区域的关系，对同一光伏组件子区域中的每一光伏组件对应的光伏组件子图像进行组合，即可得到每一光伏组件字区域对应的光伏组件子图像。

同样，也会对预处理后的第一光伏组件参考图像进行图像拆分操作，得到多个第一光伏组件参考子图像。

S23、确定各个所述光伏组件子图像与各个所述第一光伏组件参考子图像的对应关系，并计算具有对应关系的光伏组件子图像与第一光伏组件参考子图像的相似度，得到多个第一相似度。

具体的，由于图像采集装置在进行图像采集时，采集的图像会存在近大远小的情况，所以，本实施例中，在进行图像比对时，需要将光伏组件子图像与对应的第一光伏组件参考子图像进行比对，进而需要确定各个所述光伏组件子图像与各个所述第一光伏组件参考子图像的对应关系，并计算具有对应关系的光伏组件子图像与第一光伏组件参考子图像的相似度，得到多个第一相似度。

其中，每一光伏组件子图像与相应的第一光伏组件参考子图像进行相似度计算，就可以得到一个第一相似度。

本实施例中，给出了计算所述光伏组件图像与所述第一光伏组件参考图像的相似度，并作为第一相似度的过程，计算所述光伏组件图像与所述第二光伏组件参考图像的相似度，并作为第二相似度的过程与得到第一相似度的过程类似，请参照上述相应说明。

需要说明的是，本实施例中也可以预先对第一光伏组件参考图像和第二光伏组件参考图像进行图像预处理操作和拆分操作，并将拆分得到的结果存储到本地数据库中。后续仅需对实时采集的光伏组件图像进行处理，直接从本地数据库获取第一光伏组件参考图像和第二光伏组件参考图像拆分得到的图像，并进行相似度计算即可。

本实施例中，第一相似度可以称为第一相似度A1,第二相似度可以称为第二相似度A2。

本发明的另一实现方式中，给出了基于所述相似度，确定所述光伏组件区域中的待清洗区域的过程，参照图7，具体包括：

S31、对于一光伏组件子图像，在所述光伏组件子图像对应的第一相似度和第二相似度满足预设相似度规则的情况下，确定所述光伏组件子图像的清洁状态为待清洁状态。

图像识别与清洁度分析算法中的清洁度算法基于图像识别算法输出的第一相似度A1和第二相似度A2，以图像拆分时，以光伏组件作为拆分基础，根据以下条件计算出光伏组件子图像对应的每一光伏组件的组件清洁度评分：

①A1≥90％(第三预设阈值)且A2≤10％(第四预设阈值)，组件清洁度记为满分100分；

②A1≤10％(第一预设阈值)且A2≥90％(第二预设阈值)，组件清洁度记为0分，此时，确定所述光伏组件子图像的清洁状态为待清洁状态，触发清洁度异常告警；

③不满足以上两个条件时，A1值记为组件清洁度评分；

④整站的组件清洁度指数，取所有组件清洁度评分的均值。

也就是说，在计算所述光伏组件图像与所述光伏组件参考图像的相似度之后，还包括：

基于所述光伏组件子图像对应的第一相似度和第二相似度，确定所述光伏组件子图像对应的光伏组件的清洁程度；

计算所述光伏组件区域中的所有的光伏组件的清洁程度的平均值，并作为光伏组件区域的清洁程度。

具体可以参照上述的四个组件清洁度评分的方式，得到光伏组件区域的清洁程度。

需要说明的是，本实施例中，设定的第一预设阈值和第四预设阈值相同，第二预设阈值和第三预设阈值相同，在实际应用中，四个预设阈值可以根据实际情况设定，具体不做限定。

本实施例中，在所述光伏组件子图像对应的第一相似度A1不大于第一预设阈值、所述光伏组件子图像对应的第二相似度A2不小于第二预设阈值的情况下，确定所述光伏组件子图像的清洁状态为待清洁状态。

S32、统计所述光伏组件区域中的各个光伏组件子区域中，对应的光伏组件子图像的清洁状态为待清洁状态的光伏组件的数量。

S33、将对应的数量满足预设数量要求的光伏组件子区域确定为待清洗区域。

由于预先已经设定了光伏组件子区域与光伏组件的对应关系，若是上述的图像拆分时，以光伏组件作为拆分基础，则能够统计光伏组件子区域中的各个光伏组件对应的光伏组件子图像的清洁状态为待清洁状态的数量。

