本发明涉及新能源技术领域,特别涉及一种光伏电站的物联网智能清洗系统。
背景技术:
光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。主要由太阳光伏板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成,主要部件由电子元器件构成。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。
参照现有公开号为cn105215034b的中国专利,其公开了实现光伏电站太阳能光伏板智能清洗的系统及方法,其中包括环境采集装置,用以采集太阳辐射强度和太阳辐射量数据;发电信息采集装置,用以采集实际发电量;通信服务器,用以在环境采集装置、发电信息采集装置和数据处理服务器之间进行通信;数据处理服务器,用以计算光伏电站的理论发电量、理论发电收益和损失发电收益并判断是否需要清洗;显示终端,用以向用户展示清洗建议。采用该种实现光伏电站太阳能光伏板智能清洗的系统及方法,将“理论发电量”概念引入光伏电站的光伏板清洁维护分析中;将光伏板的清洁状况进行量化分析,通过数据处理服务器对电站的状况进行逻辑判断,向用户智能推送清洗计划。
上述的这种实现光伏电站太阳能光伏板智能清洗的系统及方法可以将“理论发电量”概念引入光伏电站的光伏板清洁维护分析中;将光伏板的清洁状况进行量化分析,通过数据处理服务器对电站的状况进行逻辑判断,向用户智能推送清洗计划,具有更广泛的应用范围。但是上述的这种实现光伏电站太阳能光伏板智能清洗的系统及方法依旧存在着一些缺点,如:一、无法实现对光伏板进行自动清洗,需要人工进行控制调节;二、无法实现快速的对光伏板的水渍进行排出,以及不能够实现对泥土进行排放,容易造成管道阻塞。
技术实现要素:
针对背景技术中提到的问题,本发明的目的是提供一种光伏电站的物联网智能清洗系统,以解决背景技术中提到的问题。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:
一种光伏电站的物联网智能清洗系统,包括输水管道和控制模块,所述输水管道的一端固定设有若干组喷淋头,若干组所述喷淋头安装在第一太阳能光伏板的一端上部,所述第一太阳能光伏板的另一端固定安装有排水机构,所述控制模块的内部镶嵌安装有数据采集处理器,所述控制模块通讯连接有移动设备,所述控制模块的一端电性连接有i/o控制器,所述控制模块和所述i/o控制器上还电性连接有控制逆变一体机,所述控制逆变一体机上电性连接有电池组,所述控制逆变一体机上还电性连接有第二太阳能光伏板,所述控制模块上还电性连接有灰尘检测机构,所述灰尘检测机构固定安装在所述第一太阳能光伏板的一侧。
通过采用上述技术方案,在使用的时候,灰尘检测机构在检测到第一太阳能光伏板上具有大量灰尘的时候,将检测信息发送给控制模块,此时控制模块将信息发送给移动设备,移动设备下达清洗的指令,此时控制模块通过i/o控制器实现对控制阀门进行控制调节,使得输水管道内部的水能够实现输送,进而使得输水管道端部的喷淋头能够实现对第一太阳能光伏板进行冲洗,在水流的冲洗下,第一太阳能光伏板上的灰尘被冲洗干净,然后水渍携带灰尘通过排水机构进行排放出去,并且通过第二太阳能光伏板和控制逆变一体机实现对光伏发电进行转换,然后控制逆变一体机将电压分别输送给控制模块、i/o控制器和电池组进行供电,且在环境不好的情况下,由电池组实现对控制模块、i/o控制器进行供电运行。
优选的,所述排水机构包括有连接块、所述连接块固定连接在所述第一太阳能光伏板的一端,所述连接块的外侧端部固定设有挡水板。
通过采用上述技术方案,连接块的设定可以方便对排水的设备进行固定安装,防止排水设备对第一太阳能光伏板造成损坏。连接块与第一太阳能光伏板边缘可以吸附,可以粘接,可以螺钉连接等方式,实现水流从第一太阳能光伏板顺利流动至连接块上。
