CN116011489A - 光伏电站中车载清扫机的定位方法、装置及车载清扫机 - Google Patents

Abstract

本发明属于光伏技术领域，提供一种光伏电站中车载清扫机的定位方法，包括：在车载清扫机按照预设清扫路径对光伏电站中的光伏组件进行清扫过程中，通过安装在车载清扫机上的RFID读卡器感应附近是否存在RFID标签；若是，则基于RFID标签中包含的位置信息，定位车载清扫机的位置，并通过设置在车载清扫机上的里程计获取当前的里程信息；若否，则通过车载清扫机上的里程计获取当前的里程信息，读取上一次感应到RFID标签时的历史位置信息以及对应的历史里程信息；基于历史位置信息以及对应的历史里程信息、当前里程信息以及预设的清扫路径，定位车载清扫机的初步位置。通过本申请可实现对车载清扫机进行精确定位。

Description

光伏电站中车载清扫机的定位方法、装置及车载清扫机

技术领域

本发明涉及光伏技术领域，特别涉及光伏电站中车载清扫机的定位方法、装置及车载清扫机。

背景技术

光伏电站场站所处的地理环境日趋复杂，在清扫机对光伏电站内的光伏电池板进行清扫时仅靠传统纸质记录已经不能满足实际的需求。

传统寻找清扫机位置的方式依然非常依赖操作人员的经验进行，或是在清扫前进行查询记录，但查询到的路线往往会和实际情况有出入，尤其是夜间，巡视人员仅可知道大致方位，特别是在某些地形复杂的区域内，运维人员更容易遗漏、错过清扫机，从降低了清扫效率。

发明内容

本发明针对这种问题，本发明提供了光伏电站中车载清扫机的定位方法、车载清扫机和系统，对车载清扫机进行自动化精确定位。

为了实现本发明以上目的，本发明是通过以下技术实现的：

一方面，本发明提供一种光伏电站中车载清扫机的定位方法，包括：

在车载清扫机按照预设清扫路径对光伏电站中的光伏组件进行清扫过程中，通过安装在所述车载清扫机上的RFID(RFID:RadioFrequency Identification)读卡器感应附近是否存在RFID标签；其中，所述光伏电站中设置了N个RFID标记点，每个所述RFID标记点设定有对应的包含当前位置信息的RFID标签；

当感应到所述RFID标签时，基于所述RFID标签中包含的位置信息，定位所述车载清扫机的位置，并通过设置在所述车载清扫机上的里程计获取当前的里程信息；

当未感应到所述RFID标签时，通过所述车载清扫机上的里程计获取当前的里程信息；

读取上一次感应到所述RFID标签时的历史位置信息以及对应的历史里程信息；

基于所述历史位置信息以及对应的历史里程信息、当前里程信息以及预设的清扫路径，定位所述车载清扫机的初步位置。

在一些实施方式中，还包括：

通过安装在所述车载清扫机上的不同方位的视觉相机，采集所述车载清扫机所处位置的不同方位的环境图像；

基于所述不同方位的环境图像构建局部环境地图；

根据所述车载清扫机的初步位置，确定所述车载清扫机在预先构建的光伏电站全局地图中的初步位置区间；所述全局地图中包含所述RFID标签；

基于确定的所述初步位置区间，将所述局部环境地图与所述全局地图中的初步位置区间进行匹配，确定所述车载清扫机的精确位置。

在一些实施方式中，在采集所述车载清扫机所处位置的不同方位的环境图像之前还包括步骤：

获取所述当前里程信息和所述历史里程信息的里程差值；

判断所述里程差值是否大于预设的里程数；

当判定所述里程差值不大于预设的里程数时，将所述车载清扫机的初步位置作为所述车载清扫机的精确位置；

当判定所述里程差值大于预设的里程数时，通过安装在所述车载清扫机上的不同方位的视觉相机，采集所述车载清扫机所处位置的不同方位的环境图像。

在一些实施方式中，所述的基于所述历史位置信息以及对应的历史里程信息、当前里程信息以及预设的清扫路径，定位所述车载清扫机的初步位置；具体包括：

根据所述历史里程信息和所述当前里程信息，计算所述车载清扫机从所述历史位置开始的清扫里程数；

根据所述历史位置信息，从所述预设的清扫路径中获取从所述历史位置处开始的子清扫路径；

根据所述历史位置信息和从所述历史位置开始的清扫里程数，结合所述子清扫路径，定位所述车载清扫机的初步位置。

在一些实施方式中，还包括：

根据所述车载清扫机在清扫过程中感应到的RFID标签信息定位的位置数据，以及在未感应到所述RFID标签信息时，通过设置在所述车载清扫机上的里程计获取当前的里程信息获取到的所述车载清扫机的精确定位数据，生成所述车载清扫机的实际清扫路径。

