CN116915159A - 光伏面板清洁系统 - Google Patents
光伏面板清洁系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116915159A CN116915159A CN202310850702.8A CN202310850702A CN116915159A CN 116915159 A CN116915159 A CN 116915159A CN 202310850702 A CN202310850702 A CN 202310850702A CN 116915159 A CN116915159 A CN 116915159A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- photovoltaic
- photovoltaic panel
- cleaning
- robot
- module
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims abstract description 129
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 29
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 24
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 claims abstract description 14
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 11
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 10
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000005108 dry cleaning Methods 0.000 claims description 3
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 abstract description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000000306 component Substances 0.000 description 13
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 9
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 8
- 230000008859 change Effects 0.000 description 7
- 238000013461 design Methods 0.000 description 7
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 7
- 230000006870 function Effects 0.000 description 7
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 239000008358 core component Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 238000003058 natural language processing Methods 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- -1 dirt Substances 0.000 description 1
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000008239 natural water Substances 0.000 description 1
- 238000013486 operation strategy Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 1
- 238000010977 unit operation Methods 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
- H02S40/10—Cleaning arrangements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B13/00—Accessories or details of general applicability for machines or apparatus for cleaning
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
- B08B3/02—Cleaning by the force of jets or sprays
- B08B3/024—Cleaning by means of spray elements moving over the surface to be cleaned
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for
- B25J11/008—Manipulators for service tasks
- B25J11/0085—Cleaning
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
本公开提供光伏面板清洁系统,包括湿式光伏清洁机器人、光伏面板角度调节机构和主服务器;所述湿式光伏清洁机器人包括:驱动模块;清洁模块;所述清洁模块包括湿式清洁组件;第一传感器,位于所述光伏机器人底部,以感知光伏机器人正在行驶的光伏面板表面的特征;第二传感器,以感知所述光伏面板的气候环境特征;所述光伏面板调节机构,与所述光伏面板连接,以调节所述光伏面板相对于水平面的角度;所述主服务器包括:处理器模块,所述处理器模块根据至少所述第一指示信号和/或第二指示信号,确定清洁环境因子类型;存储器模块,存储可执行处理信息;控制模块,控制所述光伏机器人的驱动模块、清洁模块和所述光伏面板角度调节机构采取动作。
Description
技术领域
本公开涉及一种光伏面板清洁系统。
背景技术
光伏面板的清洁对于太阳能系统的性能和效率至关重要。随着时间的推移,太阳能面板表面会积累灰尘、污垢和其他污染物,这些污染物会降低光伏电池的吸收能力和转换效率。因此,定期的清洁是维持太阳能系统高效运行的关键。
然而,传统的清洁方法往往费时费力且不够高效。为了解决这个问题,光伏机器人系统应运而生。光伏机器人系统是一种自主移动的机器人系统,专门设计用于在光伏面板上进行湿式清洁。该系统结合了先进的机器人技术、传感器技术和通信技术,能够智能地感知环境条件并执行清洁任务。目前光伏机器人逐渐采用湿式清洁方式,即通过水对光伏面板表面进行喷射冲刷去除粘附的灰尘。在执行湿式清洁时面临一个关键问题,即水资源的不足。湿式清洁通常需要大量的水来清洗光伏面板的表面,以去除污垢和尘埃,以保持其高效的能量转换性能。然而,光伏机器人的水续航短暂或者水管管线连接的复杂性成为限制光伏机器人长期运行和大规模应用的一个主要因素。
本公开认识到在自动光伏面板清洁机器人在雨中工作的情况下,与实施自动清洁相关的各种问题和以前未满足的需求。本公开的某些实施例为当前光伏面板自动清洁机器人技术的雨中工作技术问题提供了技术解决方案。
发明内容
为了解决上述技术问题之一,本公开提供了一种光伏面板清洁系统。
根据本公开的一个方面,提供了一种光伏面板清洁系统,包括湿式光伏清洁机器人、光伏面板角度调节机构和主服务器,用以对于光伏面板之表面全面地进行洗净清扫;
所述湿式光伏清洁机器人包括:
驱动模块,以驱动所述光伏机器人沿行进方向跨越光伏面板的地形;清洁模块,以接触所述光伏面板表面以剥离所述光伏面板表面的附着物;所述清洁模块包括湿式清洁组件,以用于向所述光伏面板的待清洁表面提供清洁液体;第一传感器,位于所述光伏机器人底部,以感知光伏机器人正在行驶的光伏面板表面的特征,并产生指示光伏机器人正在行驶的表面的特征的第一指示信号,该指示信号包括指示光伏面板表面的湿度的信号;第二传感器,位于所述光伏机器人底部和/或光伏面板上,以感知所述光伏面板的气候环境特征,并产生指示所述光伏面板的气候环境的第二指示信号,该指示信号包括指示降雨量信号;
所述光伏面板调节机构,与所述光伏面板连接,以调节所述光伏面板相对于水平面的角度;
所述主服务器包括:
处理器模块,在光伏机器人行进过程中,所述处理器模块根据至少所述第一指示信号和/或第二指示信号,确定清洁环境因子类型,并根据清洁环境因子类型更新的执行决策,生成可执行处理信息;
存储器模块,存储可执行处理信息;
控制模块,根据可执行处理信息,控制所述光伏机器人的驱动模块、清洁模块和所述光伏面板角度调节机构采取相应的动作。
根据本公开的至少一个实施方式,所述更新的执行决策包括清洁决策和导航决策。
根据本公开的至少一个实施方式,所述清洁决策包括停止所述机器人的所述湿式清洁组件的启动。
根据本公开的至少一个实施方式,所述导航决策包括调低所述机器人的行进速度和/或光伏面板角度调节机构将所述光伏面板调节为水平角度。
根据本公开的至少一个实施方式,所述第一传感器为湿度传感器,所述第二传感器为雨淋传感器。
根据本公开的至少一个实施方式,所述环境因子类型包括干式清洁环境和湿式清洁环境。
根据本公开的至少一个实施方式,所述光伏机器人包括无线通信模块,所述主服务器将第三指示信号发送至所述光伏机器人。
根据本公开的至少一个实施方式,所述第三指示信号包括指示光伏面板表面的当前降雨量的信号和/或未来降雨量的信号。
根据本公开的至少一个实施方式,所述第三指示信号还包括指示所述光伏面板当前的倾斜角度的信号。
根据本公开的至少一个实施方式,所述湿式清洁组件包括:由所述光伏机器人主体携带的供应系统,用于将清洁液在光伏机器人行使方向的前方分配到所述光伏面板表面。
附图说明
附图示出了本公开的示例性实施方式,并与其说明一起用于解释本公开的原理,其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解,并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。
图1是根据本公开的一个实施方式的光伏机器人在光伏面板上清洁的示意图。
