一种太阳能电池板的维护管理系统及其维护管理方法与流程

本发明涉及太阳能电池板领域，尤其是一种太阳能电池板的维护管理系统及其维护管理方法。

背景技术：

太阳能电池板是整个太阳能光伏发电系统中的核心组件。太阳能电池板阵列(也称光伏阵列)通常被安装在户外，接收太阳光并产生电能。在使用过程中由于太阳能电池板阵列表面容易蒙上灰尘，会降低其光电转换效率，因此需要定期对太阳能电池板阵列表面进行除尘，这种清洁装置及控制系统的缺点主要在于：一是没有任务管理系统层面的技术，难以适用于大型光伏电站；二是不能对全部光伏清洁装置进行统一的任务管理；三是各光伏清洁装置以离线方式工作，没有状态信息集中反馈给电站中控室；四是需要大量的人工去排查光伏清洁装置故障；五是无法实现远程监测与控制。

技术实现要素：

本发明主要解决的技术问题是提供一种能够对太阳能电池板及电池板阵列进行集中管理和监控的系统，使得多个太阳能电池板的维护子系统能够得到实时有效的监控，适用于对大型光伏电站的太阳能电池板的维护子系统能够进行集中管理和远程管理，本发明还提供了太阳能电池板的维护管理方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种太阳能电池板的维护管理系统，采用的技术方案是：包括太阳能电池板维护子系统及对太阳能电池板维护子系统进行统一管理的中控服务器，所述中控服务器与太阳能电池板维护子系统之间通信互联。

在本发明太阳能电池板的维护管理系统另一实施例中，所述太阳能电池板维护子系统包括对所述太阳能电池板维护的维护设备和对所述维护设备进行搬移的搬运设备，所述维护设备设置有第一通信模块，所述搬运设备设置有第二通信模块，所述维护设备和所述搬运设备之间通过所述第一通信模块和第二通信模块互通信息及协同工作。

在本发明太阳能电池板的维护管理系统另一实施例中，所述维护设备上设置有用以定位的第一定位单元，所述搬运设备上设置有用以定位的第二定位单元。

在本发明太阳能电池板的维护管理系统另一实施例中，所述维护设备及所述搬运设备均具有进行位置锁定的锁定单元。

在本发明太阳能电池板的维护管理系统另一实施例中，所述太阳能电池板维护管理系统进一步包括云端服务器、客户端，所述云端服务器与所述中控服务器之间以及所述客户端之间均通过网络通信。

在本发明太阳能电池板的维护管理系统另一实施例中，上述中控服务器包括用以对用户注册及登录管理用户信息管理模块、用以向太阳能电池板维护子系统发送任务命令的任务调度模块、用以对太阳能电池板维护子系统进行数据采集的数据采集模块和用以将中控服务器采集到的数据上传到云端服务器上的数据上传模块。

在本发明太阳能电池板的维护管理系统另一实施例中，所述云端服务器包括括数据分析模块、状态监控模块、信息查询模块和远程控制模块。

本发明还提供了一种使用上述太阳能电池板的维护管理系统进行太阳能电池板的维护管理方法，包括：

中控服务器接与太阳能电池板维护子系统建立通信；

所述中控服务器向所述太阳能电池板维护子系统发送任务命令，所述太阳能电池板维护子系统响应命令开始工作。

在本发明太阳能电池板维护管理方法的另一实施例中，所述太阳能电池板维护子系统上传数据到中控服务器上。

在本发明太阳能电池板维护管理方法的另一实施例中，所述太阳能电池板维护子系统包括对所述太阳能电池板维护的维护设备和对所述维护设备进行搬移的搬运设备，所述维护设备设置有第一通信模块，所述搬运设备设置有第二通信模块，所述维护设备和所述搬运设备之间通过所述第一通信模块和第二通信模块互通信息及协同工作。

在本发明太阳能电池板维护管理方法的另一实施例中，所述维护系统包括云端服务器，所述中控服务器将采集到的数据上传到云端服务器。

本发明的有益效果是：本发明的太阳能电池板的维护管理系统通过中控服务器与各太阳能电池板维护子系统建立通信互联，中控服务器以此实现对各太阳能电池板维护子系统进行集中统一的状态监控和运行调度，所述太阳能电池板维护子系统还进一步包括与中控服务器通信互联的云端服务器，以实现远程监控管理。通过所述太阳能电池板的维护管理系统，能够实现对光伏电站中所有的太阳能电池板维护子系统的任务调度、在线监控与数据存储及分析等功能，保证了所有的太阳能电池板维护子系统能够高效协调工作，在提高清洁效率、降低人工成本、实现精细化管理和远程管理等方面具有明显优势。

附图说明

图1是本发明太阳能电池板的维护管理系统一实施例的组成示意图；

图2是本发明太阳能电池板的维护管理系统另一实施例的组成示意图；

图3是本发明太阳能电池板的维护管理系统中的太阳能电池板维护子系统的组成示意图；

图4是本发明太阳能电池板的维护管理方法一实施例的流程图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

图1是本发明用于太阳能电池板的维护管理系统一实施例的组成示意图。

由图1可以看出，在光伏发电站的太阳能电池板阵列11中存在多个太阳能电池板维护子系统12，图1中示意显示了有1～k个太阳能电池板维护子系统12，另外，还显示了对太阳能电池板维护子系统12进行统一管理的中控服务器13，所述中控服务器13与各个太阳能电池板维护子系统12通信互联。

图1所示实施例能够对一个光伏发电站中的所有太阳能电池板维护子系统进行集中统一管理。特别是在太阳能电池板维护子系统数目较多的情况下，通过这种集中管理的方式，可以实时掌握每一个太阳能电池板维护子系统所在的位置、所处的工作状态、所完成的任务等情况，由此可以做到科学高效的管理，降低清洁成本。

图2是本发明太阳能电池板的维护管理系统另一实施例的组成示意图。在图1的基础上，图2中的太阳能电池板维护子系统还包括云端服务器14、以及客户端15，云端服务器14与中控服务器13以及所述云端服务器14与所述客户端15之间均通过网络通信。所述网络通信包括计算机网络通信、移动互联网通信、无线局域网通信、卫星网络通信等，所述客户端可以是手机、平板电脑(如ipad)、遥控器、电脑等。

进一步的，云端服务器14提供两种接口：一种是与中控服务器13之间的接口，为中控服务器13和云端服务器14之间通信提供支持，功能上主要是中控服务器13通过所述接口上传数据到云端服务器14，云端服务器14会将数据保存到云数据库中，云端服务器14也通过所述接口给中控服务器13下达指令；另一种是与客户端15之间的接口，所述接口提供给Web，Android，IOS等系统调用方式。

图2所示实施例能够对更多的光伏发电站中的所有太阳能电池板维护子系统进行远程管理。特别是在多个光伏发电站分布距离较远、工作环境较为恶劣、太阳能电池板维护子系统数量较多的情况下，采用这种基于云计算、云服务架构的管理系统，将有利于在更广范围内以更加方便灵活的方式进行监控管理。

进一步的，图1和图2中的这些太阳能电池板维护子系统12采用相同的设计原理。如图3所示太阳能电池板维护子系统的组成示意图，太阳能电池板维护子系统包括对太阳能电池板31维护的维护设备32和对维护设备32进行搬移的搬运设备33，维护设备32设置有第一通信模块34，搬运设备33设置有第二通信模块35，维护设备32和搬运设备33之间通过第一通信模块34和第二通信模块35互通信息及协同工作。

另外，第一通信模块34、第二通信模块35还可以分别与中控服务器13、客户端15互通信息，从而实现太阳能电池板维护子系统12中每一个维护设备32和搬运设备33均能够与中控服务器13、客户端15通信互联。

优选的，太阳能电池板维护子系统12进一步包括第一导轨36，第一导轨36连接相邻太阳能电池板，以便维护设备32由其中一太阳能电池板移动至另一相邻太阳能电池板上。通过安装第一导轨36这种方式，可以增强维护设备32运行的可靠性以及自动化程度，特别是在太阳能电池板之间有一定的距离并且倾角也不同的情况下，通过设置第一导轨36显然会使维护设备32能够在太阳能电池板的各种摆列方式下均能运行。

进一步的，为了使太阳能电池板维护子系统中的维护设备32和搬运设备33的空间运行位置具有更加准确，维护设备32上设置有用以定位的第一定位单元37，搬运设备33上设置有用以定位的第二定位单元38。第一定位单元37和第二定位单元38可以采用例如传感器、GPS、北斗定位等定位模块。

优选的，第一及第二定位单元为传感器，用于感应定位点。

优选的，维护设备32及搬运设备33均具有到达定位点后进行位置锁定的锁定装置。

进一步的，图1和图2所示的中控服务器13包括用以对用户注册及登录管理的用户信息管理模块、用以向太阳能电池板维护子系统12发送任务命令的任务调度模块、用以对太阳能电池板维护子系统12进行数据采集的数据采集模块和/或用以将中控服务器13采集到的数据上传到云端服务器上的数据上传模块。

用户信息管理模块主要是对使用所述中控服务器13的用户进行管理，包括用户名注册、用户登录访问管理、用户资料数据库、用户安全防护等功能子模块。

任务调度模块主要是对所述中控服务器13负责监管的太阳能电池板维护子系统的任务分配进行调度，包括任务分配、任务统计、维护保养、故障统计等功能子模块。

数据采集模块主要是对实时运行的太阳能电池板维护子系统的工作状态进行信息采集，包括太阳能电池板维护子系统中维护设备和搬运设备当前的运行位置、运行速度、清洁效果等功能选项，采集的信息以数据、图片、视频等方式呈现。

数据上传模块主要是支持所述中控服务器13向云端服务器上报数据，包括报表汇总、信息上报等功能选项。

进一步的，图1和图2中的每一个太阳能电池板维护子系统12均有唯一的地址，同样，中控服务器13也有一个唯一的地址。

中控服务器13与太阳能电池板维护子系统12建立通信的方法有两种，分别是：

电池板维护子系统12主动建立通信，每一个太阳能电池板维护子系统12预存有中控服务器13的地址。任一太阳能电池板维护子系统12启动后，主动向中控服务器13发送会话信息，所述会话信息中包含太阳能电池板维护子系统12的地址，中控服务器13接收到所述会话信息后进行解析，确定所述地址，建立与太阳能电池板维护子系统12之间的通信通道。由此，中控服务器13与所述太阳能电池板维护子系统12之间可以实现双向通信。

中控服务器13主动建立通信，中控服务器13预存有每一个太阳能电池板维护子系统12的地址，中控服务器13与各太阳能电池板维护子系统12以广播信道进行通信。在所述广播信道中以广播通信的方式发送广播消息，所述广播消息中包含太阳能电池板维护子系统12的地址，若某一太阳能电池板维护子系统12接收到与其地址相同的广播消息，则解析并存储所述广播消息，否则，所述太阳能电池板维护子系统12对所述广播消息不做处理。

进一步的，图2所示的云端服务器包括数据分析模块、状态监控模块、信息查询模块和远程控制模块。

数据分析模块用于存储从中控服务器上传到云端服务器的数据，当需要进行数据分析时，所述模块会对数据进行分析并供用户查看。

状态监控模块用于对中控服务器上传的太阳能电池板维护子系统的工作状态进行实时同步监控。

信息查询模块用于查询太阳能电池板维护子系统的基础数据、历史数据等。

远程控制模块用于向中控服务器发送控制指令，中控服务器收到所述控制指令后又进一步对太阳能电池板维护子系统进行控制。

基于同一构思，本发明还提供了一种太阳能电池板的维护管理方法，所述方法主要是利用上述太阳能电池板的维护管理系统对太阳能电池板进行维护管理。

图4是本发明太阳能电池板的维护管理方法一实施例的流程图。首先，进入步骤S401，中控服务器接与太阳能电池板维护子系统建立通信；然后，进入步骤S402，中控服务器向太阳能电池板维护子系统发送任务命令，太阳能电池板维护子系统响应命令开始工作。