在一些实施方式中，本发明还提供一种光伏电站中车载清扫机的定位装置，包括：

RFID感应模块，用于在车载清扫机按照预设清扫路径对光伏电站中的光伏组件进行清扫过程中，通过安装在所述车载清扫机上的RFID读卡器感应附近是否存在RFID标签；其中，所述光伏电站中设置了N个RFID标记点，每个所述RFID标记点设定有对应的包含当前位置信息的RFID标签；

第一定位模块，用于当感应到所述RFID标签时，基于所述RFID标签中包含的位置信息，定位所述车载清扫机的位置；

里程获取模块，用于通过设置在所述车载清扫机上的里程计获取并记录当前的里程信息；

信息读取模块，用于读取上一次感应到所述RFID标签时的历史位置信息以及对应的历史里程信息；

第二定位模块，还用于基于所述历史位置信息以及对应的历史里程信息、当前里程信息以及预设的清扫路径，定位所述车载清扫机的初步位置。

在一些实施方式中，还包括：

图像采集模块，用于通过安装在所述车载清扫机上的不同方位的视觉相机，采集所述车载清扫机所处位置的不同方位的环境图像；

地图构建模块，用于基于所述不同方位的环境图像构建局部环境地图；

第三定位模块，还用于根据所述车载清扫机的初步位置，确定所述车载清扫机在预先构建的光伏电站全局地图中的初步位置区间；所述全局地图中包含所述RFID标签；以及基于确定的所述初步位置区间，将所述局部环境地图与所述全局地图中的初步位置区间进行匹配，确定所述车载清扫机的精确位置。

在一些实施方式中，还包括：

所述里程获取模块，还用于获取所述当前里程信息和所述历史里程信息的里程差值；

分析判断模块，用于判断所述里程差值是否大于预设的里程数；当判定所述里程差值不大于预设的里程数时，通过所述第二定位模块将所述车载清扫机的初步位置作为所述车载清扫机的精确位置；当判定所述里程差值大于预设的里程数时，通过所述图像采集模块采集所述车载清扫机所处位置的不同方位的环境图像。

在一些实施方式中，所述第二定位模块具体包括：

里程计算子模块，用于根据所述历史里程信息和所述当前里程信息，计算所述车载清扫机从所述历史位置开始的清扫里程数；

路径确定子模块，用于根据所述历史位置信息，从所述预设的清扫路径中获取从所述历史位置处开始的子清扫路径；

初步定位子模块，用于根据所述历史位置信息和从所述历史位置开始的清扫里程数，结合所述子清扫路径，定位所述车载清扫机的初步位置。

在一些实施方式中，本发明提供一种光伏电站中车载清扫机，包括上述所述的光伏电站中的车载清扫机的定位装置。

本发明提供的光伏电站中车载清扫机的定位方法、车载清扫机和系统至少具有以下有益效果：

(1)本发明可在车载清扫机清扫过程中，通过RFID标签和里程信息，定位车载清扫机的当前位置。具体的，在光伏电站中设置N个RFID标记点，比如每排光伏阵列中设置一个或若干RFID标签，每个RFID标签中含有对应的位置信息。若车载清扫机在清扫中感应到该RFID标签，则可直接定位当前的位置信息，而如果未感应到RFID标签，则可结合上一次感应到的RFID标签的位置信息和对应的里程信息，结合现在的里程信息和预设的清扫路径，定位出当前车载清扫机的位置。

(2)本发明中，由于RFID标签感应距离有限，因此，可将该RFID标签的位置信息作为准确的位置信息，而当未感应到RFID标签时，则可能存在定位不够准确的情况，鉴于此，本申请增加了视觉相机辅助进一步定位。由于车载清扫机在光伏板上拍摄的视觉图像均较为相似，若直接采用视觉定位匹配难度较大，结合最近的上一次感应到RFID标签时的历史位置信息和历史里程信息，在预设的清扫路径中定位车载清扫机的初步位置，通过该初步位置，则可大大缩小匹配范围，实现快速精准定位。

