CN113976513A - 一种基于无人机的光伏板除尘装置 - Google Patents

一种基于无人机的光伏板除尘装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种基于无人机的光伏板除尘装置，包括无人机本体，无人机本体的顶部安装有水箱，水箱一侧的下方连通有软管，无人机本体的底部栓接有第一盒体，第一盒体的内部设置有调节结构，调节结构的下方设置有旋转杆；本发明可以通过工作人员操控无人机来对光伏板进行除尘操作，有效降低工作人员的工作量，给工作人员提供便利的同时，还将清理时带来的危险降至最低，提高安全性的优点，解决现有的除尘方式工作量大，耗费的人力较多，而且当光伏板安装在高处时，会给清理工作带来一定的危险性，对工作人员的人身安全造成威胁的问题。

Description

一种基于无人机的光伏板除尘装置
技术领域
本发明涉及光伏板清洁技术领域，尤其涉及一种基于无人机的光伏板除尘装置。
背景技术
太阳光伏系统，也称为光生伏特，简称光伏，是指利用光伏半导体材料的光生伏打效应而将太阳能转化为直流电能的设施，光伏设施的核心是太阳能电池板，用来发电的半导体材料主要有：单晶硅、多晶硅、非晶硅及碲化镉等，由于近年来各国都在积极推动可再生能源的应用，光伏产业的发展十分迅速。
无人驾驶飞机是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作，目前在航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄、制造浪漫等等领域的应用大大的拓展无人机本身的用途，发达国家也在积极扩展行业应用与发展无人机技术。
光伏板通常安装在室外，其表面容易堆积灰尘，如果不对其表面进行定期清理的话，光伏板表面的灰尘会影响光线的透射率，进而影响到组件表面所接受的辐射量，但是现有的除尘方式通常为人工对光伏板表面灰尘进行清理这种方式不仅工作量大，耗费的人力较多，而且当光伏板安装在高处时，会给清理工作带来一定的危险性，对工作人员的人身安全造成威胁，为此我们提出一种可以通过工作人员操控无人机来对光伏板进行除尘操作，有效降低工作人员的工作量，给工作人员提供便利的同时，还将清理时带来的危险降至最低，提高安全性的除尘装置来解决此问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于无人机的光伏板除尘装置，具备可以通过工作人员操控无人机来对光伏板进行除尘操作，有效降低工作人员的工作量，给工作人员提供便利的同时，还将清理时带来的危险降至最低，提高安全性的优点，以解决上述技术问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于无人机的光伏板除尘装置，包括无人机本体，所述无人机本体的顶部安装有水箱，所述水箱一侧的下方连通有软管，所述无人机本体的底部栓接有第一盒体，所述第一盒体的内部设置有调节结构，所述调节结构的下方设置有旋转杆，所述旋转杆的底端贯穿第一盒体并与第一盒体转动连接，所述旋转杆的底端固定安装有第二盒体，所述第二盒体内壁的中部栓接有隔板，所述隔板的顶部安装有水泵，所述软管的底端贯穿至第二盒体的内部并与水泵相连通，所述隔板顶部一侧的前后方均栓接有安装筒，且安装筒的一侧贯穿第二盒体并延伸至第二盒体的外部，所述安装筒的内部安装有风扇，所述风扇的一侧设置有防护网，且防护网与安装筒的内壁固定连接，所述安装筒内壁的一侧固定安装有安装盒，所述安装盒的一侧安装有喷头，所述水泵的一侧连通有连接管，且连接管的一端与安装盒连通，所述隔板的下方设置有传动结构，所述传动结构的一侧设置有活动板，所述活动板一侧的前后方均固定安装有安装架，所述安装架相向的一侧均设置有连接杆，所述连接杆相向的一侧转动连接有清洁辊，所述第二盒体的底部栓接有固定盒，所述固定盒的下方设置有支撑板。