优选的,所述连接块上固定设有若干组隔离条,若干组所述隔离条延伸固定安装在所述第一太阳能光伏板上。
通过采用上述技术方案,隔离条的设定可以实现对水流进行分道,可以实现对水流进行快速的排放,并且能够实现对泥土进行冲洗。
优选的,所述连接块上固定镶嵌有若干组压力水斗,若干组所述压力水斗固定处于两两所述隔离条之间。
通过采用上述技术方案,压力水斗的镶嵌安装可以方便水流和泥土的进入。
优选的,若干组所述压力水斗的底部分别固定连通有连通管,若干组所述连通管的底端均固定连通有横管,所述横管的一端固定连通有立管,所述立管的一端连通有排水管,所述排水管上固定连接有水量检测传感器和微型水泵,所述水量检测传感器与所述控制模块电性连接。
通过采用上述技术方案,虹吸机构的设定可以实现快速的对水渍和灰尘进行排放,防止造成堵塞和水渍的残留,以及横管和立管的上端形成负压区域,以及立管的底端形成正压区域,实现对水渍进行虹吸排放。
优选的,所述输水管道上固定连通有控制阀门,所述控制阀门与所述i/o控制器电性连接。
通过采用上述技术方案,控制阀门可以实现对清洗水进行控制调节,并且能够在i/o控制器的指令下进行控制开合,完成对清洗水的通断。
优选的,所述控制模块和所述i/o控制器还与所述电池组之间分别电性连接。
通过采用上述技术方案,电池组可以实现对控制模块和i/o控制器进行供电运行。
优选的,所述控制模块中还镶嵌有通讯模块,所述通讯模块通过rs485通讯协议分别与所述移动设备和所述i/o控制器通讯连接。
通过采用上述技术方案,通讯模块的设定可以实现对移动设备和i/o控制器进行控制调节,接收和发送指令。
综上所述,本发明主要具有以下有益效果:
第一、利用本装置可以实现对太阳能光伏板进行清洗,并且通过移动设备上的软件能够实现对清洗系统进行自动控制调节,减少人工的操作,使得清洗过程简单快捷,便于操作控制;
第二、利用本装置可以实现对太阳能光伏板上的水渍进行快速的排放,通过虹吸技术能有效的减少水渍在太阳能光伏板上的存留时长,并且能够实现对泥土进行快速的排放掉,防止堵塞和残留。
附图说明
图1是本发明的系统结构示意图;
图2是本发明的排水机构结构示意图;
图3是本发明的图1中a处放大示意图。
附图标记:1、输水管道;2、喷淋头;3、第一太阳能光伏板;4、排水机构;5、控制模块;6、移动设备;7、i/o控制器;8、控制逆变一体机;9、电池组;10、第二太阳能光伏板;11、灰尘检测机构;12、连接块;13、压力水斗;14、连通管;15、横管;16、立管;17、排水管;18、隔离条;19、控制阀门;20、微型水泵;21、挡水板;22、水量检测传感器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例
参考图1-3,一种光伏电站的物联网智能清洗系统,包括输水管道1和控制模块5,所述输水管道1的一端固定设有若干组喷淋头2,若干组所述喷淋头2安装在第一太阳能光伏板3的一端上部,所述第一太阳能光伏板3的另一端固定安装有排水机构4,所述控制模块5的内部镶嵌安装有数据采集处理器,所述控制模块5通讯连接有移动设备6,所述控制模块5的一端电性连接有i/o控制器7,所述控制模块5和所述i/o控制器7上还电性连接有控制逆变一体机8,所述控制逆变一体机8上电性连接有电池组9,所述控制逆变一体机8上还电性连接有第二太阳能光伏板10,所述控制模块5上还电性连接有灰尘检测机构11,所述灰尘检测机构11固定安装在所述第一太阳能光伏板3的一侧。