(3)本发明中，对于是否结合视觉相机进行多传感器融合定位采用了进一步限定条件，具体的，若当前的里程值与上一次感应到RFID标签时的里程值的里程差值较小，则说明距离上次RFID标签定位位置不远，则此时通过里程等获取的初步定位相对而言误差不大，可作为精确定位；若里程差值较大，则说明距离上次RFID标签定位较远，则可结合视觉相机进一步精确定位。该有条件的触发，既能满足定位精度的需求，又能节能降低功耗。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种光伏电站中车载清扫机的定位方法的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是本发明中一种光伏电站中车载清扫机的定位方法的一个实施例的示意图；

图2是本发明中一种光伏电站中车载清扫机的定位装置的一个实施例的示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其他实施例中也可以实现本申请。在其他情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所述描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或集合的存在或添加。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

另外，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

在一个实施例中，如图1所示，本发明提供一种光伏电站中车载清扫机的定位方法的一个实施例，包括：

S101在车载清扫机按照预设清扫路径对光伏电站中的光伏组件进行清扫过程中，通过安装在所述车载清扫机上的RFID读卡器感应附近是否存在RFID标签；其中，所述光伏电站中设置了N个RFID标记点，每个所述RFID标记点设定有对应的包含当前位置信息的RFID标签。

在本实施例中，光伏电站初期规划时设置好N个RFID标记点，定义每个RFID标记点代表的位置信息。

例如，在每个光伏组件系统的端部安装一个RFID标签，定义为在光伏电站中具体的每个组件系统的端部位置。

示例性的，一个光伏阵列的一端或者两端各装一个RFID标签，即一排光伏组件系统装一个或2个RFID标签。

当车载清扫机的RFID读卡器扫描到该光伏组件系统上的RFID标签时，可以通过RFID标签中的位置信息确定车载清扫机具体位于哪个光伏组件系统的附近。

需要说明的是，RFID作为物联网的支撑技术之一，是一种无需直接接触地识别技术，采用了无线射频信号读取和传输电子标签所存储的信息，RFID技术具有非视距传输、识别速度快等特点，而RFID技术中用到的存储信息的电子标签具有体积小、成本低廉、可重复使用等优点。

RFID系统由RFID标签和RFID阅读器组成，在本实施例中，RFID标签是位于光伏组件系统，RFID阅读器是车载清扫机上已经安装的RFID读卡器。

RFID标签分为有源和无源，有源标签可以算是比较广义的RFID，由于标签自身有源，信号处理也能做得比较复杂，定位精度会高很多。能在理想情况下达到覆盖100米范围，定位误差5米左右，主要通过三角定位来完成，但这个领域也完全可以使用诸如uwb，ZigBee等等节点完成定位。

无源标签是大多数时候所指的RFID，由于标签自身没有计算能力，所有信号处理都要受限于RFID读写器接收到的反射信号，因此信号处理算法选择余地会小很多。且因为RFID读写器识别范围基本上在10米范围以内，一般是非常精细的定位才会研究无源标签的定位。

S102当感应到所述RFID标签时，基于所述RFID标签中包含的位置信息，定位所述车载清扫机的位置，并通过设置在所述车载清扫机上的里程计获取当前的里程信息。

具体的，当车载清扫机上的RFID读卡器在预设路径进行清扫时，读取到RFID标签时，基于读取到的RFID标签确定车载清扫机在预设路径上的位置。同时，通过车载清当车载清扫机上的RFID读卡器在预设路径进行清扫时，读取到RFID标签时，扫机上的里程计获取读取此RFID标签时对应的里程信息。

S103当未感应到所述RFID标签时，通过所述车载清扫机上的里程计获取当前的里程信息。

具体的，当车载清扫机上的RFID读卡器在预设路径进行清扫时，未读取到RFID标签时，采集当前清扫时刻于当前位置的里程信息。

S104读取上一次感应到所述RFID标签时的历史位置信息以及对应的历史里程信息。

具体的，在前序清扫过程中，当车载清扫机每次获取了RFID标签的同时采集了对应的里程信息，因此可以直接读取最近的上一次感应到RFID标签时的历史位置信息和历史里程信息。

S105基于所述历史位置信息以及对应的历史里程信息、当前里程信息以及预设的清扫路径，定位所述车载清扫机的初步位置。

具体的，因为预设的清扫路径是固定的，所以就算车载清扫机没有读取到RFID标签，在本实施例中可以利用最近的上一次感应到RFID标签时的历史位置信息和历史里程信息，在预设的清扫路径中定位车载清扫机的初步位置。