图2是根据本公开的一个实施方式的计算机逻辑示意图。
图3是根据本公开的一个实施方式的光伏机器人底部视图,示出了湿度传感器相对于光伏机器人的位置。
图4是根据本公开的一个实施方式的光伏机器人俯视图,示出了雨淋传感器相对于光伏机器人的位置。
图5是根据本公开的一个实施方式的光伏面板清洁系统示意图,示出了光伏面板相对于水平面呈水平状态。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容,而非对本公开的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本公开相关的部分。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开的技术方案。
除非另有说明,否则示出的示例性实施方式/实施例将被理解为提供可以在实践中实施本公开的技术构思的一些方式的各种细节的示例性特征。因此,除非另有说明,否则在不脱离本公开的技术构思的情况下,各种实施方式/实施例的特征可以另外地组合、分离、互换和/或重新布置。
在附图中使用交叉影线和/或阴影通常用于使相邻部件之间的边界变得清晰。如此,除非说明,否则交叉影线或阴影的存在与否均不传达或表示对部件的具体材料、材料性质、尺寸、比例、示出的部件之间的共性和/或部件的任何其它特性、属性、性质等的任何偏好或者要求。此外,在附图中,为了清楚和/或描述性的目的,可以夸大部件的尺寸和相对尺寸。当可以不同地实施示例性实施例时,可以以不同于所描述的顺序来执行具体的工艺顺序。例如,可以基本同时执行或者以与所描述的顺序相反的顺序执行两个连续描述的工艺。此外,同样的附图标记表示同样的部件。
当一个部件被称作“在”另一部件“上”或“之上”、“连接到”或“结合到”另一部件时,该部件可以直接在所述另一部件上、直接连接到或直接结合到所述另一部件,或者可以存在中间部件。然而,当部件被称作“直接在”另一部件“上”、“直接连接到”或“直接结合到”另一部件时,不存在中间部件。为此,术语“连接”可以指物理连接、电气连接等,并且具有或不具有中间部件。
为了描述性目的,本公开可使用诸如“在……之下”、“在……下方”、“在……下”、“下”、“在……上方”、“上”、“在……之上”、“较高的”和“侧(例如,如在“侧壁”中)”等的空间相对术语,从而来描述如附图中示出的一个部件与另一(其它)部件的关系。除了附图中描绘的方位之外,空间相对术语还意图包含设备在使用、操作和/或制造中的不同方位。例如,如果附图中的设备被翻转,则被描述为“在”其它部件或特征“下方”或“之下”的部件将随后被定位为“在”所述其它部件或特征“上方”。因此,示例性术语“在……下方”可以包含“上方”和“下方”两种方位。此外,设备可被另外定位(例如,旋转90度或者在其它方位处),如此,相应地解释这里使用的空间相对描述语。
这里使用的术语是为了描述具体实施例的目的,而不意图是限制性的。如这里所使用的,除非上下文另外清楚地指出,否则单数形式“一个(种、者)”和“所述(该)”也意图包括复数形式。此外,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”以及它们的变型时,说明存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组,但不排除存在或附加一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组。还要注意的是,如这里使用的,术语“基本上”、“大约”和其它类似的术语被用作近似术语而不用作程度术语,如此,它们被用来解释本领域普通技术人员将认识到的测量值、计算值和/或提供的值的固有偏差。
光伏发电系统是一种利用太阳能进行发电的系统,其中的光伏机器人则是这个系统中的重要组成部分。如图1所示,光伏机器人的主要功能是在光伏面板200上进行行走和清洁,以确保光伏面板200的清洁度和高效能转换太阳能。这种机器人的设计和功能都是为了满足光伏发电系统的发电效率需求。
如图2所示,光伏机器人的设计包括多个关键模块,如清洁模块101、传感器模块102、驱动模块103、控制模块104、存储器模块105、处理器模块106和无线通信模块107,上述各模块彼此电性连接,并通过网络接口204与光伏发电场的主服务器以及光伏面板调节机构203彼此接通。清洁模块101是光伏机器人系统中的一个核心部件,主要用于湿式清洁,通常包括喷水装置和配合喷水的滚刷。这种湿式清洁方法能够有效地去除光伏面板200表面的污垢和尘埃,提高面板的清洁效果。清洁模块101的设计可以根据实际情况进行调整,以确保最佳的清洁效果。
传感器模块102则是机器人感知光伏面板200的位置、形状和边缘的关键部分。这个系统通常包括红外传感器、摄像头或激光扫描仪等传感器,能够实时获取面板的信息。通过感知面板的形状和边缘,机器人能够规划移动路径,以适应不同形状和尺寸的光伏面板200。预先设定的路径也可以用于指导机器人的移动。
驱动模块103是机器人系统的关键部分,它负责驱动机器人在光伏面板200表面自由移动。这些模块通常采用轮式或履带式驱动系统,以提供机器人在光伏面包那200的倾斜的表面上移动的能力。驱动模块103具备精准的控制能力,以确保机器人在清洁过程中保持稳定和平衡。
控制模块104是光伏机器人系统的核心,负责管理和监控机器人的运行。它接收和处理机器人的感知数据、规划路径,并控制驱动模块103和清洁模块101采取相应的决策等。控制模块104还能向光伏发电场的主服务器提供实时监测和报告功能,确保机器人的运行状况和清洁效果得到及时监控。