通过采用上述技术方案,在使用的时候,灰尘检测机构11在检测到第一太阳能光伏板3上具有大量灰尘的时候,将检测信息发送给控制模块5,此时控制模块5将信息发送给移动设备6,移动设备6下达清洗的指令,此时控制模块5通过i/o控制器7实现对控制阀门19进行控制调节,使得输水管道1内部的水能够实现输送,进而使得输水管道1端部的喷淋头2能够实现对第一太阳能光伏板3进行冲洗,在水流的冲洗下,第一太阳能光伏板3上的灰尘被冲洗干净,然后水渍携带灰尘通过排水机构4进行排放出去,并且通过第二太阳能光伏板10和控制逆变一体机8实现对光伏发电进行转换,然后控制逆变一体机8将电压分别输送给控制模块5、i/o控制器7和电池组9进行供电,且在环境不好的情况下,由电池组9实现对控制模块5、i/o控制器7进行供电运行。
本实施例中,优选的,所述排水机构4包括有连接块12、所述连接块12固定连接在所述第一太阳能光伏板3的一端,所述连接块12的外侧端部固定设有挡水板21。效果为,连接块12的设定可以方便对排水的设备进行固定安装,防止排水设备对第一太阳能光伏板3造成损坏,连接块12与第一太阳能光伏板3边缘可以吸附,可以粘接,可以螺钉连接等方式,实现水流从第一太阳能光伏板3顺利流动至连接块12上。
本实施例中,优选的,所述连接块12上固定设有若干组隔离条18,效果为,隔离条18的设定可以实现对水流进行分道,可以实现对水流进行快速的排放,并且能够实现对泥土进行冲洗。
本实施例中,优选的,所述连接块12上固定镶嵌有若干组压力水斗13,若干组所述压力水斗13固定处于两两所述隔离条18之间。效果为,压力水斗13的镶嵌安装可以方便水流和泥土的进入。
本实施例中,优选的,若干组所述压力水斗13的底部分别固定连通有连通管14,若干组所述连通管14的底端均固定连通有横管15,所述横管15的一端固定连通有立管16,所述立管16的一端连通有排水管17,所述排水管17上固定连接有水量检测传感器22和微型水泵20,所述水量检测传感器22和微型水泵20均与所述控制模块5电性连接。效果为,虹吸机构的设定可以实现快速的对水渍和灰尘进行排放,防止造成堵塞和水渍的残留,以及横管15和立管16的上端形成负压区域,以及立管16的底端形成正压区域,即通过水流在横管15的内部形成密封环境,然后在水流流入到立管16的内部,使得横管15中形成负压区域,进而使得压力水斗13能够实现对水流进行吸收,实现对水渍进行虹吸排放。水量检测传感器22采用的是watersensor水位传感器,微型水泵20采用的是tl-b10-b微型增压循环水泵。
本实施例中,优选的,所述输水管道1上固定连通有控制阀门19,所述控制阀门19与所述i/o控制器7电性连接。效果为,控制阀门19可以实现对清洗水进行控制调节,并且能够在i/o控制器7的指令下进行控制开合,完成对清洗水的通断。
本实施例中,优选的,所述控制模块5和所述i/o控制器7还与所述电池组9之间分别电性连接。效果为,电池组9可以实现对控制模块5和i/o控制器7进行供电运行。
本实施例中,优选的,所述控制模块5中还镶嵌有通讯模块,所述通讯模块通过rs485通讯协议分别与所述移动设备6和所述i/o控制器7通讯连接。效果为,通讯模块的设定可以实现对移动设备6和i/o控制器7进行控制调节,接收和发送指令。
灰尘检测机构11采用的是基于机器视觉检测光伏板表面的灰尘,可以采用工业光源进行检测,可以考虑使用条形光源。一般使用4条条形光源,分别从左右前后进行照明。通过掠射的方式,将背光板表面的灰尘表现出来。
或者是采用工业相机,相机分辨率也需要很高,一般都是使用千万像素以上的相机,或者直接使用最顶级的2900万像素的相机进行拍照;
且工业镜头建议使用大口径小倍率的远心镜头,这样可以获得更好的图像效果。因为相机一般分辨率比较高,所以其接口一般使用f口或m42等接口,所以镜头也不能使用常规的c接口的镜头。
以及视觉算法通过纹理分析、粒子分析等缺陷类的检测算法,或者是自己开发相应的算法。这类检测,使用nivision来处理比较麻烦,建议使用halcon/visionpro等软件,或者是自己开发对应的算法来处理。
使用原理及优点:
在使用的时候,灰尘检测机构11在检测到第一太阳能光伏板3上具有大量灰尘的时候,将检测信息发送给控制模块5,此时控制模块5将信息发送给移动设备6,移动设备6下达清洗的指令,此时控制模块5通过i/o控制器7实现对控制阀门19进行控制调节,使得输水管道1内部的水能够实现输送,进而使得输水管道1端部的喷淋头2能够实现对第一太阳能光伏板3进行冲洗,在水流的冲洗下,第一太阳能光伏板3上的灰尘被冲洗干净,然后水渍携带灰尘通过排水机构4进行排放出去,并且通过第二太阳能光伏板10和控制逆变一体机8实现对光伏发电进行转换,然后控制逆变一体机8将电压分别输送给控制模块5、i/o控制器7和电池组9进行供电,且在环境不好的情况下,由电池组9实现对控制模块5、i/o控制器7进行供电运行,在排水管17上安装有水量检测传感器22,当水流排水正常时,输水管道1输出水量和排水管17排放水量可以达到平衡,当水量检测传感器22检测到水量没有达到预定的水量时(排水管17排放水量小于输水管道1输出水量,存在压力水斗13堵塞的可能,实践中常见为树叶、塑料袋等杂物堵塞),需要启动微型水泵20进行抽水,加速排水,防止树叶、塑料袋等杂物堵塞压力水斗13,同时进行报警,人工进行巡检,将杂物排出。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
1.一种光伏电站的物联网智能清洗系统,包括输水管道(1)和控制模块(5),其特征在于:所述输水管道(1)的一端固定设有若干组喷淋头(2),若干组所述喷淋头(2)安装在第一太阳能光伏板(3)的一端上部,所述第一太阳能光伏板(3)的另一端固定安装有排水机构(4),所述控制模块(5)的内部镶嵌安装有数据采集处理器,所述控制模块(5)通讯连接有移动设备(6),所述控制模块(5)的一端电性连接有i/o控制器(7),所述控制模块(5)和所述i/o控制器(7)上还电性连接有控制逆变一体机(8),所述控制逆变一体机(8)上电性连接有电池组(9),所述控制逆变一体机(8)上还电性连接有第二太阳能光伏板(10),所述控制模块(5)上还电性连接有灰尘检测机构(11),所述灰尘检测机构(11)固定安装在所述第一太阳能光伏板(3)的一侧。
2.根据权利要求1所述的一种光伏电站的物联网智能清洗系统,其特征在于:所述排水机构(4)包括有连接块(12)、所述连接块(12)固定连接在所述第一太阳能光伏板(3)的一端,所述连接块(12)的外侧端部固定设有挡水板(21)。
3.根据权利要求2所述的一种光伏电站的物联网智能清洗系统,其特征在于:所述连接块(12)上固定设有若干组隔离条(18),若干组所述隔离条(18)延伸固定安装在所述第一太阳能光伏板(3)上。
4.根据权利要求2所述的一种光伏电站的物联网智能清洗系统,其特征在于:所述连接块(12)上固定镶嵌有若干组压力水斗(13),若干组所述压力水斗(13)固定处于两两所述隔离条(18)之间。
5.根据权利要求4所述的一种光伏电站的物联网智能清洗系统,其特征在于:若干组所述压力水斗(13)的底部分别固定连通有连通管(14),若干组所述连通管(14)的底端均固定连通有横管(15),所述横管(15)的一端固定连通有立管(16),所述立管(16)的一端连通有排水管(17),所述排水管(17)上固定连接有水量检测传感器(22)和微型水泵(20),所述水量检测传感器(22)与所述控制模块(5)电性连接。
6.根据权利要求1所述的一种光伏电站的物联网智能清洗系统,其特征在于:所述输水管道(1)上固定连通有控制阀门(19),所述控制阀门(19)与所述i/o控制器(7)电性连接。
7.根据权利要求1所述的一种光伏电站的物联网智能清洗系统,其特征在于:所述控制模块(5)和所述i/o控制器(7)还与所述电池组(9)之间分别电性连接。
8.根据权利要求1所述的一种光伏电站的物联网智能清洗系统,其特征在于:所述控制模块(5)中还镶嵌有通讯模块,所述通讯模块通过rs485通讯协议分别与所述移动设备(6)和所述i/o控制器(7)通讯连接。
技术总结