在本实施例中，通过RFID标签，或，RFID标签和里程信息，在预设的清扫路径中对车载清扫机进行定位。基于RFID标签定位车载清扫机；或在未感应到RFID标签时，结合上次的RFID标签、对应的里程计信息及预设的清扫路径来定位车载清扫机。

在一个实施例中，还包括：

通过安装在所述车载清扫机上的不同方位的视觉相机，采集所述车载清扫机所处位置的不同方位的环境图像。

基于所述不同方位的环境图像构建局部环境地图。

根据所述车载清扫机的初步位置，确定所述车载清扫机在预先构建的光伏电站全局地图中的初步位置区间；所述全局地图中包含所述RFID标签。

基于确定的所述初步位置区间，将所述局部环境地图与所述全局地图中的初步位置区间进行匹配，确定所述车载清扫机的精确位置。

在本实施例中，车载清扫机配备多个视觉相机，用于拍摄车载清扫机的周围环境图像，以对车载清扫机的初步位置进行精确化，确认车载清扫机当前所处的精确位置。通过光伏电站特定RFID标记点的RFID标签，多摄像头融合视觉SLAM方式定位清扫设备。

示例性的，在车载清扫机的运行途中，安装于车载清扫机的多个不同方位的视觉相机均开启工作，实时拍摄车载清扫机周边的局部环境图像信息并发送到车载清扫机的控制中心，车载清扫机的控制中心处理这些局部环境图像信息，将不同方位的局部环境图像信息分别构建局部环境地图。

需要说明的是，由于光伏电站中每个光伏组件的外型特征大致相似，如果仅仅根据局部环境地图对位置进行精确化不太可靠。因此在本实施例中，根据前序步骤得到的初步位置，先确定车载清扫机在预先构建的光伏电站全局地图中的位置区间，然后基于确定的所述初步位置区间，将所述局部环境地图与所述全局地图中的初步位置区间进行匹配，确定所述车载清扫机的精确位置。

由于在构建光伏电站全局地图时已经将RFID标签的位置已经标记在了光伏电站全局地图，因此在局部环境地图和光伏电站全局地图进行匹配时，会叠加预存的RFID标签的位置，通过匹配后的局部环境地图上可以显示很多RFID标签的位置，以此得到车载清扫机的精确位置。

示例性的，不同方位包括例如前、后、左、右的4个方位，在车载清扫机的4个方位上分别安装视觉相机，用于拍摄4个方位的景象。

在本实施例中，同时车载清扫机的控制中心将拍摄得到图像信息反馈给后台监控器，可用于检测光伏组件系统是否有明显破损等问题。

在本实施例中，鉴于清扫机在光伏板上拍摄的视觉图像较为类似，若直接采用视觉定位匹配难度较大，结合前述的初步位置，通过增加视觉相机进行精确定位，则可大大缩小匹配范围，实现快速精准定位。

在一个实施例中，在采集所述车载清扫机所处位置的不同方位的环境图像之前还包括步骤：

获取所述当前里程信息和所述历史里程信息的里程差值；判断所述里程差值是否大于预设的里程数。

在本实施例中，对于所述当前里程信息和所述历史里程信息的里程差值；判断所述里程差值的判断结果的后续处理，有以下两种方式：

第一种方式是：

当判定所述里程差值不大于预设的里程数时，将所述车载清扫机的初步位置作为所述车载清扫机的精确位置。

具体的，若所述当前里程信息和所述历史里程信息的里程差值较小，则说明距离上次RFID标签定位位置不远，则此时通过里程等获取的初步定位相对而言误差不大，可作为精确定位。

在本实施例中，通过对当前里程信息和历史里程信息的里程差值进行判断，若里程差值不大于预设的里程数，那么直接将车载清扫机的初步位置作为车载清扫机的精确位置，不需要再使用视觉相机进行校正定位，节省了定位的时间，提高了精确定位的效率。

当判定所述里程差值大于预设的里程数时，通过安装在所述车载清扫机上的不同方位的视觉相机，采集所述车载清扫机所处位置的不同方位的环境图像。

具体的，当前里程信息和所述历史里程信息的若里程差值较大，则说明车载清扫机距离上次RFID标签定位较远，如果再使用车载清扫机的初步位置作为车载清扫机的精确位置，则会导致定位的精确度大幅度降低。

