一种光伏电站清洁维护系统的制作方法-k8凯发

本发明涉及光伏电站，具体涉及一种光伏电站清洁维护系统。

背景技术：

1、光伏电站清洁维护系统是一个涉及多个技术领域的综合应用系统，旨在确保光伏电站的正常运行和高效发电。

2、光伏发电技术，它涉及到利用太阳能转化为电能的过程。光伏发电系统由多个部分组成，其中最重要的是光伏电池板，这些电池板是由半导体材料制成，利用半导体界面的光生伏特效应将光能直接转变为电能，电池板上有许多个体光伏电池，它们被连接在一起，形成一个整体，每个光伏电池都是一个小的发电单元，它们通过电线连接在一起，形成一个完整电池板。

3、清扫机器人技术，这些机器人的组成部分包括机身、传感器、清洁装置和控制系统。清洁装置是清扫机器人的核心部件，它们通常由刷子、吸尘器或喷水器等组成，能够有效地清洁光伏板表面。这些清洁装置的设计精巧，能够充分利用机器人的动力和传感器，以最高效的方式完成清洁任务。

4、图像处理技术，图像处理的核心是图像的获取和数字化，通过光学器件和传感器，能够将真实世界的图像转化为数字信号，并通过算法进行处理。此外，图像的预处理阶段，包括去噪、增强和平滑等操作，能够有效地提升图像的质量和细节。而在图像分析和识别阶段，通过特征提取和模式匹配等技术，能够从图像中提取出有价值的信息和目标。

5、无线通信技术，是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式。根据通信距离不同，可分为短距离无线通信技术和长距离无线通信技术。其中，短距离通信技术包括：wi-fi、蓝牙、zigbee等；远距离通信技术包括蜂窝和lpwan(低功耗广域网)等。

6、目前，本领域存在以下技术问题：

7、1、清洁设备不足，光伏电站面积广阔，很多情况下清洁设备不足以覆盖整个电站，导致部分区域无法进行清洁，影响发电效率。

8、2、缺乏专业人员，目前光伏电站清洁维护工作一般由普通维修工人或清洁工负责，缺乏专业知识和技能，导致维护效果不佳。

9、3、清洁频率不合理，目前光伏电站清洁一般按照固定的时间间隔进行，没有考虑到当地气候和环境条件的变化，导致有时过早或过晚进行清洁，损失了一部分发电量。

10、4、高处作业安全隐患，光伏电站大部分设备安装在高空，并且存在各种复杂的地形和气候条件，增加了清洁工作的危险性，导致很多光伏电站无法进行清洁工作。

11、5、清洁效果评估不足，目前缺乏对清洁效果的定量评估方法，无法及时发现清洁工作存在的问题并进行改进。

12、6、清洁后处理问题，目前光伏电站清洁工作完成后，清洁液和污水处理不规范，可能会对环境造成污染。

技术实现思路

1、本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

2、具体的，本发明提供了一种光伏电站清洁维护系统，包括：

3、中央控制主机，用于监测和控制所有本地设备和装置的运行，确保其按照预定的时间和路线进行清洁和巡检操作，同时用于对接云平台，实现远程调度和管理；

4、清洁设备，包括至少一个清扫机器人，用于清除光伏电池板上的灰尘、污垢和杂质；以及至少一个除草机器人，用于清除光伏电站地面上的杂草；

5、巡检设备，包括至少一个巡检无人机，装配多种摄像头进行整个光伏电站的巡检，用于排查处理可疑故障点；

6、运输设备，包括至少一个运输无人机，用于将清扫机器人运载到预设的位置，以确保全面覆盖光伏电站的有效区域，并在清洁工作完成后将清扫机器人回收到机库；

7、云平台，用于为光伏电站的清洁维护提供支持和管理，通过对数据的分析和处理，对光伏电站清洁维护工作进行控制和优化调节。

8、进一步地，所述中央控制主机通过4g/5g/以太网将数据对接云平台。

9、进一步地，所述中央控制主机通过低功耗广域网与清洁设备、巡检设备、运输设备进行通信连接。

10、进一步地，所述系统具有离网工作和联网工作两种工作模式：

11、在离网环境下，本地所有设备和装置通过低功耗广域网组成本地局域网，由中央控制主机按照预设工作流程统一进行管理和调度；

12、在联网环境下，本地所有设备和装置通过低功耗广域网组成本地局域网，中央控制主机与云平台进行通信连接，如果中央控制主机与云平台交互后，中央控制主机没有得到管控数据则中央控制主机按照预设工作流程统一进行管理和调度，如果中央控制主机得到了云平台的管控数据，则本地所有设备和装置按照云平台规划方案进行工作。