所述调节结构包括第一电机、锥形齿轮和齿轮盘，所述第一电机安装在第一盒体内壁底部的一侧，所述锥形齿轮固定安装在第一电机输出轴的一端，所述齿轮盘转动连接在第一盒体内壁的顶部，且齿轮盘与锥形齿轮啮合，所述齿轮盘的底部与旋转杆固定连接。
所述传动结构包括第二电机、螺纹杆和套管，所述第二电机安装在第二盒体一侧的下方，且第二电机的输出轴贯穿第二盒体并延伸至第二盒体的内部，所述螺纹杆固定连接在第二电机输出轴的一端，所述套管套设在螺纹杆的一侧，且套管与螺纹杆螺纹连接，所述套管的一端与活动板之间固定连接。
所述第二盒体内壁前后两侧的下方均开设有限位槽，所述套管前后方的一侧均栓接有限位杆，所述限位杆的一端延伸至限位槽的内部并栓接有限位块，且限位块与限位槽的内壁滑动连接。
所述第一盒体的底部栓接有固定板，且固定板呈环形设置，所述第二盒体的顶部开设有固定槽，所述固定板的底部延伸至固定槽的内部并与固定槽的内壁滑动连接。
所述安装架相向一侧的表面均开设有滑槽，且连接杆的一端延伸至滑槽的内部并与滑槽的内壁滑动连接，所述滑槽的内壁固定安装有第一弹簧，且第一弹簧的另一端与连接杆固定连接。
所述固定盒内壁的两侧均栓接有固定片，所述固定片相向的一侧栓接有横杆，所述横杆表面的两侧均滑动连接有活动管，所述活动管与固定片相向的一侧固定连接有压缩弹簧，所述活动管的底部铰接有支撑杆，且支撑杆呈倾斜设置，所述支撑杆的底端与支撑板铰接。
所述水箱的表面开设有观察窗，且观察窗的表面设置有刻度线，所述无人机本体的一侧栓接有限位管，且软管与限位管的内壁滑动连接。
所述喷头的数量为若干个，且喷头以安装盒的中心处为圆心呈环形分布。
本发明的有益效果如下：
本发明具备可以通过工作人员操控无人机来对光伏板进行除尘操作，有效降低工作人员的工作量，给工作人员提供便利的同时，还将清理时带来的危险降至最低，提高安全性的优点，解决现有的除尘方式工作量大，耗费的人力较多，而且当光伏板安装在高处时，会给清理工作带来一定的危险性，对工作人员的人身安全造成威胁的问题；通过第一电机、锥形齿轮和齿轮盘的设置，方便对喷头的喷洒角度进行微调，通过第二电机、螺纹杆和套管的设置，使得清洁辊可以进行水平移动，方便与光伏板表面进行接触以便除尘，通过限位槽、限位杆和限位块的设置，对套管进行限位，提高清洁辊移动时的稳定性，通过固定板和固定槽的设置，提高第二盒体在进行旋转调节时的稳定性，通过滑槽和第一弹簧的设置，使清洁辊可以紧密贴合光伏板的表面，提高除尘效果；通过固定片、横杆、活动管、压缩弹簧和支撑杆的设置，能够在无人机进行降落时，对无人机进行缓冲减震，防止无人机上的部件因为降落产生的震动导致损坏，通过观察窗的设置，方便工作人员观察水箱内的清洗液使用情况，以便及时添加，通过限位管的设置，对软管的位置进行限位，防止第二盒体在旋转调节时，使软管与无人机旋翼发生碰撞，通过对喷头的设置，有效提高清洗液的喷洒效果。
附图说明
图1为本发明结构主视剖视图；
图2为本发明第一盒体的主视剖视图；
图3为本发明固定盒的主视剖视图；
图4为本发明第二盒体的右视图；
图5为本发明第二盒体的俯视剖视图；
图6为本发明固定板的立体示意图；
图7为本发明图1中A处的局部放大图；
图8为本发明图1中B处的局部放大图。
图中：1、无人机本体；2、水箱；3、软管；4、第一盒体；5、调节结构；51、第一电机；52、锥形齿轮；53、齿轮盘；6、旋转杆；7、第二盒体；8、隔板；9、水泵；10、安装筒；11、风扇；12、防护网；13、安装盒；14、喷头；15、连接管；16、传动结构；161、第二电机；162、螺纹杆；163、套管；17、活动板；18、安装架；19、连接杆；20、清洁辊；21、固定盒；22、支撑板；23、固定板；24、固定槽；25、限位槽；26、限位杆；27、限位块；28、滑槽；29、第一弹簧；30、固定片；31、横杆；32、活动管；33、压缩弹簧；34、支撑杆；35、观察窗；36、限位管。