因此在本实施例中，为了避免在此种情况下的定位精确度不高的问题，通过结合视觉相机采集车载清扫机在所处位置不同方位的局部环境图像，将局部环境图像与预先设定的全局图像进行匹配，对车载清扫机的位置进一步的精确定位。

在一个实施例中，所述的基于所述历史位置信息以及对应的历史里程信息、当前里程信息以及预设的清扫路径，定位所述车载清扫机的初步位置；具体包括：

根据所述历史里程信息和所述当前里程信息，计算所述车载清扫机从所述历史位置开始的清扫里程数；

根据所述历史位置信息，从所述预设的清扫路径中获取从所述历史位置处开始的子清扫路径；

根据所述历史位置信息和从所述历史位置开始的清扫里程数，结合所述子清扫路径，定位所述车载清扫机的初步位置。

在一个实施例中，还包括：

根据所述车载清扫机在清扫过程中感应到的RFID标签信息定位的位置数据，以及在未感应到所述RFID标签信息时，通过设置在所述车载清扫机上的里程计获取当前的里程信息获取到的所述车载清扫机的精确定位数据，生成所述车载清扫机的实际清扫路径。

具体的，基于车载清扫机在预设清扫路径对光伏组件进行清扫的过程中获取的RFID标签的位置信息、以及定位的精确位置，生成实际清扫路径。通过该实际清扫路径即车载清扫机在光伏电站的实际清洗轨迹，可以为光伏电站的运行维护提供便利。

在一个实施例中，如图2所示，本发明还提供一种光伏电站中车载清扫机的定位装置，包括：

RFID感应模块101，用于在车载清扫机按照预设清扫路径对光伏电站中的光伏组件进行清扫过程中，通过安装在所述车载清扫机上的RFID读卡器感应附近是否存在RFID标签；其中，所述光伏电站中设置了N个RFID标记点，每个所述RFID标记点设定有对应的包含当前位置信息的RFID标签。

在本实施例中，光伏电站初期规划时设置好N个RFID标记点，定义每个RFID标记点代表的位置信息。

例如，在每个光伏组件系统的端部安装一个RFID标签，定义为在光伏电站中具体的每个组件系统的端部位置。

示例性的，一个光伏阵列的一端或者两端装一个RFID标签，即一排光伏组件装一个RFID标签。

当车载清扫机的RFID读卡器扫描到该光伏组件系统上的RFID标签时，可以通过RFID标签中的位置信息确定车载清扫机具体位于哪个光伏组件系统的附近。

需要说明的是，RFID作为物联网的支撑技术之一，是一种无需直接接触地识别技术，采用了无线射频信号读取和传输电子标签所存储的信息，RFID技术具有非视距传输、识别速度快等特点，而RFID技术中用到的存储信息的电子标签具有体积小、成本低廉、可重复使用等优点。

RFID系统由RFID标签和RFID阅读器组成，在本实施例中，RFID标签是位于光伏组件系统，RFID阅读器是车载清扫机上已经安装的RFID读卡器。

RFID标签分为有源和无源，有源标签可以算是比较广义的RFID，由于标签自身有源，信号处理也能做得比较复杂，定位精度会高很多。能在理想情况下达到覆盖100米范围，定位误差5米左右，主要通过三角定位来完成，但这个领域也完全可以使用诸如uwb，ZigBee等等节点完成定位。

无源标签是大多数时候所指的RFID，由于标签自身没有计算能力，所有信号处理都要受限于RFID读写器接收到的反射信号，因此信号处理算法选择余地会小很多。且因为RFID读写器识别范围基本上在10米范围以内，一般是非常精细的定位才会研究无源标签的定位。

第一定位模块102，用于当感应到所述RFID标签时，基于所述RFID标签中包含的位置信息，定位所述车载清扫机的位置。

具体的，当车载清扫机上的RFID读卡器在预设路径进行清扫时，读取到RFID标签时，基于读取到的RFID标签确定车载清扫机在预设路径上的位置。同时，通过车载清当车载清扫机上的RFID读卡器在预设路径进行清扫时，读取到RFID标签时，扫机上的里程计获取读取此RFID标签时对应的里程信息。

里程获取模块103，用于通过设置在所述车载清扫机上的里程计获取并记录当前的里程信息。

具体的，当车载清扫机上的RFID读卡器在预设路径进行清扫时，未读取到RFID标签时，采集当前清扫时刻于当前位置的里程信息。

信息读取模块104，用于读取上一次感应到所述RFID标签时的历史位置信息以及对应的历史里程信息。

具体的，在前序清扫过程中，当车载清扫机每次获取了RFID标签的同时采集了对应的里程信息，因此可以直接读取最近的上一次感应到RFID标签时的历史位置信息和历史里程信息。

第二定位模块105，还用于基于所述历史位置信息以及对应的历史里程信息、当前里程信息以及预设的清扫路径，定位所述车载清扫机的初步位置。

具体的，因为预设的清扫路径是固定的，所以就算车载清扫机没有读取到RFID标签，在本实施例中可以利用最近的上一次感应到RFID标签时的历史位置信息和历史里程信息，在预设的清扫路径中定位车载清扫机的初步位置。

在本实施例中，通过RFID标签，或，RFID标签和里程信息，在预设的清扫路径中对车载清扫机进行定位。基于RFID标签定位车载清扫机；或在未感应到RFID标签时，结合上次的RFID标签、对应的里程计信息及预设的清扫路径来定位车载清扫机。

在一个实施例中，还包括：

图像采集模块，用于通过安装在所述车载清扫机上的不同方位的视觉相机，采集所述车载清扫机所处位置的不同方位的环境图像；

地图构建模块，用于基于所述不同方位的环境图像构建局部环境地图；

第三定位模块，还用于根据所述车载清扫机的初步位置，确定所述车载清扫机在预先构建的光伏电站全局地图中的初步位置区间；所述全局地图中包含所述RFID标签；以及基于确定的所述初步位置区间，将所述局部环境地图与所述全局地图中的初步位置区间进行匹配，确定所述车载清扫机的精确位置。

在本实施例中，车载清扫机配备多个视觉相机，用于拍摄车载清扫机的周围环境图像，以对车载清扫机的初步位置进行精确化，确认车载清扫机当前所处的精确位置。通过光伏电站特定RFID标记点的RFID标签，多摄像头融合视觉SLAM方式定位清扫设备。

示例性的，在车载清扫机的运行途中，安装于车载清扫机的多个不同方位的视觉相机均开启工作，实时拍摄车载清扫机周边的局部环境图像信息并发送到车载清扫机的控制中心，车载清扫机的控制中心处理这些局部环境图像信息，将不同方位的局部环境图像信息分别构建局部环境地图。

需要说明的是，由于光伏电站中每个光伏组件的外型特征大致相似，如果仅仅根据局部环境地图对位置进行精确化不太可靠。因此在本实施例中，根据前序步骤得到的初步位置，先确定车载清扫机在预先构建的光伏电站全局地图中的位置区间，然后基于确定的所述初步位置区间，将所述局部环境地图与所述全局地图中的初步位置区间进行匹配，确定所述车载清扫机的精确位置。

由于在构建光伏电站全局地图时已经将RFID标签的位置已经标记在了光伏电站全局地图，因此在局部环境地图和光伏电站全局地图进行匹配时，会叠加预存的RFID标签的位置，通过匹配后的局部环境地图上可以显示很多RFID标签的位置，以此得到车载清扫机的精确位置。

示例性的，不同方位包括例如前、后、左、右的4个方位，在车载清扫机的4个方位上分别安装视觉相机，用于拍摄4个方位的景象。

在本实施例中，同时车载清扫机的控制中心将拍摄得到图像信息反馈给后台监控器，可用于检测光伏组件系统是否有明显破损等问题。

在本实施例中，鉴于清扫机在光伏板上拍摄的视觉图像较为类似，若直接采用视觉定位匹配难度较大，结合前述的初步位置，通过增加视觉相机进行精确定位，则可大大缩小匹配范围，实现快速精准定位。

在一个实施例中，还包括：

所述里程获取模块，还用于获取所述当前里程信息和所述历史里程信息的里程差值；

分析判断模块，用于判断所述里程差值是否大于预设的里程数；当判定所述里程差值不大于预设的里程数时，通过所述第二定位模块将所述车载清扫机的初步位置作为所述车载清扫机的精确位置；当判定所述里程差值大于预设的里程数时，通过所述图像采集模块采集所述车载清扫机所处位置的不同方位的环境图像。

在本实施例中，对于所述当前里程信息和所述历史里程信息的里程差值；判断所述里程差值的判断结果的后续处理，有以下两种方式：

第一种方式是：

当判定所述里程差值不大于预设的里程数时，将所述车载清扫机的初步位置作为所述车载清扫机的精确位置。

具体的，若所述当前里程信息和所述历史里程信息的里程差值较小，则说明距离上次RFID标签定位位置不远，则此时通过里程等获取的初步定位相对而言误差不大，可作为精确定位。