13、进一步地，所述系统的工作过程包括：

14、中央控制主机根据光伏电站数据控制巡检无人机对光伏电站进行第一次巡检，获取光伏电站现场真实数据，结合云平台下载的方案计算运输和清洁路线，利用图像处理算法计算可疑的故障点并标记在地图上；

15、中央控制主机控制运输无人机运载清扫机器人到达计划位置开始清洁工作，清扫机器人的工作路线由中央控制主机发送，清扫机器人工作过程中的状态实时发送给中央控制主机；

16、当所有光伏组件清洁完成后，中央控制主机控制运输无人机将清扫机器人回收，运载到地面机器人机库内。

17、进一步地，所述系统的工作过程进一步包括：

18、中央控制主机控制巡检无人机对光伏电站进行第二次巡检，得到光伏组件清洁后的数据，再次使用图像处理算法计算可疑的故障点，根据两次巡检的图像数据计算出光伏组件的清洁效果，将未能完全清洁的组件标记在地图上；

19、将第二次计算出可疑的故障点与第一次计算出的故障点进行比对，结合两次故障点计算结果得到真实故障点位置并标记在地图上。

20、进一步地，所述中央控制主机通过边缘检测算法将光伏板从背景中分离出来，确定光伏板在图像中的位置和姿态。

21、进一步地，所述中央控制主机使用尺度不变特征变换算法提取所述光伏板的图像特征值。

22、进一步地，所述图像处理算法中，预先使用大量标注好的图像数据和提取好的特征，训练图像识别模型，将训练好的图像识别模型布置在所述中央控制主机内。

23、进一步地，在两次计算可疑故障点时，在完成新图像特征提取后使用已经训练完成的所述图像识别模型对新的光伏板图像进行分类，判断其健康状态；

24、根据分类判定结果，将两次图像数据检测结果进行比对，排除干扰因素确定具体问题所在，生成相应的检测报告。

25、本发明的优点在于：

26、本发明利用图像处理技术、机器人技术、大数据等技术，实施自动化巡检和清洁服务，减少人工成本和安全风险。建立大数据平台，收集光伏电站的运行数据，通过数据分析故障和优化维护计划。利用人工智能算法，优化清洁服务路线和时间安排，提高效率并减少能源损耗。提供数据报告和建议，帮助光伏电站管理者了解设备状态和性能指标，并提出改进方案。提供定制化维护计划，根据每个光伏电站的特点和需求进行个性化服务。建立客户反馈渠道，及时解决问题并持续改进服务质量。

技术特征：

1.一种光伏电站清洁维护系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种光伏电站清洁维护系统，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的一种光伏电站清洁维护系统，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的一种光伏电站清洁维护系统，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的一种光伏电站清洁维护系统，其特征在于，

6.根据权利要求5所述的一种光伏电站清洁维护系统，其特征在于，

7.根据权利要求5或6所述的一种光伏电站清洁维护系统，其特征在于，

8.根据权利要求7所述的一种光伏电站清洁维护系统，其特征在于，

9.根据权利要求6所述的一种光伏电站清洁维护系统，其特征在于，

10.根据权利要求9所述的一种光伏电站清洁维护系统，其特征在于，

技术总结
本发明公开了一种光伏电站清洁维护系统，包括：中央控制主机，用于监测和控制所有本地设备和装置的运行，同时用于对接云平台，实现远程调度和管理；清洁设备，包括至少一个清扫机器人以及至少一个除草机器人；巡检设备，包括至少一个巡检无人机，装配多种摄像头进行整个光伏电站的巡检；运输设备，包括至少一个运输无人机，用于将清扫机器人运载到预设的位置；云平台，用于为光伏电站的清洁维护提供支持和管理。本发明实施自动化巡检和清洁服务，减少人工成本和安全风险；通过数据分析故障和优化维护计划；优化清洁服务路线和时间安排，提高效率并减少能源损耗；帮助光伏电站管理者了解设备状态和性能指标，并提出改进方案。

技术研发人员：许强,崇加海
受保护的技术使用者：苏州宝嘉新能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8