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。
请参阅图1-8，本发明实施例提供一种基于无人机的光伏板除尘装置，包括无人机本体1，无人机本体1的顶部安装有水箱2，水箱2一侧的下方连通有软管3，无人机本体1的底部栓接有第一盒体4，第一盒体4的内部设置有调节结构5，调节结构5的下方设置有旋转杆6，旋转杆6的底端贯穿第一盒体4并与第一盒体4转动连接，旋转杆6的底端固定安装有第二盒体7，第二盒体7内壁的中部栓接有隔板8，隔板8的顶部安装有水泵9，软管3的底端贯穿至第二盒体7的内部并与水泵9相连通，隔板8顶部一侧的前后方均栓接有安装筒10，且安装筒10的一侧贯穿第二盒体7并延伸至第二盒体7的外部，安装筒10的内部安装有风扇11，风扇11的一侧设置有防护网12，且防护网12与安装筒10的内壁固定连接，安装筒10内壁的一侧固定安装有安装盒13，安装盒13的一侧安装有喷头14，水泵9的一侧连通有连接管15，且连接管15的一端与安装盒13连通，隔板8的下方设置有传动结构16，传动结构16的一侧设置有活动板17，活动板17一侧的前后方均固定安装有安装架18，安装架18相向的一侧均设置有连接杆19，连接杆19相向的一侧转动连接有清洁辊20，第二盒体7的底部栓接有固定盒21，固定盒21的下方设置有支撑板22，本发明具备可以通过工作人员操控无人机来对光伏板进行除尘操作，有效降低工作人员的工作量，给工作人员提供便利的同时，还将清理时带来的危险降至最低，提高安全性的优点，解决现有的除尘方式工作量大，耗费的人力较多，而且当光伏板安装在高处时，会给清理工作带来一定的危险性，对工作人员的人身安全造成威胁的问题。
调节结构5包括第一电机51、锥形齿轮52和齿轮盘53，第一电机51安装在第一盒体4内壁底部的一侧，锥形齿轮52固定安装在第一电机51输出轴的一端，齿轮盘53转动连接在第一盒体4内壁的顶部，且齿轮盘53与锥形齿轮52啮合，齿轮盘53的底部与旋转杆6固定连接，通过第一电机51、锥形齿轮52和齿轮盘53的设置，方便对喷头14的喷洒角度进行微调。
传动结构16包括第二电机161、螺纹杆162和套管163，第二电机161安装在第二盒体7一侧的下方，且第二电机161的输出轴贯穿第二盒体7并延伸至第二盒体7的内部，螺纹杆162固定连接在第二电机161输出轴的一端，套管163套设在螺纹杆162的一侧，且套管163与螺纹杆162螺纹连接，套管163的一端与活动板17之间固定连接，通过第二电机161、螺纹杆162和套管163的设置，使得清洁辊20可以进行水平移动，方便与光伏板表面进行接触以便除尘。
第二盒体7内壁前后两侧的下方均开设有限位槽25，套管163前后方的一侧均栓接有限位杆26，限位杆26的一端延伸至限位槽25的内部并栓接有限位块27，且限位块27与限位槽25的内壁滑动连接，通过限位槽25、限位杆26和限位块27的设置，对套管163进行限位，提高清洁辊20移动时的稳定性。
第一盒体4的底部栓接有固定板23，且固定板23呈环形设置，第二盒体7的顶部开设有固定槽24，固定板23的底部延伸至固定槽24的内部并与固定槽24的内壁滑动连接，通过固定板23和固定槽24的设置，提高第二盒体7在进行旋转调节时的稳定性。
安装架18相向一侧的表面均开设有滑槽28，且连接杆19的一端延伸至滑槽28的内部并与滑槽28的内壁滑动连接，滑槽28的内壁固定安装有第一弹簧29，且第一弹簧29的另一端与连接杆19固定连接，通过滑槽28和第一弹簧29的设置，使清洁辊20可以紧密贴合光伏板的表面，提高除尘效果。