在本实施例中，通过对当前里程信息和历史里程信息的里程差值进行判断，若里程差值不大于预设的里程数，那么直接将车载清扫机的初步位置作为车载清扫机的精确位置，不需要再使用视觉相机进行校正定位，节省了定位的时间，提高了精确定位的效率。

第二种方式是：

当判定所述里程差值大于预设的里程数时，通过安装在所述车载清扫机上的不同方位的视觉相机，采集所述车载清扫机所处位置的不同方位的环境图像。

具体的，当前里程信息和所述历史里程信息的若里程差值较大，则说明车载清扫机距离上次RFID标签定位较远，如果再使用车载清扫机的初步位置作为车载清扫机的精确位置，则会导致定位的精确度大幅度降低。

因此在本实施例中，为了避免在此种情况下的定位精确度不高的问题，通过结合视觉相机采集车载清扫机在所处位置不同方位的局部环境图像，将局部环境图像与预先设定的全局图像进行匹配，对车载清扫机的位置进一步的精确定位。

在一个实施例中，所述第二定位模块具体包括：

里程计算子模块，用于根据所述历史里程信息和所述当前里程信息，计算所述车载清扫机从所述历史位置开始的清扫里程数；

路径确定子模块，用于根据所述历史位置信息，从所述预设的清扫路径中获取从所述历史位置处开始的子清扫路径；

初步定位子模块，用于根据所述历史位置信息和从所述历史位置开始的清扫里程数，结合所述子清扫路径，定位所述车载清扫机的初步位置。

具体的，基于车载清扫机在预设清扫路径对光伏组件进行清扫的过程中获取的RFID标签的位置信息、以及定位的精确位置，生成实际清扫路径。通过该实际清扫路径即车载清扫机在光伏电站的实际清洗轨迹，可以为光伏电站的运行维护提供便利。

在一个实施例中，本发明提供一种光伏电站中车载清扫机，包括上述所述的光伏电站中的车载清扫机的定位装置。

在本实施例中，车载清扫机在预设清扫路径对光伏组件进行清扫的过程中实时获取RFID标签的位置信息以及当前位置的里程信息，可以对自身的当前位置进行精确定位。

基于上述实施例，在本实施例中与方法相同的部分就不一一赘述了。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各程序模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的程序模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的程序单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各程序模块可以集成在一个处理单元中，也可是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个处理单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件程序单元的形式实现。另外，各程序模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述或记载的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其他的方式实现。示例性的，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，示例性的，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，示例性的，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性、机械或其他的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可能集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种光伏电站中车载清扫机的定位方法，其特征在于，包括：

在车载清扫机按照预设清扫路径对光伏电站中的光伏组件进行清扫过程中，通过安装在所述车载清扫机上的RFID读卡器感应附近是否存在RFID标签；其中，所述光伏电站中设置了N个RFID标记点，每个所述RFID标记点设定有对应的包含当前位置信息的RFID标签；