存储器模块105能够存储各种数据和指令,包括但不限于例程指令、传感器数据、降雨量水平、更新的导航决策、更新的清洁决策、地图数据等。例程指令是一种特殊的代码,当这些代码被光伏机器人的处理器模块106执行时,会引导光伏清洁机器人执行本文所描述的功能。存储器模块105可以包括一个或多个磁盘驱动器、磁带驱动器或固态驱动器,这些驱动器可以作为数据的溢出存储设备,用于在选择执行特定程序时存储该程序,以及在程序执行过程中存储读取的指令和数据。此外,存储器模块105还可以包括一个或多个本地数据库、云数据库或网络连接存储。这些数据库和存储设备可以提供更大的存储空间和更高的数据处理能力,以满足光伏机器人在执行任务过程中的数据存储和处理需求。
一个或多个处理器模块106配置为实现各种指令。处理器模块106包括一个或多个处理器模块106。处理器模块106可以是可编程逻辑器件、微控制器、微处理器模块106或任何合适组合。处理器模块106可以通信耦合到无线通信模块107、用户接口和存储器模块105并在信号通信中。一个或多个处理器模块106被配置成处理数据,并且可以在硬件或软件中实现。处理器模块106可以包括用于执行算术和逻辑运算的算术逻辑单元、向算术逻辑单元提供操作数并存储算术逻辑单元运算结果的处理器模块106寄存器,以及从存储器获取指令并通过指导算术逻辑单元、寄存器和其它组件的协调操作来执行指令的控制单元。无线通信模块107可以被配置成在光伏机器人与其它设备、系统或域之间通信数据。处理器模块106可以被配置成使用无线通信模块107发送和接收数据。
光伏机器人的清洁效率是其性能的重要指标之一。光伏机器人清洁模块500的设计旨在满足不同清洁需求,使光伏机器人成为一款功能强大且高度可定制的清洁工具。根据本公开的一个实施例,如图3所示,对于清洁模块500,除了滚刷501之外,还可以在清洁模块500的框架上设置喷嘴502,喷嘴502配置成安装在清洁模块托架上且位于所述滚刷501前方,从而在所述滚刷501经过待清洁的光伏面板表面前,通过包括清水在内的清洁液对待清洁表面进行冲洗。待清洁表面经水冲洗,灰尘附着物的剥离效率会显著提高。喷嘴502与光伏机器人的主体内的供应箱相通,供应箱和喷嘴502之间内安装有泵装置,用于将供应箱内的清洁液供应至喷嘴502。清洁液从喷嘴502处喷出,从而使得喷出的水具有较大的覆盖面积,在滚刷501形成辐射面。当所述光伏机器人沿待清洁表面(光伏面板表面)移动时,所述喷嘴502垂直于或者大致垂直于所述待清洁表面。
为了提高清洁效率,可以考虑利用自然水源,例如降雨,来实现对光伏面板200表面的冲洗。这种方式的优点在于,它不仅能够节约水资源,还能够提高清洁效率,减少能源消耗。
如图4所示,在实际操作中,光伏机器人可以通过配置的雨淋传感器1021来检测环境的降雨水平。当雨淋传感器1021检测到一定的降雨量时,光伏机器人可以自动切换到利用降雨进行清洁的模式。在这种模式下,光伏机器人不需要启动其湿式清洁组件,例如喷水口,而是直接利用降雨对光伏面板200表面进行冲洗。这样,就可以实现对光伏面板200的高效清洁,同时节约了清洁用水。
雨淋传感器1021用于检测光伏机器人的降雨量。操作流可以在雨淋传感器1021捕获传感器数据时开始。雨淋传感器1021可以在光伏机器人操作时捕获传感器数据,即,光伏机器人的驱动模块103启动。在本公开的一个实施例中,雨淋传感器1021通常可以包括液体感测模块,并且通常被配置成感测雨淋传感器1021上的液位。雨淋传感器1021的外壳的至少一部分可以是雨淋传感器1021的感测区域,使得雨淋传感器1021可以能够检测感测区域上的液位。雨淋传感器1021可以包括硬件和/或软件模块,其被配置成确定降雨水平。主服务器可以确定参考液位差异。主服务器可以基于参考液位差异来确定降雨水平,使得降雨水平可以与参考液位差异成正比。雨淋传感器1021的示例可以包括基于电容的传感器、光学传感器、基于红外的传感器和/或能够在感测区域上检测液位的任何其他类型的传感器,由于属于市面可获得的常规组件,因此其原理和结构不在此赘述。
此外,结合图3和图4,光伏机器人还可以配备湿度传感器1022,以检测光伏面板200表面的湿度情况。当湿度传感器1022检测到光伏面板200表面的湿度达到一定水平时,光伏机器人可以判断出当前的环境条件适合进行湿式清洁。在这种情况下,光伏机器人可以启动其基础配备的干式清洁组件,例如滚刷,来对光伏面板200表面进行清洁。这样,就可以在不消耗额外水资源的情况下,实现对光伏面板200的高效清洁。为了确保湿式清洁的效果和准确性,湿度传感器1022在光伏机器人中扮演着重要的角色。湿度传感器1022能够检测光伏表面区域的湿度,并通过这些湿度信息确定湿式清洁环境因子类型是否满足要求。在一个优选的实施例中,光伏机器人配备了湿度传感器1022,这使得机器人能够自主地确定光伏面板200表面的湿度情况。相比于仅依赖光伏面板200基础装置进行湿度检测,机器人自主确定光伏面板200表面的湿度更加可靠和精准。此外,机器人还能够计算出变化区域的平均湿度,以进一步提高系统的鲁棒性。