固定盒21内壁的两侧均栓接有固定片30，固定片30相向的一侧栓接有横杆31，横杆31表面的两侧均滑动连接有活动管32，活动管32与固定片30相向的一侧固定连接有压缩弹簧33，活动管32的底部铰接有支撑杆34，且支撑杆34呈倾斜设置，支撑杆34的底端与支撑板22铰接，通过固定片30、横杆31、活动管32、压缩弹簧33和支撑杆34的设置，能够在无人机进行降落时，对无人机进行缓冲减震，防止无人机上的部件因为降落产生的震动导致损坏。
水箱2的表面开设有观察窗35，且观察窗35的表面设置有刻度线，无人机本体1的一侧栓接有限位管36，且软管3与限位管36的内壁滑动连接，通过观察窗35的设置，方便工作人员观察水箱2内的清洗液使用情况，以便及时添加，通过限位管36的设置，对软管3的位置进行限位，防止第二盒体7在旋转调节时，使软管3与无人机旋翼发生碰撞。
喷头14的数量为若干个，且喷头14以安装盒13的中心处为圆心呈环形分布，通过对喷头14的设置，有效提高清洗液的喷洒效果。
上述基于无人机的光伏板除尘装置的使用方法包括如下步骤：
当需要对光伏板的表面喷洒清洗液时，工作人员启动无人机本体1，控制无人机本体1，使无人机本体1飞行至需要进行清理的光伏板附近，随后启动水泵9，使得水泵9将水箱2中的清洗液通过软管3抽入至安装盒13内部，清洗液随之从喷头14处喷出，与此同时启动风扇11，使得无人机本体1开始对光伏板表面进行喷洒作业，当需要对喷洒的角度进行微调时，启动第一电机51，使第一电机51的输出轴带动锥形齿轮52开始旋转，因为锥形齿轮52与齿轮盘53啮合，使第二盒体7发生转动，控制第一电机51输出轴的旋转方向，以达到对喷洒角度进行调节操作，以此来完成对清洗液的喷洒工作；
当需要对光伏板进行除尘操作时，工作人员操控无人机本体1，使无人机本体1尽可能飞行至光伏板附近，并关闭水泵9和风扇11，随后启动第二电机161，使第二电机161的输出轴带动螺纹杆162开始旋转，因为套管163被限位，使得套管163在螺纹杆162上进行水平移动，控制第二电机161输出轴的旋转方向，使清洁辊20向一侧伸出，当清洁辊20与光伏板的表面相接触后，控制无人机本体1进行移动，即可对光伏板的表面进行除尘操作；
当除尘工作完成后，工作人员重新控制第二电机161的旋转方向，使清洁辊20回缩至原位，随后启动两侧的风扇11，开始对光伏板的表面进行风干处理，风干完成后控制无人机本体1下落至原位，当支撑板22与地面相接触后，使得支撑板22向上方移动，活动管32随之对压缩弹簧33进行拉伸，以此来实现对无人机本体1的缓冲减震。
尽管已经示出和描述本发明的实施例，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 (9)

1.一种基于无人机的光伏板除尘装置，包括无人机本体(1)，其特征在于：所述无人机本体(1)的顶部安装有水箱(2)，所述水箱(2)一侧的下方连通有软管(3)，所述无人机本体(1)的底部栓接有第一盒体(4)，所述第一盒体(4)的内部设置有调节结构(5)，所述调节结构(5)的下方设置有旋转杆(6)，所述旋转杆(6)的底端贯穿第一盒体(4)并与第一盒体(4)转动连接，所述旋转杆(6)的底端固定安装有第二盒体(7)，所述第二盒体(7)内壁的中部栓接有隔板(8)，所述隔板(8)的顶部安装有水泵(9)，所述软管(3)的底端贯穿至第二盒体(7)的内部并与水泵(9)相连通，所述隔板(8)顶部一侧的前后方均栓接有安装筒(10)，且安装筒(10)的一侧贯穿第二盒体(7)并延伸至第二盒体(7)的外部，所述安装筒(10)的内部安装有风扇(11)，所述风扇(11)的一侧设置有防护网(12)，且防护网(12)与安装筒(10)的内壁固定连接，所述安装筒(10)内壁的一侧固定安装有安装盒(13)，所述安装盒(13)的一侧安装有喷头(14)，所述水泵(9)的一侧连通有连接管(15)，且连接管(15)的一端与安装盒(13)连通，所述隔板(8)的下方设置有传动结构(16)，所述传动结构(16)的一侧设置有活动板(17)，所述活动板(17)一侧的前后方均固定安装有安装架(18)，所述安装架(18)相向的一侧均设置有连接杆(19)，所述连接杆(19)相向的一侧转动连接有清洁辊(20)，所述第二盒体(7)的底部栓接有固定盒(21)，所述固定盒(21)的下方设置有支撑板(22)。
2.根据权利要求1所述的基于无人机的光伏板除尘装置，其特征在于：所述调节结构(5)包括第一电机(51)、锥形齿轮(52)和齿轮盘(53)，所述第一电机(51)安装在第一盒体(4)内壁底部的一侧，所述锥形齿轮(52)固定安装在第一电机(51)输出轴的一端，所述齿轮盘(53)转动连接在第一盒体(4)内壁的顶部，且齿轮盘(53)与锥形齿轮(52)啮合，所述齿轮盘(53)的底部与旋转杆(6)固定连接。
3.根据权利要求1所述的基于无人机的光伏板除尘装置，其特征在于：所述传动结构(16)包括第二电机(161)、螺纹杆(162)和套管(163)，所述第二电机(161)安装在第二盒体(7)一侧的下方，且第二电机(161)的输出轴贯穿第二盒体(7)并延伸至第二盒体(7)的内部，所述螺纹杆(162)固定连接在第二电机(161)输出轴的一端，所述套管(163)套设在螺纹杆(162)的一侧，且套管(163)与螺纹杆(162)螺纹连接，所述套管(163)的一端与活动板(17)之间固定连接。
4.根据权利要求3所述的基于无人机的光伏板除尘装置，其特征在于：所述第二盒体(7)内壁前后两侧的下方均开设有限位槽(25)，所述套管(163)前后方的一侧均栓接有限位杆(26)，所述限位杆(26)的一端延伸至限位槽(25)的内部并栓接有限位块(27)，且限位块(27)与限位槽(25)的内壁滑动连接。
5.根据权利要求1所述的基于无人机的光伏板除尘装置，其特征在于：所述第一盒体(4)的底部栓接有固定板(23)，且固定板(23)呈环形设置，所述第二盒体(7)的顶部开设有固定槽(24)，所述固定板(23)的底部延伸至固定槽(24)的内部并与固定槽(24)的内壁滑动连接。
6.根据权利要求1所述的基于无人机的光伏板除尘装置，其特征在于：所述安装架(18)相向一侧的表面均开设有滑槽(28)，且连接杆(19)的一端延伸至滑槽(28)的内部并与滑槽(28)的内壁滑动连接，所述滑槽(28)的内壁固定安装有第一弹簧(29)，且第一弹簧(29)的另一端与连接杆(19)固定连接。
7.根据权利要求1所述的基于无人机的光伏板除尘装置，其特征在于：所述固定盒(21)内壁的两侧均栓接有固定片(30)，所述固定片(30)相向的一侧栓接有横杆(31)，所述横杆(31)表面的两侧均滑动连接有活动管(32)，所述活动管(32)与固定片(30)相向的一侧固定连接有压缩弹簧(33)，所述活动管(32)的底部铰接有支撑杆(34)，且支撑杆(34)呈倾斜设置，所述支撑杆(34)的底端与支撑板(22)铰接。
8.根据权利要求1所述的基于无人机的光伏板除尘装置，其特征在于：所述水箱(2)的表面开设有观察窗(35)，且观察窗(35)的表面设置有刻度线，所述无人机本体(1)的一侧栓接有限位管(36)，且软管(3)与限位管(36)的内壁滑动连接。
9.根据权利要求1所述的基于无人机的光伏板除尘装置，其特征在于：所述喷头(14)的数量为若干个，且喷头(14)以安装盒(13)的中心处为圆心呈环形分布。
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