CN208112578U - 一种用于建筑光伏组件清洁的机器人 - Google Patents

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Abstract

本实用新型的技术方案涉及对建筑光伏组件进行清洁的装置，具体地说是一种用于建筑光伏组件清洁的机器人。机器人由风能获取系统、清洁系统、控制系统组成，风能获取系统设置在绿色建筑顶部。机器人能够利用风能对绿色建筑光伏装置进行清洁，减少了绿色建筑的能源消耗，喇叭形的进风管还可以增加风速。机器人设置有多个分管道，可以对绿色建筑上各种设置复杂的光伏组件进行清洁，同时还设置灰度传感器，用来感知光伏组件表面的洁净程度，并据此判断是否打开对应的分管道电磁阀，有效提高能源利用率。机器人可以利用舵机根据风向控制进风管的朝向，有利于精确控制进风口，避免了进风口随风飘荡的被动。

Description

一种用于建筑光伏组件清洁的机器人
技术领域
本实用新型的技术方案涉及对建筑光伏组件进行清洁的装置，具体地说是一种用于建筑光伏组件清洁的机器人。
背景技术
近年来，绿色建筑大规模发展，很多建筑在建筑的顶部或者侧面设计有光伏组件。为了保证光伏组件的发电效率，需要对光伏组件进行定期保洁，目前的技术多是仅针对普通的光伏组件研究的，如：公开号为CN207070000U的技术方案，公开了通过加入第一电磁铁、麻花杆和第一弹簧等结构，压缩第一弹簧，断开外部电源，第一套筒在第一弹簧的作用下上下颤动，刷板上下移动将污渍和杂物扫离太阳能板本体的技术方案，该方案可以对太阳能板材进行清洁，但该方案缺少对于绿色建筑上光伏板材的安装位置特殊、能耗需求、绿色环保等技术问题的解决方案。
总之，现有技术产品不能很好的解决绿色建筑光伏装置清洁的问题，特别是在需要考虑绿色建筑节能环保和最大程度利用可再生能源情况下的光伏装置清洁问题。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种用于建筑光伏组件清洁的机器人，能够利用风能对绿色建筑上的光伏装置进行清洁作业。
本实用新型解决该技术问题所采用的技术方案包括一种用于建筑光伏组件清洁的机器人，由风能获取系统、清洁系统、控制系统组成，风能获取系统设置在绿色建筑顶部，风能获取系统由进风管、软风管、送风管、向上风管、落沙器、出风管、向下风管、机架、传动轴、轴承、支架组成，其中：进风管的下边缘固定有传动轴，传动轴通过轴承连接在机架上，进风管的右侧与软风管密封连接，软风管的右侧与送风管的左侧密封连接，送风管的右接口与落沙器的左接口密封连接，落沙器设计有四个接口，分别布置在左右和上下四个方向，落沙器的右接口连接的结构与落沙器左接口连接的结构完全对称，落沙器的下侧通过支架和机架固定连接，落沙器下接口连接有向下风管，落沙器上接口连接有向上风管，向上风管折弯90度后与出风管连接，出风管连接清洁系统；
清洁系统由总管道、分管道组成，其中：总管道与风能获取系统的出风管密封连接，分管道设置为多个，每个分管道的一端连接在总管道上，另一端设置为出风口，朝向光伏组件并位于光伏组件的上部；
控制系统由电动隔板A、电动隔板B、舵机、同步带轮A、同步带、编码器、同步带轮B、电磁阀、灰度传感器、风力风向测量仪、工业PLC组成，其中：电动隔板A安装在向下风管的末端，电动隔板B安装在在送风管的中间，同步带轮B安装在传动轴的下部，同步带与同步带轮B啮合，同步带的另一端连接同步带轮A，同步带轮A固定在舵机的输出轴上，编码器设置在传动轴的末端，电磁阀设置在分管道的末端，每个分管道均设置一个电磁阀，灰度传感器设置在光伏组件的正前方，风力风向测量仪设置在风能获取系统附近，位于绿色建筑顶部，工业PLC完成控制功能。
上述一种用于建筑光伏组件清洁的机器人，所述出风管水平设置。
上述一种用于建筑光伏组件清洁的机器人，所述分管道的数量与光伏组件的数量相同。
上述一种用于建筑光伏组件清洁的机器人，所述进风管设计为喇叭形。
上述一种用于建筑光伏组件清洁的机器人，所述电磁阀的工作电压为24伏。
上述一种用于建筑光伏组件清洁的机器人，所述灰度传感器的工作电压为24伏。
上述一种用于建筑光伏组件清洁的机器人，所述同步带的宽度为30毫米。
上述一种用于建筑光伏组件清洁的机器人，所用部件是本技术领域的技术人员所熟知的，均通过公知的途径获得。所述部件的连接方法是本技术领域的技术人员所能掌握的。
本实用新型的有益效果是：与现有技术相比，本实用新型一种用于建筑光伏组件清洁的机器人的突出特点和显著进步是：
(1)本实用新型的能够利用风能对绿色建筑光伏装置进行清洁，减少了绿色建筑的能源消耗，喇叭形的进风管还可以增加风速。
(2)本实用新型设置有多个分管道，可以对绿色建筑上各种设置复杂的光伏组件进行清洁。
(3)本实用新型设置灰度传感器，用来感知光伏组件表面的洁净程度，并据此判断是否打开对应的分管道电磁阀，有效提高能源利用率。
(4)本实用新型利用舵机根据风向控制进风管的朝向，有利于精确控制进风口，避免了进风口随风飘荡的被动。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1为本实用新型一种用于建筑光伏组件清洁的机器人的风能获取系统和控制系统结构示意图。
图2为本实用新型一种用于建筑光伏组件清洁的机器人的清洁系统和控制系统结构侧方向示意图。
图中，1.进风管，2.软风管，3.送风管，4.向上风管，5.落沙器，6.出风管，7.清洁系统，8.向下风管，9.电动隔板A，10.机架，11.电动隔板B，12.舵机，13.同步带轮A，14.同步带，15.编码器，16.同步带轮B，17.风能获取系统，18.总管道，19.绿色建筑，21.分管道，22.电磁阀，23.光伏组件，24.灰度传感器，25.风力风向测量仪，26.传动轴，27.轴承，29.支架。
具体实施方式
图1和图2所示实施例表明，本实用新型一种用于建筑光伏组件清洁的机器人，由风能获取系统17、清洁系统7、控制系统组成，风能获取系统17设置在绿色建筑19顶部，用来获取较高海拔的风能，风能获取系统17由进风管1、软风管2、送风管3、向上风管4、落沙器5、出风管6、向下风管8、机架10、传动轴26、轴承27、支架29组成，其中：进风管1的下边缘固定有传动轴26，传动轴26通过轴承27连接在机架10上，进风管1可以围绕传动轴26旋转，进风管1的右侧与软风管2密封连接，软风管2的右侧与送风管3的左侧密封连接，软风管2保证进风管1旋转的时候管路整体依然处于良好的密封状态，送风管3的右接口与落沙器5的左接口密封连接，落沙器5设计有四个接口，分别布置在左右和上下四个方向，落沙器5的右接口连接的结构与落沙器5左接口连接的结构完全对称，落沙器5的下侧通过支架29和机架10固定连接，落沙器5下接口连接有向下风管8，落沙器5上接口连接有向上风管4，向上风管4折弯90度后与出风管6连接，出风管6连接清洁系统7，风中加在的沙粒在经过落沙器5的时候由于重力掉落到向下风管8末端，洁净的风经由向上风管4通过；清洁系统7由总管道18、分管道21组成，其中：总管道18与风能获取系统17的出风管6密封连接，分管道21设置为多个，每个分管道21的一端连接在总管道18上，另一端设置为出风口，朝向光伏组件23并位于光伏组件23的上部，风力经由总管道18流入分管道21最后吹向光伏组件23表面；控制系统由电动隔板A9、电动隔板B11、舵机12、同步带轮A13、同步带14、编码器15、同步带轮B16、电磁阀22、灰度传感器24、风力风向测量仪25、工业PLC组成，其中：电动隔板A9安装在向下风管8的末端，用来排出落沙，电动隔板B11安装在在送风管3的中间，用来选择落沙器5左右两侧接口的开启和关闭情况，同步带轮B16安装在传动轴26的下部，同步带14与同步带轮B16啮合，同步带14的另一端连接同步带轮A13，同步带轮A13固定在舵机12的输出轴上，舵机12可以通过带传动控制进风管1的旋转，编码器15设置在传动轴26的末端，用来记录当前进风管1转过的角度，电磁阀22设置在分管道21的末端，每个分管道21均设置一个电磁阀22，用来控制各个出风口的贯通状态，灰度传感器24设置在光伏组件23的正前方，用来检测光伏组件23的清洁程度，风力风向测量仪25设置在风能获取系统17附近，位于绿色建筑19顶部，用来检测当前设备所处环境的风力和风向，工业PLC完成控制功能。
按照上述图1～图2所示，制得一种用于建筑光伏组件清洁的机器人，其中出风管6水平设置，分管道21的数量与光伏组件23的数量相同，进风管1设计为喇叭形，电磁阀22的工作电压为24伏，灰度传感器24的工作电压为24伏，同步带14的宽度为30毫米。
下面以将以一次清洁作业为例。
第一步，启动与自检
装置安装后启动，完成自检，各部分状态正常。
第二步，设定作业参数
人工设定光伏组件23洁净程度预期值，设定最大运行风速。
第三步，清洁作业
机器人判断主风向，并打开与主风向同侧的电动隔板B11，同时关闭另一侧的电动隔板B11，使风由进风管1进入，打开电动隔板A9一段时间，排出沙粒后关闭电动隔板A9，舵机12根据编码器15回传数值和风力风向测量仪25传回的数据控制传动轴26旋转，最终使得进风管1正好朝向主风向，风力依次经过进风管1，软风管2，送风管3，落沙器5，向上风管4，出风管6进入总管道18，然后经由分管道21吹到光伏组件23表面。控制系统根据灰度传感器24数值判断光伏组件23当前的洁净程度，然后与预设值比对后判断是否打开对应的电磁阀22，进而实现能源的高效利用。机器人还可以主动关闭一部分电磁阀22，来提高剩余分管道21的风速，进而提高机器人的洁净能力。
第四步，机器人自我保护
当风速过大，超过设定最大风速，机器人控制进风管1旋转，背朝风向，并关闭所有管路，进入自我保护模式。

Claims (7)

1.一种用于建筑光伏组件清洁的机器人，由风能获取系统、清洁系统、控制系统组成，其特征在于：风能获取系统设置在绿色建筑顶部，风能获取系统由进风管、软风管、送风管、向上风管、落沙器、出风管、向下风管、机架、传动轴、轴承、支架组成，其中：进风管的下边缘固定有传动轴，传动轴通过轴承连接在机架上，进风管的右侧与软风管密封连接，软风管的右侧与送风管的左侧密封连接，送风管的右接口与落沙器的左接口密封连接，落沙器设计有四个接口，分别布置在左右和上下四个方向，落沙器的右接口连接的结构与落沙器左接口连接的结构完全对称，落沙器的下侧通过支架和机架固定连接，落沙器下接口连接有向下风管，落沙器上接口连接有向上风管，向上风管折弯90度后与出风管连接，出风管连接清洁系统；清洁系统由总管道、分管道组成，其中：总管道与风能获取系统的出风管密封连接，分管道设置为多个，每个分管道的一端连接在总管道上，另一端设置为出风口，朝向光伏组件并位于光伏组件的上部；控制系统由电动隔板A、电动隔板B、舵机、同步带轮A、同步带、编码器、同步带轮B、电磁阀、灰度传感器、风力风向测量仪、工业PLC组成，其中：电动隔板A安装在向下风管的末端，电动隔板B安装在送风管的中间，同步带轮B安装在传动轴的下部，同步带与同步带轮B啮合，同步带的另一端连接同步带轮A，同步带轮A固定在舵机的输出轴上，编码器设置在传动轴的末端，电磁阀设置在分管道的末端，每个分管道均设置一个电磁阀，灰度传感器设置在光伏组件的正前方，风力风向测量仪设置在风能获取系统附近，位于绿色建筑顶部，工业PLC完成控制功能。
2.根据权利要求1所述的一种用于建筑光伏组件清洁的机器人，其特征在于：所述出风管水平设置。
3.根据权利要求1所述的一种用于建筑光伏组件清洁的机器人，其特征在于：分管道的数量与光伏组件的数量相同。
4.根据权利要求1所述的一种用于建筑光伏组件清洁的机器人，其特征在于：所述进风管设计为喇叭形。
5.根据权利要求1所述的一种用于建筑光伏组件清洁的机器人，其特征在于：所述电磁阀的工作电压为24伏。
6.根据权利要求1所述的一种用于建筑光伏组件清洁的机器人，其特征在于：所述灰度传感器的工作电压为24伏。
7.根据权利要求1所述的一种用于建筑光伏组件清洁的机器人，其特征在于：所述同步带的宽度为30毫米。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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