在实际应用中,极端降雨条件下,不同区域的湿度可能存在差异。有些区域可能非常湿润,而其他区域可能相对较干燥。因此,为了避免误操作和确保系统的稳定性,必须确认至少在一段导航距离内的平均湿度能够达到关闭清洁模块101的要求。在操作中,当感测到的雨量符合预定的雨量标准时,光伏机器人会检测光伏面板200表面区域的湿度。它会将所测得的湿度值与预设的湿度阈值进行比较。因此,光伏发电系统可以被配置成采用雨淋传感器1021和湿度传感器1022,为每种类型的检测实现不同的雨量感测和湿度检测,并通过组合从雨淋传感器1021和湿度传感器1022确定的多个检测维度来确定聚合降雨水平,从而为清洁决策提供参考。如果光伏表面区域的湿度达到或超过设定的阈值,机器人可以停止湿式清洁模块101的启动,并依靠自然降雨和滚刷的作用来完成清洁任务。通过湿度传感器1022的使用,光伏机器人能够实时监测光伏表面区域的湿度情况,并根据需要进行相应的操作调整。这种智能化的湿式清洁方案确保了光伏面板200表面的适当湿度,并提高了清洁过程的效率和可靠性。
通过这种方式,光伏机器人可以根据实际的环境条件,灵活地选择清洁模式,从而实现高效、节能的清洁操作。这种智能化的清洁方式,不仅可以提高光伏机器人的清洁效率,还可以节约水资源,减少能源消耗,对环保也有积极的贡献。
如何准确地检测降雨量,如何根据降雨量来调整清洁模式,如何确保在各种环境条件下,光伏机器人都能进行高效的清洁操作等。这些问题在下面进行详细的描述。
在一个具体的实施例中,可以通过多个布置在光伏机器人上的雨淋传感器1021来捕获数据。这些数据被送入主服务器,主服务器基于这些传感器数据来确定降雨水平。
主服务器也配置传感器模块201,以接收各种感测信号来监控光伏发电面板的各项参数和指标。在一个实施例中,如图5所示,光伏机器人和光伏面板200分别配置雨淋传感器1021和雨淋传感器2011,每个降雨水平都是由不同的雨淋传感器所捕获的。在确定各个降雨水平的过程中,主服务器可以对每个雨淋传感器执行以下的一个或多个操作:首先,主服务器可以在下雨时捕获对光伏机器人的第一雨淋传感器1021数据。其次,当光伏机器人上不淋雨时,主服务器可以捕获光伏面板200的第二雨淋传感器2011的数据。然后,主服务器可以将第一雨淋传感器1021数据与第二雨淋传感器2011数据进行比较,并确定两者之间的差异。主服务器可以进一步确定这个差异是由于降雨造成的。另外应当注意的是,雨淋传感器1021和雨淋传感器2011应当距离较远的距离,以提高检测效率。图5中为示意图,实际工况中,雨淋传感器2011应当配置在靠近光伏发电场的中心位置和边缘位置的多个位置。
接下来,主服务器可以确定降雨水平,其中确定的降雨水平对应于第一雨淋传感器1021数据和第二雨淋传感器2011数据之间的差异。主服务器可以通过组合在特定时间段内确定的多个降雨水平来确定特定时间段的聚合降雨水平。在一个实施例中,多个降雨水平的组合可以包括确定降雨水平的平均值。主服务器可以使用此信息来更新光伏机器人的导航决策。在一个实施例中,主服务器可以使用此信息来安排光伏机器人的清洁决策。
通过这种方式,光伏机器人可以根据实时的降雨水平来调整自己的清洁策略,从而实现更高效、更节能的清洁操作。
光伏机器人可以接收并通过存储器模块105存储由一个或多个传感器捕获的数据,这些数据在某些情况下可以包括雨淋传感器1021的数据。每个雨淋传感器能够检测不同的降雨水平。例如,当光伏机器人沿着光伏面板200的预定路线行驶时,机器人上的雨淋传感器1021也会以与机器人相同的速度移动。因此,与雨淋传感器1021在静止状态下检测到的降雨水平相比,雨淋传感器1021在移动状态下可能会检测到更高的降雨水平。然而,在另一种情况下,雨淋传感器2011检测到的降雨水平并不会因为光伏机器人的速度而改变。例如,光伏面板200上的雨淋传感器2011可以静止地进行检测,不受光伏机器人的行驶速度和方向的影响。因此,与移动的雨淋传感器1021相比,静止的雨淋传感器2011可能会检测到更低的降雨水平。
存储器模块105中存储有光伏面板组成的地图数据,这是一个关键组成部分,它能够对光伏面板200表面所形成的活动区域进行详细的描述。这些地图数据可以被看作是对这些活动区域的一种虚拟映射。这种映射不仅提供了光伏面板200的表面图像,而且还包括了相关的地图和地图数据库。地图数据库是一个包含了地图信息的存储系统,可以提供关于特定区域的详细信息,比如该区域的大小、形状和位置等。地图则是这些信息的图形表示,可以帮助用户更直观地理解这些信息。
地图数据的这些功能使得它成为导航决策的基础。导航决策是在起点位置和终点位置之间制定行驶计划的过程。例如,通过地图数据,导航决策可以确定一条从起始位置到目的地的最佳路径,这条路径会考虑到可行使区域和不可行使区域,以及地形特征如悬崖、突起、凹陷等的位置坐标,以确保在路径规划过程中避开这些可能存在风险的地方。
导航决策还可以指定阶段,这是一种更详细的行驶计划。比如,在光伏面板200的清洁过程中,可以根据地图数据制定出重点区域(突起或光伏面板衔接台阶两侧)的往复行走路线,以确保这些区域被充分清洁。同时,也可以规划出在跨越光伏面板200组之间的台阶前后,如何行走以清洁那些清洁不充分的区域。这样的导航决策可以更有效地利用资源,提高清洁效率。