若是数量大于预设阈值，如大于光伏组件子区域中的光伏组件总数量的一半，则将该子区域确定为待清洗区域。

更具体的，当该清洁度异常报警处理模块接收到清洁度分析模块输出的清洁度异常告警时，根据预设的光伏组件与光伏组件子区域对应关系，将组件号转换成对应的光伏组件子区域号，当同一光伏组件子区域超过半数以上组件清洁度异常时，清洁度异常报警处理模块自动触发用户配置的告警提醒，输出包括所述待清洗区域的告警信息。每日告警推送一次，直到组件清洁度状态发生变化，组件的清洁度评分提升至少10分以上，告警恢复。

若是上述的图像拆分时，以光伏组件子区域作为拆分基础，则直接在A1≤10％(第一预设阈值)且A2≥90％(第二预设阈值)时，确定所述光伏组件子图像的清洁状态为待清洁状态，触发清洁度异常告警，此时不需要进行数量统计。

另外，需要说明的是，若是仅有一个光伏组件参考图像，则仅计算得到一个相似度，基于该相似度与预设阈值的比对结果，执行相应操作。

本实施例中，出了待清洗区域的确定过程，基于软件图像切割，可以智能计算出每块组件的清洁度，再通过组件分区处理方法，可以定位到清洁度异常组件所属分区，进而对单个分区的清洁度异常进行处理，触发分区清洗动作，提高清洗准确度，节省清洗时间和节省能耗。相对于其他对整个电站进行清洁的方案，清洁度异常识别和处理更精细，清洗成本更低。同时本方案不限制场景，应用范围更广泛。

在上述光伏组件的清洗方法的实施例的基础上，本发明的另一实施例提供了一种光伏组件的清洗装置，应用于清洗控制器，所述清洗装置包括：

组件图像获取模块11，用于获取图像采集装置采集的光伏组件区域的至少一个光伏组件图像；

参考图像获取模块12，用于获取所述光伏组件图像对应的光伏组件参考图像集合，所述光伏组件参考图像集合包括至少一个光伏组件参考图像；

相似度计算模块13，用于计算所述光伏组件图像与所述光伏组件参考图像的相似度；

清洗控制模块14，用于基于所述相似度，确定所述光伏组件区域中的待清洗区域，并输出包括所述待清洗区域的告警信息，以对所述待清洗区域执行清洗操作。

进一步，参考图像获取模块12具体用于：

获取第一光伏组件参考图像；所述第一光伏组件参考图像为图像采集装置采集的光伏组件区域中，所述光伏组件图像对应的图像采集区域的光伏组件处于预设干净状态下的光伏组件图像；

获取第二光伏组件参考图像；所述第二光伏组件参考图像为图像采集装置采集的光伏组件区域中，所述光伏组件图像对应的图像采集区域的光伏组件处于预设待清洗状态下的光伏组件图像。

进一步，相似度计算模块13具体包括：

第一计算子模块，用于计算所述光伏组件图像与所述第一光伏组件参考图像的相似度，并作为第一相似度；

第二计算子模块，用于计算所述光伏组件图像与所述第二光伏组件参考图像的相似度，并作为第二相似度。

进一步，第一计算子模块包括：

图像处理单元，用于分别对所述光伏组件图像与所述第一光伏组件参考图像进行图像预处理操作，得到预处理后的光伏组件图像和预处理后的第一光伏组件参考图像；

图像拆分单元，用于按照预设图像拆分规则，对预处理后的光伏组件图像进行图像拆分操作，得到多个光伏组件子图像，以及对预处理后的第一光伏组件参考图像进行图像拆分操作，得到多个第一光伏组件参考子图像；

相似度计算单元，用于确定各个所述光伏组件子图像与各个所述第一光伏组件参考子图像的对应关系，并计算具有对应关系的光伏组件子图像与第一光伏组件参考子图像的相似度，得到多个第一相似度。

进一步，清洗控制模块14包括：

清洁状态确定子模块，用于对于一光伏组件子图像，在所述光伏组件子图像对应的第一相似度和第二相似度满足预设相似度规则的情况下，确定所述光伏组件子图像的清洁状态为待清洁状态；

数量统计子模块，用于统计所述光伏组件区域中的各个光伏组件子区域中，对应的光伏组件子图像的清洁状态为待清洁状态的光伏组件的数量；

区域确定子模块，用于将对应的数量满足预设数量要求的光伏组件子区域确定为待清洗区域。

进一步，清洁状态确定子模块具体用于：

在所述光伏组件子图像对应的第一相似度不大于第一预设阈值、所述光伏组件子图像对应的第二相似度不小于第二预设阈值的情况下，确定所述光伏组件子图像的清洁状态为待清洁状态。

进一步，还包括：

清洁度计算单元，用于基于所述光伏组件子图像对应的第一相似度和第二相似度，确定所述光伏组件子图像对应的光伏组件的清洁程度，计算所述光伏组件区域中的所有的光伏组件的清洁程度的平均值，并作为光伏组件区域的清洁程度。