当感应到所述RFID标签时，基于所述RFID标签中包含的位置信息，定位所述车载清扫机的位置，并通过设置在所述车载清扫机上的里程计获取当前的里程信息；

当未感应到所述RFID标签时，通过所述车载清扫机上的里程计获取当前的里程信息；

读取上一次感应到所述RFID标签时的历史位置信息以及对应的历史里程信息；

基于所述历史位置信息以及对应的历史里程信息、当前里程信息以及预设的清扫路径，定位所述车载清扫机的初步位置。

2.根据权利要求1所述的光伏电站中车载清扫机的定位方法，其特征在于，还包括：

通过安装在所述车载清扫机上的不同方位的视觉相机，采集所述车载清扫机所处位置的不同方位的环境图像；

基于所述不同方位的环境图像构建局部环境地图；

根据所述车载清扫机的初步位置，确定所述车载清扫机在预先构建的光伏电站全局地图中的初步位置区间；所述全局地图中包含所述RFID标签；

基于确定的所述初步位置区间，将所述局部环境地图与所述全局地图中的初步位置区间进行匹配，确定所述车载清扫机的精确位置。

3.根据权利要求2所述的光伏电站中车载清扫机的定位方法，其特征在于，在采集所述车载清扫机所处位置的不同方位的环境图像之前还包括步骤：

获取所述当前里程信息和所述历史里程信息的里程差值；

判断所述里程差值是否大于预设的里程数；

当判定所述里程差值不大于预设的里程数时，将所述车载清扫机的初步位置作为所述车载清扫机的精确位置；

当判定所述里程差值大于预设的里程数时，通过安装在所述车载清扫机上的不同方位的视觉相机，采集所述车载清扫机所处位置的不同方位的环境图像。

4.根据权利要求1-3任一项所述的光伏电站中车载清扫机的定位方法，其特征在于，所述的基于所述历史位置信息以及对应的历史里程信息、当前里程信息以及预设的清扫路径，定位所述车载清扫机的初步位置；具体包括：

根据所述历史里程信息和所述当前里程信息，计算所述车载清扫机从所述历史位置开始的清扫里程数；

根据所述历史位置信息，从所述预设的清扫路径中获取从所述历史位置处开始的子清扫路径；

根据所述历史位置信息和从所述历史位置开始的清扫里程数，结合所述子清扫路径，定位所述车载清扫机的初步位置。

5.根据权利要求3所述的光伏电站中车载清扫机的定位方法，其特征在于，还包括：

根据所述车载清扫机在清扫过程中感应到的RFID标签信息定位的位置数据，以及在未感应到所述RFID标签信息时，通过设置在所述车载清扫机上的里程计获取当前的里程信息获取到的所述车载清扫机的精确定位数据，生成所述车载清扫机的实际清扫路径。

6.一种光伏电站中车载清扫机的定位装置，其特征在于，包括：

RFID感应模块，用于在车载清扫机按照预设清扫路径对光伏电站中的光伏组件进行清扫过程中，通过安装在所述车载清扫机上的RFID读卡器感应附近是否存在RFID标签；其中，所述光伏电站中设置了N个RFID标记点，每个所述RFID标记点设定有对应的包含当前位置信息的RFID标签；

第一定位模块，用于当感应到所述RFID标签时，基于所述RFID标签中包含的位置信息，定位所述车载清扫机的位置；

里程获取模块，用于通过设置在所述车载清扫机上的里程计获取并记录当前的里程信息；

信息读取模块，用于读取上一次感应到所述RFID标签时的历史位置信息以及对应的历史里程信息；

第二定位模块，还用于基于所述历史位置信息以及对应的历史里程信息、当前里程信息以及预设的清扫路径，定位所述车载清扫机的初步位置。

7.根据权利要求6所述的光伏电站中车载清扫机的定位装置，其特征在于，还包括：

图像采集模块，用于通过安装在所述车载清扫机上的不同方位的视觉相机，采集所述车载清扫机所处位置的不同方位的环境图像；

地图构建模块，用于基于所述不同方位的环境图像构建局部环境地图；

第三定位模块，还用于根据所述车载清扫机的初步位置，确定所述车载清扫机在预先构建的光伏电站全局地图中的初步位置区间；所述全局地图中包含所述RFID标签；以及基于确定的所述初步位置区间，将所述局部环境地图与所述全局地图中的初步位置区间进行匹配，确定所述车载清扫机的精确位置。

8.根据权利要求7所述的光伏电站中车载清扫机的定位装置，其特征在于，还包括：

所述里程获取模块，还用于获取所述当前里程信息和所述历史里程信息的里程差值；

分析判断模块，用于判断所述里程差值是否大于预设的里程数；当判定所述里程差值不大于预设的里程数时，通过所述第二定位模块将所述车载清扫机的初步位置作为所述车载清扫机的精确位置；当判定所述里程差值大于预设的里程数时，通过所述图像采集模块采集所述车载清扫机所处位置的不同方位的环境图像。

9.根据权利要求6-8任一项所述的光伏电站中车载清扫机的定位装置，其特征在于，所述第二定位模块具体包括：

里程计算子模块，用于根据所述历史里程信息和所述当前里程信息，计算所述车载清扫机从所述历史位置开始的清扫里程数；

路径确定子模块，用于根据所述历史位置信息，从所述预设的清扫路径中获取从所述历史位置处开始的子清扫路径；

初步定位子模块，用于根据所述历史位置信息和从所述历史位置开始的清扫里程数，结合所述子清扫路径，定位所述车载清扫机的初步位置。

10.一种光伏电站中车载清扫机，其特征在于，包括上述权利要求6-9中任一项所述的光伏电站中的车载清扫机的定位装置。

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