导航决策还可以指定光伏面板表面角度,在降雨环境中,使得光伏面板尽量朝向雨淋方向,并且在湿滑环境下,确保光伏机器人不会发生滑落风险。在降雨环境中,光伏机器人的操作策略需要考虑两个主要因素:光伏面板的清洁度和机器人的稳定性。为了满足这两个目标,光伏机器人的光伏面板角度和运动轨迹考虑。光伏面板的清洁度直接影响其光电转换效率。面板上的尘土和杂质可以散射和吸收入射的光线,降低光伏面板的光电转换效率。因此,保持光伏面板的清洁度至关重要。在降雨环境中,光伏面板应被设置为水平方向,使得雨水可以均匀地覆盖面板,并帮助去除面板上的尘土和杂质。光伏机器人的稳定性是另一个重要考虑因素。在湿滑的环境中,机器人的滑落风险增加。为了降低这种风险,光伏机器人应在水平面上进行操作。这种策略可以使尽量多的的雨水冲刷光伏面板,并且可以降低机器人在倾斜或不平坦的表面上滑落的可能性。这个导航决策操作策略应包括雨水冲洗和水平运动策略,以最大限度地提高光伏面板的清洁效率,并确保机器人的稳定性。这种策略需要由高度灵活和响应的光伏面板调节机构300来实现,该主服务器可以根据环境条件实时调整光伏面板的角度和机器人的运动轨迹。
地图数据的功能与导航决策的需求相结合,可以帮助光伏更好地理解和适应环境,从而实现更有效、更安全的操作。无论是在规划阶段,还是在执行阶段,地图数据都能提供重要的参考信息,为各种任务提供准确的导航和决策支持。
处理器模块106可以负责实现导航决策,包括制定针对光伏机器人自动行驶的各个阶段的指令和规则。导航决策可以根据各种传感器数据动态地进行调整,以适应环境条件的变化和设备状态的变化。
例如,处理器模块106可以根据导航决策制定的规则,生成保持在光伏机器人行驶的光伏面板200表面的路线的速度范围内的指令。如果雨淋传感器1021检测到降雨,处理器模块106可以动态调整光伏机器人的速度,以防止光伏机器人侧翻或者打滑。如果湿度传感器1022检测到表面积水过多,处理器模块106可以动态调整光伏机器人的滚刷速度和行使速度,并且清洁范围尽量远离光伏面板下边缘以防止滑落。另外,处理器模块106可以将这些信息发送给主服务器,在降雨开始的时候,就可以调整光伏面板200的角度,使其呈水平状态,确保光伏机器人清洁的安全性。同样,如果悬崖传感器检测到悬崖,处理器模块106可以调整光伏机器人的行驶方向,以避开危险。
主服务器可以接收来自多个源的数据和指令,包括光伏面板的角度、光伏机器人的行使状态、地图数据、导航决策、清洁决策等。这些数据和指令可以被用于监控光伏机器人的操作、构建和更新地图数据、确定和调整导航决策等。这个接收和处理数据/指令的过程是实时进行的,可以确保光伏机器人的操作始终基于最新和最准确的信息。主服务器能负责处理和分析来自传感器模块201的数据和传感器模块102的数据,以监控环境条件并据此做出相应的决策。在一个实施例中,当光伏机器人沿着光伏面板200表面的路线行驶时,雨淋传感器1021和雨淋传感器2011可以持续检测降雨情况。一旦检测到降雨会将降雨水平的数据实时传输给主服务器。主服务器会基于这些数据确定总降雨水平。这个总降雨水平是一个综合了多个因素的测量结果,包括雨淋传感器1021检测到的测量降雨量水平,以及湿度传感器1022检测到的测量湿度水平和雨淋传感器2011检测到的测量降雨量水平处理得到的聚合降雨量水平。这种综合的方法可以提供更准确和全面的降雨情况,有助于更好地理解和预测环境条件的变化。
一旦获得了这些数据,主服务器就可以进行进一步的分析。这个分析过程可能包括数据的校验、比对、分类和统计等操作,以提取出对导航决策和清洁决策有用的信息。
基于这些分析结果,主服务器可以决定是否需要对光伏机器人的导航决策和清洁决策进行修改或者覆盖,例如,光伏面板的角度、降雨的强度、湿度的变化、光伏面板表面的湿滑程度等。服务器可以根据这些因素确定光伏机器人的最佳行驶速度。除了调整光伏机器人的行驶速度,服务器还可能需要调整其行驶路线。例如,如果降雨导致某些区域的湿滑程度过高,那么服务器可能会决定避开这些区域,选择其他的行驶路线。这个决策过程也是基于数据的,因此可以根据实际情况进行灵活的调整。例如,如果分析结果显示降雨水平和/或光伏表面湿度水平已经超过了某阈值,那么可能会决定调整光伏机器人的清洁策略,停止喷嘴和泵的泵送动作,停止向清洁表面供水,以利用自然降水,提高光伏机器人的水续航。例如,如果分析结果显示降雨水平和/或光伏表面湿度水平已经超过了某个阈值,那么服务器可能会决定调整光伏机器人的行驶速度,或者暂停其行驶,以确保其安全。同时,主服务器也可以根据需要更新导航决策,以适应环境条件的变化。
在这个过程中,主服务器和光伏机器人之间的数据交互是实时和连续的,可以确保光伏机器人的行驶决策始终基于最新和最准确的信息。同时,这种基于数据的决策过程也使得光伏机器人能够更灵活地适应环境条件的变化,提高其工作效率和安全性。
在整个系统中,数据流动和信息处理的过程都是自动化的,实现了光伏机器人的高效、安全和智能化运行。通过这种方式,不仅可以提高光伏机器人的工作效率,还可以保证其在复杂环境中的安全行驶。
在主服务器做出决策后,它会将决策结果发送给光伏机器人。光伏机器人在接收到决策结果后,会根据决策结果进行操作。在这个过程中,光伏机器人可能需要调整其行驶速度、改变其行驶路线、停机或开机、暂停湿式清洁模式或重新启动湿式清洁模式,等等。
主服务器可以是任何被配置成通过无线网络与其它设备通信的计算设备。主服务器可以被配置成执行此处描述的功能并与光伏发电场的工作人员交互,例如,通过使用其用户界面经由通信路径。主服务器的示例包括但不限于台式计算机、膝上型计算机、便携式移动设备等。在一示例中,主服务器可以具有显示模块,工作人员可以从该交互模块访问主服务器。因此,主服务器可以将传感器数据、降雨水平、聚合降雨量水平、导航策略、更新的导航策略、清洁策略、更新的清洁策略和/或任何其他数据/指令通过无线网络发送到主服务器。工作人员在与主服务器建立通信路径之后,可以查看接收的数据并确认、更新和/或覆盖任何接收的数据。