进一步，清洗控制模块14，用于输出包括所述待清洗区域的告警信息，以对所述待清洗区域执行清洗操作时，具体用于：

输出包括所述待清洗区域的告警信息至自动清洗装置，以使所述自动清洗装置对所述待清洗区域执行清洗操作。

进一步，清洗控制模块14，用于输出包括所述待清洗区域的告警信息，以对所述待清洗区域执行清洗操作时，具体用于：

输出包括所述待清洗区域的告警信息至预设终端，以对所述待清洗区域执行清洗操作。

本实施例中，通过计算光伏组件图像与光伏组件参考图像的相似度来确定光伏组件区域是否需要清洗，实现了在光伏组件清洗时，对整个光伏组件区域的清洁程度进行分析，相比于仅通过分析一块光伏组件的清洁程度来确定是否清洗的方式，能够考虑光伏组件区域中的所有光伏组件的清洁状态，提高光伏组件清洗判定的准确度。进一步，本发明基于光伏组件图像与所述光伏组件参考图像的相似度，确定所述光伏组件区域中的待清洗区域，并输出包括所述待清洗区域的告警信息，使得在进行光伏组件清洗时，仅对所述待清洗区域执行清洗操作，相比于对整个区域的所有光伏组件进行清洗的方式，也进一步提高了光伏组件清洗的准确度，减少清洗时间和降低能耗。

需要说明的是，本实施例中的各个模块、子模块和单元的工作过程，请参照上述实施例中的相应说明，在此不再赘述。

在上述光伏组件的清洗方法及装置的实施例的基础上，本发明的另一实施例提供了一种清洗控制器，包括：存储器和处理器；

其中，所述存储器用于存储程序；

处理器调用程序并用于执行上述的光伏组件的清洗方法。

在上述清洗控制器的实施例的基础上，本发明的另一实施例提供了一种光伏组件清洗系统，包括上述的清洗控制器。

进一步，还包括图像采集装置；

所述图像采集装置，用于采集光伏组件区域的至少一个光伏组件图像，并发送至所述清洗控制器。

进一步，所述图像采集装置包括通信线路以及多个高清摄像头，所述高清摄像头通过所述通信线路与所述清洗控制器连接。

进一步，还包括自动清洗装置；

所述自动清洗装置，用于接收所述清洗控制输出的包括所述待清洗区域的告警信息，并对所述待清洗区域进行清洗操作。

本实施例中，通过计算光伏组件图像与光伏组件参考图像的相似度来确定光伏组件区域是否需要清洗，实现了在光伏组件清洗时，对整个光伏组件区域的清洁程度进行分析，相比于仅通过分析一块光伏组件的清洁程度来确定是否清洗的方式，能够考虑光伏组件区域中的所有光伏组件的清洁状态，提高光伏组件清洗判定的准确度。进一步，本发明基于光伏组件图像与所述光伏组件参考图像的相似度，确定所述光伏组件区域中的待清洗区域，并输出包括所述待清洗区域的告警信息，使得在进行光伏组件清洗时，仅对所述待清洗区域执行清洗操作，相比于对整个区域的所有光伏组件进行清洗的方式，也进一步提高了光伏组件清洗的准确度，减少清洗时间和降低能耗。

本实施例中的各个部件的具体实现过程，请参照上述实施例中的相应说明，在此不再赘述。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (15)

1.一种光伏组件的清洗方法，其特征在于，应用于清洗控制器，所述清洗方法包括：

获取图像采集装置采集的光伏组件区域的至少一个光伏组件图像；

获取所述光伏组件图像对应的光伏组件参考图像集合，所述光伏组件参考图像集合包括至少一个光伏组件参考图像；

计算所述光伏组件图像与所述光伏组件参考图像的相似度；

基于所述相似度，确定所述光伏组件区域中的待清洗区域，并输出包括所述待清洗区域的告警信息，以对所述待清洗区域执行清洗操作。

2.根据权利要求1所述的清洗方法，其特征在于，获取所述光伏组件区域对应的光伏组件参考图像集合，包括：

获取第一光伏组件参考图像；所述第一光伏组件参考图像为图像采集装置采集的光伏组件区域中，所述光伏组件图像对应的图像采集区域的光伏组件处于预设干净状态下的光伏组件图像；

获取第二光伏组件参考图像；所述第二光伏组件参考图像为图像采集装置采集的光伏组件区域中，所述光伏组件图像对应的图像采集区域的光伏组件处于预设待清洗状态下的光伏组件图像。

3.根据权利要求2所述的清洗方法，其特征在于，计算所述光伏组件图像与所述光伏组件参考图像的相似度，包括：

计算所述光伏组件图像与所述第一光伏组件参考图像的相似度，并作为第一相似度；

计算所述光伏组件图像与所述第二光伏组件参考图像的相似度，并作为第二相似度。

4.根据权利要求3所述的清洗方法，其特征在于，计算所述光伏组件图像与所述第一光伏组件参考图像的相似度，并作为第一相似度，包括：

分别对所述光伏组件图像与所述第一光伏组件参考图像进行图像预处理操作，得到预处理后的光伏组件图像和预处理后的第一光伏组件参考图像；

按照预设图像拆分规则，对预处理后的光伏组件图像进行图像拆分操作，得到多个光伏组件子图像，以及对预处理后的第一光伏组件参考图像进行图像拆分操作，得到多个第一光伏组件参考子图像；

确定各个所述光伏组件子图像与各个所述第一光伏组件参考子图像的对应关系，并计算具有对应关系的光伏组件子图像与第一光伏组件参考子图像的相似度，得到多个第一相似度。

5.根据权利要求4所述的清洗方法，其特征在于，基于所述相似度，确定所述光伏组件区域中的待清洗区域，包括：

对于一光伏组件子图像，在所述光伏组件子图像对应的第一相似度和第二相似度满足预设相似度规则的情况下，确定所述光伏组件子图像的清洁状态为待清洁状态；

统计所述光伏组件区域中的各个光伏组件子区域中，对应的光伏组件子图像的清洁状态为待清洁状态的光伏组件的数量；

将对应的数量满足预设数量要求的光伏组件子区域确定为待清洗区域。

6.根据权利要求5所述的清洗方法，其特征在于，在所述光伏组件子图像对应的第一相似度和第二相似度满足预设相似度规则的情况下，确定所述光伏组件子图像的清洁状态为待清洁状态，包括：

在所述光伏组件子图像对应的第一相似度不大于第一预设阈值、所述光伏组件子图像对应的第二相似度不小于第二预设阈值的情况下，确定所述光伏组件子图像的清洁状态为待清洁状态。

7.根据权利要求4所述的清洗方法，其特征在于，在计算所述光伏组件图像与所述光伏组件参考图像的相似度之后，还包括：

基于所述光伏组件子图像对应的第一相似度和第二相似度，确定所述光伏组件子图像对应的光伏组件的清洁程度；

计算所述光伏组件区域中的所有的光伏组件的清洁程度的平均值，并作为光伏组件区域的清洁程度。

8.根据权利要求1所述的清洗方法，其特征在于，输出包括所述待清洗区域的告警信息，以对所述待清洗区域执行清洗操作，包括：

输出包括所述待清洗区域的告警信息至自动清洗装置，以使所述自动清洗装置对所述待清洗区域执行清洗操作。

9.根据权利要求1所述的清洗方法，其特征在于，输出包括所述待清洗区域的告警信息，以对所述待清洗区域执行清洗操作，包括：

输出包括所述待清洗区域的告警信息至预设终端，以对所述待清洗区域执行清洗操作。

10.一种光伏组件的清洗装置，其特征在于，应用于清洗控制器，所述清洗装置包括：

组件图像获取模块，用于获取图像采集装置采集的光伏组件区域的至少一个光伏组件图像；

参考图像获取模块，用于获取所述光伏组件图像对应的光伏组件参考图像集合，所述光伏组件参考图像集合包括至少一个光伏组件参考图像；

相似度计算模块，用于计算所述光伏组件图像与所述光伏组件参考图像的相似度；

清洗控制模块，用于基于所述相似度，确定所述光伏组件区域中的待清洗区域，并输出包括所述待清洗区域的告警信息，以对所述待清洗区域执行清洗操作。

11.一种清洗控制器，其特征在于，包括：存储器和处理器；

其中，所述存储器用于存储程序；

处理器调用程序并用于执行如权利要求1-9所述的光伏组件的清洗方法。

12.一种光伏组件清洗系统，其特征在于，包括如权利要求11所述的清洗控制器。

13.根据权利要求12所述的光伏组件清洗系统，其特征在于，还包括图像采集装置；

所述图像采集装置，用于采集光伏组件区域的至少一个光伏组件图像，并发送至所述清洗控制器。

14.根据权利要求13所述的光伏组件清洗系统，其特征在于，所述图像采集装置包括通信线路以及多个高清摄像头，所述高清摄像头通过所述通信线路与所述清洗控制器连接。

15.根据权利要求12所述的光伏组件清洗系统，其特征在于，还包括自动清洗装置；

所述自动清洗装置，用于接收所述清洗控制输出的包括所述待清洗区域的告警信息，并对所述待清洗区域进行清洗操作。

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