CN114308886B - 一种便捷式光伏板智能清洁系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种便捷式光伏板智能清洁系统及方法，包括固定在光伏板侧壁上的固定架，固定架上设有用于监测光伏板板面污染物的污染物监测组件以及用于清洁光板板板面的清洁组件，还包括数据处理模块，数据处理模块接收污染物监测组件收集的多层图像信息和数据信息进行计算分析并控制清洁组件对光伏板板面进行清洁，本发明能实时监测光伏板的的积灰积尘状态，并能及时对光伏板板面不同的污染状态进行针对清洁，响应速度快，解决了人工巡检误差大的问题，实现对光伏板污染状态的精确识别与智能清洁。

Description

一种便捷式光伏板智能清洁系统及方法

技术领域

本发明涉及光伏板清洁领域，特别是一种便捷式光伏板智能清洁系统及方法。

背景技术

近些年来，国家发展的步伐日益加快，能源的消耗量也日益增加，不可再生能源的储备量持续减少，可再生能源越来越受到人们关注。光伏发电发展趋势迅猛，与此同时光伏板面污染对光伏组件发电效率、安全生产及运行寿命也带来了巨大的影响。因此，及时准确的监测光伏电池板表面污染状态，并快速有效的清洁光伏板表面污染，对大型光伏电站高效运行和经济运维具有重要的指导意义。

然而，光伏电站现场普遍依据运维人员的经验和人工观测方法来定性分析污染状态，部分研发的清洁装置成本较高、耗能较大，很难精准的控制不同污染程度的板面清洁的手段和方法，缺乏污染状态与清洁方法便捷式结合的装置，较多产品及专利仅针对单一型污染源进行设计和清除，缺乏多类型污染源分类识别和有效清除的方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种便捷式光伏板智能清洁系统及方法，以解决上述技术背景中所提出的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种便捷式光伏板智能清洁系统，包括固定在光伏板侧壁上的固定架，所述固定架上设有用于监测光伏板板面污染物的污染物监测组件以及用于清洁光板板板面的清洁组件，还包括数据处理模块，所述数据处理模块接收污染物监测组件收集的多层图像信息和数据信息进行计算分析并控制清洁组件对光伏板板面进行清洁；

所述污染物监测组件包括用于实时监测光伏板板面状态的可见光摄像头和红外摄像头以及监测光伏板周围状态的广角摄像头，还包括用于监测光伏板板面上方灰尘浓度的灰尘浓度传感器；

所述数据处理模块包括与污染物监测组件通信连接的中央处理器和显示屏；

所述清洁组件包括高压送风机构和板面清洁机构，所述高压送风机构为一个压缩气体发生装置，包括气体过滤器、加热器、压缩泵进风口以及第一出风口，所述第一出风口的出风面与光伏板板面平行，所述板面清洁机构包括设置在固定架上的滑轨以及设置在所述滑轨上并沿滑轨滑动的滑杆，所述滑杆上设有刷头，所述刷头与光伏板板面抵接。

进一步的，还包括为污染物监测组件和清洁组件提供电能的自供电模块，所述供电模块包括设置在固定架上的自供电光伏板和储能电池，所述自供电光伏板的受光面与光伏板的受光面平行。

进一步的，所述固定架为凹型结构，所述滑轨相对设置在凹型结构的两个侧边上，所述滑杆通过滑轨设置在凹型结构的两个侧边之间并可沿两个侧边的长度方向来回滑动。

进一步的，所述高压送风机构包括四组高压送风机构，所述四组高压送风机构分别设置在凹型结构的两个肩部和凹型结构的底边上。

进一步的，所述固定架上还设有安装座，污染物监测组件固定设置在所述安装座上，安装座上设有第二出风口，所述第二出风口正对污染物监测组件。

进一步的，所述安装座上设有5G网卡模块，污染物监测组件通过所述5G网卡模块与数据处理模块通信连接。

进一步的，所述中央处理器为PC机。

一种便捷式光伏板智能清洁系统的清洁方法，包括以下步骤：

S1、污染物监测组件对光伏板板面实时图像监测和光伏板周围异常状态及风险监测，并实时监测光伏板板面上方的灰尘浓度，采集到的多层图像信息和数据信息传送至中央处理器中，中央处理器将多层图像和数据分别进行计算和分析；