在一个实施例中,主服务器被配置为一个精密的信息处理系统,它还可以通过气候报告模块202,将各种气候报告融合到一起,并进行分析以确定降雨水平。主服务器首先通过无线网络连接因特网,获取包括实时气候新闻在内的各种气候预报。这些气候预报可能包括降雨预警、台风路径预测等,这些数据都是主服务器需要处理的重要信息源。主服务器不仅有能力获取这些数据,还能对数据进行实时的监控和分析,以便及时地对气候变化做出反应。一旦获取了这些气候预报,主服务器会通过其内部的气候报告模块202进行处理。气候报告模块202是主服务器的一个核心组件,负责将收集到的气候预报转化为可供进一步处理的气候数据。这些数据可以包括文本形式的气候预报,也可能包括图像、语音或其他形式的信息。这些不同形式的信息都需要通过气候报告模块202进行处理,以便主服务器能够从中提取出有用的信息。气候报告模块202包括一个雨量检测算法,它被配置成能够从气候预报中确定降雨量水平。这个算法使用了自然语言处理技术,可以解析气候预报中的自然语言描述,并从中提取出关于降雨水平的关键信息。这个过程不仅包括基本的文本分析,还包括对图像、语音等非文本信息的处理。通过这个雨量检测算法,主服务器能够从气候报告和气候数据中确定降雨水平。这个过程不仅考虑了气候报告中的直接信息,还会考虑其他相关的气候数据,如风速、气压、湿度等。这些数据都会被算法综合考虑,以确定最准确的降雨水平预测。
主服务器应当能够通过无线网络连接因特网,这是一个关键的步骤,因为它为主服务器提供了获取气候预报的通道。无线网络的使用使得主服务器能够实时接收到最新的气候预报,包括实时气候新闻。这样的设计使主服务器能够迅速响应气候变化,减少了因信息延迟导致的预测误差。主服务器的气候报告模块202对收集到的气候预报进行处理。这一模块的设计考虑了气候预报可能包含的各种信息形式,包括文本、图像和语音等。为了处理这些不同形式的信息,气候报告模块202包括了雨量检测算法,它使用自然语言处理技术解析文本信息,并能够处理图像和语音信息。通过这种方式,气候报告模块202能够从各种形式的气候预报中提取出关于降雨水平的关键信息。
本公开所阐述的光伏清洁系统的设计和应用不仅限于上述的功能和特性,例如,光伏清洁系统可以配备更先进的传感器和控制系统,以提高其在复杂环境中的适应和处理能力。在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
本领域的技术人员应当理解,上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开,而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言,在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型,并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。
Claims (10)
1.一种光伏面板清洁系统,其特征在于,
包括湿式光伏清洁机器人、光伏面板角度调节机构和主服务器,用以对于光伏面板之表面全面地进行洗净清扫;
所述湿式光伏清洁机器人包括:
驱动模块,以驱动所述光伏机器人沿行进方向跨越光伏面板的地形;清洁模块,以接触所述光伏面板表面以剥离所述光伏面板表面的附着物;所述清洁模块包括湿式清洁组件,以用于向所述光伏面板的待清洁表面提供清洁液体;第一传感器,位于所述光伏机器人底部,以感知光伏机器人正在行驶的光伏面板表面的特征,并产生指示光伏机器人正在行驶的表面的特征的第一指示信号,该指示信号包括指示光伏面板表面的湿度的信号;第二传感器,位于所述光伏机器人底部和/或光伏面板上,以感知所述光伏面板的气候环境特征,并产生指示所述光伏面板的气候环境的第二指示信号,该指示信号包括指示降雨量信号;
所述光伏面板调节机构,与所述光伏面板连接,以调节所述光伏面板相对于水平面的角度;
所述主服务器包括:
处理器模块,在光伏机器人行进过程中,所述处理器模块根据至少所述第一指示信号和/或第二指示信号,确定清洁环境因子类型,并根据清洁环境因子类型更新的执行决策,生成可执行处理信息;
存储器模块,存储可执行处理信息;
控制模块,根据可执行处理信息,控制所述光伏机器人的驱动模块、清洁模块和所述光伏面板角度调节机构采取相应的动作。
2.如权利要求1所述的光伏面板清洁系统,其特征在于,所述更新的执行决策包括清洁决策和导航决策。
3.如权利要求1所述的光伏面板清洁系统,其特征在于,所述清洁决策包括停止所述机器人的所述湿式清洁组件的启动。
4.如权利要求1所述的光伏面板清洁系统,其特征在于,所述导航决策包括调低所述机器人的行进速度和/或光伏面板角度调节机构将所述光伏面板调节为水平角度。
5.如权利要求1所述的光伏面板清洁系统,其特征在于,所述第一传感器为湿度传感器,所述第二传感器为雨淋传感器。
6.如权利要求1所述的光伏面板清洁系统,其特征在于,所述环境因子类型包括干式清洁环境和湿式清洁环境。
7.如权利要求1所述的光伏面板清洁系统,其特征在于,所述光伏机器人包括无线通信模块,所述主服务器将第三指示信号发送至所述光伏机器人。
8.如权利要求7所述的光伏面板清洁系统,其特征在于,所述第三指示信号包括指示光伏面板表面的当前降雨量的信号和/或未来降雨量的信号。