对于上述步骤S402，优选的，太阳能电池板维护子系统与中控服务器建立通信连接。

对于上述步骤S402，通信建立后，优选的，中控服务器向太阳能电池板维护子系统发送任务命令，太阳能电池板维护子系统响应命令开始工作。所述工作方式可以由中控服务器中的任务调度模块来实现。

对于上述步骤S402，通信建立后，优选的，太阳能电池板维护子系统上传数据到中控服务器上。所述工作方式可以由中控服务器中的数据采集模块来实现。

优选地，这里的太阳能电池板维护子系统包括对太阳能电池板维护的维护设备和对维护设备进行搬移的搬运设备，维护设备设置有第一通信模块，搬运设备设置有第二通信模块，维护设备和搬运设备之间通过所述第一通信模块和第二通信模块互通信息及协同工作。

进一步优选的，上述太阳能电池板的维护管理系统包括云端服务器，中控服务器将采集到的数据主动上传到云端服务器。所述工作方式可以由中控服务器中的数据上传模块来实现。

进一步的，上述太阳能电池板的维护管理系统还包括客户端，客户端发送指令至云端服务器，云端服务器将指令传送至中控服务器，最终送达太阳能电池板维护子系统以控制所述维护设备及搬运设备工作。作为本发明的另一实施例，客户端可以直接将指令传送至中控服务器，最终送达太阳能电池板维护子系统以控制所述维护设备及搬运设备工作。作为本发明的另一实施例，客户端还可以直接将指令传送至太阳能电池板维护子系统。

进一步的，对于图4中的步骤S402，在任务调度模块中，对太阳能电池板维护子系统进行管理调度的方法包括：

启动维护，所述任务调度模块包括开始维护指令，当所述任务调度模块向太阳能电池板维护子系统发送开始维护指令后，所述太阳能电池板维护子系统开始维护太阳能电池板；暂停维护，所述任务调度模块包括暂停维护指令，当所述任务调度模块向太阳能电池板维护子系统发送暂停维护指令后，所述太阳能电池板维护子系统暂停维护太阳能电池板，并且保存工作进度，当所述任务调度模块再次向所述太阳能电池板维护子系统发送开始维护指令后，所述太阳能电池板维护子系统在上述工作进度的基础上继续维护太阳能电池板；停止维护，所述任务调度模块包括停止维护指令，当所述任务调度模块向太阳能电池板维护子系统发送停止维护指令后，所述太阳能电池板维护子系统停止维护太阳能电池板，然后自动返回到工作原点。

本发明中对太阳能电池板的维护包括但不限于对太阳能电池板的清洁、检测、监控、维修等。

基于以上实施例，本发明提供的太阳能电池板的维护管理系统和维护管理方法主要是通过中控服务器与各太阳能电池板维护子系统建立通信互联，中控服务器以此实现对各太阳能电池板维护子系统进行集中统一的状态监控和运行调度，所述太阳能电池板维护的维护管理系统还进一步包括与中控服务器通信互联的云端服务器，以实现远程监控管理。通过所述太阳能电池板的维护管理系统和管理方法，能够实现对光伏电站中所有的太阳能电池板维护子系统的任务调度、在线监控与数据存储及分析等功能，保证了对所有的太阳能电池板维护子系统能够高效协调工作，在提高清洁效率、降低人工成本、实现精细化管理和远程管理等方面具有明显优势。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围内。