S2、中央处理器将接收到的实时多层图像信息和数据信息进行融合和叠加，将光伏板实际污染状态及工作状态显示在显示屏，并结合监测和分析结果给出相应的执行任务，具体的：包括以下步骤：

1）、当灰尘浓度大于预设值时，中央处理器控制压缩泵对光伏板表面进行小功率吹风；

2）、当光伏板板面有积灰或异物时，中央处理器控制压缩泵以大功率模式对光伏板板面进行吹风，并同时控制滑杆滑动对光伏板板面进行清洁；

3）、当光伏板板面出现积水或结冰时，除包括步骤2）外，中央处理器还控制加热器对送风进行加热处理。

本发明的有益效果是：本发明能实时监测光伏板的积灰积尘状态，并能及时对光伏板板面不同的污染状态进行针对清洁，响应速度快，借助多摄像头模块图像融合智能监测、压缩风能自由度高、对板面损伤小等特点，克服传统人工或机械毛刷清洁损伤大、人工巡检误差大的问题，实现对光伏板污染状态的精确识别与智能清洁。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明固定架结构示意图；

图3为本发明通信示意图；

图4为本发明滑杆结构示意图。

图中，1-污染物监测组件，2-高压送风机构，3-自供电模块，4-板面清洁机构，5-可见光摄像头，6-广角摄像头，7-红外摄像头，8-压缩气体发生装置，9-加热器，10-压缩泵，11-进风口，12-气体过滤器，13-第二出风口，14-第一出风口，15-自供电光伏板，16-储能电池，17-5G网卡模块，18-滑轨，19-滑杆，20-刷头，21-中央处理器，22-显示屏。

实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

实施例

一种便捷式光伏板智能清洁系统，请参阅附图1-附图4所示，包括固定在光伏板侧壁上的固定架，所述固定架上设有用于监测光伏板板面污染物的污染物监测组件1以及用于清洁光板板板面的清洁组件，还包括数据处理模块，所述数据处理模块接收污染物监测组件1收集的多层图像信息和数据信息进行计算分析并控制清洁组件对光伏板板面进行清洁；

所述污染物监测组件1包括用于实时监测光伏板板面状态的可见光摄像头5和红外摄像头7以及监测光伏板周围状态的广角摄像头6，还包括用于监测光伏板板面上方灰尘浓度的灰尘浓度传感器（图中为示出）；

所述数据处理模块包括与污染物监测组件1通信连接的中央处理器21和显示屏22；

所述清洁组件包括高压送风机构2和板面清洁机构4，所述高压送风机构4为一个压缩气体发生装置8，具体包括气体过滤器12、加热器9、压缩泵10进风口11以及第一出风口14，所述第一出风口14的出风面与光伏板板面平行，所述板面清洁机构4包括设置在固定架上的滑轨18以及设置在所述滑轨18上并沿滑轨18滑动的滑杆19，所述滑杆19上设有刷头20，所述刷头20与光伏板板面抵接。

本发明中，污染物监测组件1的可见光摄像头5、红外摄像头7对光伏板板面实时图像监测，广角摄像头6对光伏板周围异常状态及风险监测，灰尘浓度传感器（图中为示出）实时监测光伏板板面上方的灰尘浓度，采集到的多层图像信息和数据信息传送至中央处理器21中，中央处理器21优选为PC机，中央处理器21将多层图像和数据分别进行计算和分析；

中央处理器将接收到的实时多层图像信息和数据信息进行融合和叠加，将光伏板实际污染状态及工作状态显示在显示屏22，并结合监测和分析结果给出相应的执行任务，具体的：

1）、当灰尘浓度大于预设值时，中央处理器21控制压缩泵8对光伏板表面进行小功率吹风；

2）、当光伏板板面有积灰或异物时，中央处理器21控制压缩泵8以大功率模式对光伏板板面进行吹风，并同时控制电机（图中未示出）带动滑杆滑动对光伏板板面进行清洁；

3）、当光伏板板面出现积水或结冰时，除包括步骤2）外，中央处理器还控制加热器对送风进行加热处理。

实施例

在本实施例中，便捷式光伏板智能清洁系统还包括为污染物监测组件1和清洁组件提供电能的自供电模块3，所述供电模块3包括设置在固定架上的自供电光伏板15和储能电池16，所述自供电光伏板15的受光面与光伏板的受光面平行，本实施例中，自供电光伏板15可以将太阳能转换为电能，产生的电能储存在储能电池16中，从而降低了本系统的运行成本。

实施例

在本实施例中，固定架设置为凹型结构，所述滑轨相对设置在凹型结构的两个侧边上，所述滑杆通过滑轨设置在凹型结构的两个侧边之间并可沿两个侧边的长度方向来回滑动，高压送风机构2包括四组高压送风机构，所述四组高压送风机构2分别设置在凹型结构的两个肩部和凹型结构的底边上，本实施例中，通过在固定架的双肩以及底边设置多个高压送风机构2，从而提高了吹风效率，进一步提高清洁效率。

实施例

在本实施例中，所述固定架上还设有安装座（图中为示出），污染物监测组件1固定设置在所述安装座上，安装座上设有第二出风口13，所述第二出风口13正对污染物监测组件，安装座上设有5G网卡模块17，污染物监测组件1通过所述5G网卡模块17与数据处理模块通信连接，本实施例中，通过设置第二出风口13对污染物监测组件1进行吹风，可以防止污染物积附在污染物监测组件1的摄像头上而影响图像采集的准确性，其次，5G网卡模块17可以实现污染物监测组件1与数据处理模块之间的无线通信。

以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种便捷式光伏板智能清洁系统，其特征在于，包括固定在光伏板侧壁上的固定架，所述固定架上设有用于监测光伏板板面污染物的污染物监测组件以及用于清洁光板板板面的清洁组件，还包括数据处理模块，所述数据处理模块接收污染物监测组件收集的多层图像信息和数据信息进行计算分析并控制清洁组件对光伏板板面进行清洁；

所述污染物监测组件包括用于实时监测光伏板板面状态的可见光摄像头和红外摄像头以及监测光伏板周围状态的广角摄像头，还包括用于监测光伏板板面上方灰尘浓度的灰尘浓度传感器；

所述数据处理模块包括与污染物监测组件通信连接的中央处理器和显示屏；

所述清洁组件包括高压送风机构和板面清洁机构，所述高压送风机构为一个压缩气体发生装置，包括气体过滤器、加热器、压缩泵进风口以及第一出风口，所述第一出风口的出风面与光伏板板面平行，所述板面清洁机构包括设置在固定架上的滑轨以及设置在所述滑轨上并沿滑轨滑动的滑杆，所述滑杆上设有刷头，所述刷头与光伏板板面抵接；

还包括为污染物监测组件和清洁组件提供电能的自供电模块，所述供电模块包括设置在固定架上的自供电光伏板和储能电池，所述自供电光伏板的受光面与光伏板的受光面平行；

所述固定架为凹型结构，所述滑轨相对设置在凹型结构的两个侧边上，所述滑杆通过滑轨设置在凹型结构的两个侧边之间并可沿两个侧边的长度方向来回滑动，所述高压送风机构包括四组高压送风机构，所述四组高压送风机构分别设置在凹型结构的两个肩部和凹型结构的底边上，所述固定架上还设有安装座，污染物监测组件固定设置在所述安装座上，安装座上设有第二出风口，所述第二出风口正对污染物监测组件，所述安装座上设有5G网卡模块，污染物监测组件通过所述5G网卡模块与数据处理模块通信连接；

所述的便捷式光伏板智能清洁系统的清洁方法，包括以下步骤：

污染物监测组件对光伏板板面实时图像监测和光伏板周围异常状态及风险监测，并实时监测光伏板板面上方的灰尘浓度，采集到的多层图像信息和数据信息传送至中央处理器中，中央处理器将多层图像和数据分别进行计算和分析；

中央处理器将接收到的实时多层图像信息和数据信息进行融合和叠加，将光伏板实际污染状态及工作状态显示在显示屏，并结合监测和分析结果给出相应的执行任务，具体的：包括以下子步骤：

1）、当灰尘浓度大于预设值时，中央处理器控制压缩泵对光伏板表面进行小功率吹风；

2）、当光伏板板面有积灰或异物时，中央处理器控制压缩泵以大功率模式对光伏板板面进行吹风，并同时控制滑杆滑动对光伏板板面进行清洁；

3）、当光伏板板面出现积水或结冰时，除包括步骤2）外，中央处理器还控制加热器对送风进行加热处理。

2.根据权利要求1所述的一种便捷式光伏板智能清洁系统，其特征在于，所述中央处理器为PC机。

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