9.如权利要求1所述的光伏面板清洁系统,其特征在于,所述第三指示信号还包括指示所述光伏面板当前的倾斜角度的信号。
10.如权利要求1所述的光伏面板清洁系统,其特征在于,所述湿式清洁组件包括:由所述光伏机器人主体携带的供应系统,用于将清洁液在光伏机器人行使方向的前方分配到所述光伏面板表面。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310850702.8A CN116915159A (zh) | 2023-07-11 | 2023-07-11 | 光伏面板清洁系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310850702.8A CN116915159A (zh) | 2023-07-11 | 2023-07-11 | 光伏面板清洁系统 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116915159A true CN116915159A (zh) | 2023-10-20 |
Family
ID=88355740
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202310850702.8A Pending CN116915159A (zh) | 2023-07-11 | 2023-07-11 | 光伏面板清洁系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN116915159A (zh) |
-
2023
- 2023-07-11 CN CN202310850702.8A patent/CN116915159A/zh active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20220338699A1 (en) | Cleaning robot and method for controlling same | |
KR102649384B1 (ko) | 걸레질 로봇의 제어 방법, 장치, 장비 및 저장 매체 | |
US20220304533A1 (en) | Cleaning robot and control method therefor | |
CN110051289B (zh) | 扫地机器人语音控制方法、装置、机器人和介质 | |
CN110136704B (zh) | 机器人语音控制方法、装置、机器人和介质 | |
KR20210123297A (ko) | 걸레질 로봇의 제어 방법, 장치, 장비 및 저장 매체 | |
CN110623606A (zh) | 一种清洁机器人及其控制方法 | |
US12019147B2 (en) | Apparatus and methods for multi-sensor SLAM systems | |
CN116880482A (zh) | 在光伏面板上控制机器人的方法 | |
JP2024534190A (ja) | 洗浄方法、装置、ベースステーションおよび記憶媒体 | |
CN110554696A (zh) | 机器人系统、机器人及基于激光雷达的机器人导航方法 | |
WO2022171144A1 (zh) | 自动清洁设备控制方法及装置、介质及电子设备 | |
KR20190130944A (ko) | 태양광 패널 청소 로봇 관리 시스템 | |
CN109920425B (zh) | 机器人语音控制方法、装置、机器人和介质 | |
US20240049938A1 (en) | Washing control method and apparatus, computer readable storage medium, and electronic device | |
WO2024140713A1 (zh) | 上下水模块状态的检测方法、系统、基座及存储介质 | |
US20240122435A1 (en) | Escaping method and apparatus of cleaning robot, medium and electronic device | |
CN116915159A (zh) | 光伏面板清洁系统 | |
CN117968694A (zh) | 一种用于光伏清扫机器人的路径导航系统 | |
CN210931183U (zh) | 一种清洁机器人 | |
CN210931182U (zh) | 一种清洁机器人 | |
US20240126299A1 (en) | Obstacle avoidance method and apparatus for robot, robot, storage medium, and electronic device | |
US20240049935A1 (en) | Cleaning robot escape method and device, medium, and electronic apparatus | |
CN220373274U (zh) | 光伏机器人 | |
CN221133298U (zh) | 用于清洁太阳能电池板的机器人 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |