一种用于空间狭小条件下的光伏板清洁与维保方法与流程

本发明属于光伏发电及其维保，更具体的，涉及一种用于空间狭小条件下的光伏板清洁与维保方法。

背景技术：

1、日常维保与定期检修是保证光伏电站正常安全运行的基础性工作。目前，随着光伏发电规模不断扩大，单一站区面积越来越大，站区的地理环境条件也变得更加复杂，特别是处于湖区、湿地、丘陵与山地等地形条件下，高空安装的光伏板维保与清洁成为一个亟待解决的问题。在这些光伏电站中，尤其是湖区、湿地场景下，光伏板与地面的高度可达8米，且板间间距小，板下布满了纵横交错的连接杆、电缆和支撑梁、柱等，限制了清洁设备安全与有效的维保空间。

2、在这种复杂地形、板下空间受限条件下的维保作业机械要适应四个条件：一是具有狭小受限空间下的板下和阵列间的移动功能；二是工作机构具有三维空间运动和空间拓展功能，能够保证工作机构抵达光伏板清洁与维保位置；三是要具有在倾斜、坡度地面的稳定性；四是保障高空作业的安全性。在现有装备和方案中，对于复杂地形条件下，阵列空间狭小的光伏电站的维保主要方法包括：1.人工扶梯作业，2.关节机器臂伸展作业，3.移动升降平台作业，4.车载式清洁臂作业。目前的清洁方式主要存在人工劳动强度大，缺乏操纵灵活度，工作场景受限等问题。

3、因此，需要提出一种用于空间狭小条件下的光伏板清洁与维保方法，以解决现有的维保平台通常只能在平坦的地面上进行操作，对于地形复杂的建筑物来说，其作用十分有限的问题。

技术实现思路

1、本发明提供一种用于空间狭小条件下的光伏板清洁与维保方法，以解决现有清洁技术受限于光伏电站地形复杂、人工清洗困难的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：

3、本发明实施例提供一种用于空间狭小条件下的光伏板清洁与维保方法，所述清洁与维保方法通过光伏板清洁与维保平台实现，所述光伏板清洁与维保平台包括：多地形越野底盘、位于所述多地形越野底盘之上的模块化装载装置、以及位于所述模块化装载装置之上的全局控制室、全方位动态机构、动力装置、水箱和工作舱；全方位动态机构包括升降机构、回转机构和伸缩装置，所述工作舱包括安装于所述伸缩装置的两端的维保舱和清洁舱，所述维保舱和所述清洁舱分别用于光伏板的清洁与维保工作；所述维保舱用于放置光伏板维保相关工具与材料，供人工进行光伏板的维护与保养；所述清洁舱中安装有智能清洁臂，所述智能清洁臂末端安装有旋盘式清洗头，所述旋盘式清洗头用于对光伏板进行自动化清洁；水箱存储智能清洁臂工作所需的清洁用水，以及清洁剂；所述光伏板清洁与维保平台的四个角的底部设置有辅助调平机构和陀螺仪传感器；所述光伏板清洁与维保方法包括如下步骤：

4、步骤s1、光伏板清洁与维保平台行驶至预设的一个工位的位置。

5、步骤s2、辅助调平机构将光伏板清洁与维保平台调整至平稳状态，并由陀螺仪传感器实时检测光伏板清洁与维保平台的工作状态，待光伏板清洁与维保平台位姿满足工作状态时，进行下一步清洗与维保操作。

6、步骤s3、全局控制室通过在xyz三维空间中伸缩光伏板清洁与维保平台，将智能清洁臂调整至清洗工位，准备清洗工作。

7、步骤s4、通过智能清洁臂上的双目视觉系统识别光伏板边界，判断旋盘式清洗头与光伏板之间的距离及相对位置。

8、步骤s5、根据旋盘式清洗头与光伏板的相对位置，调整智能清洁臂的位姿，使旋盘式清洁头平行贴合至光伏板上，根据离线编程的最优清扫路径对光伏板进行清洗，并实时检测光伏板的状态。

9、步骤s6、实时检测光伏板表面的清洁度以及完整度，判断光伏板是否达到清洁标准、或是否有破损、裂纹；针对局部难以清除的污垢，进行局部重复清理；针对存在破损的情况，将信号反馈至全局控制室，提示维保人员对该光伏板进行维护。

10、步骤s7、待一个工位清洁与维保任务完成后，移动至预设的下一工位，重复上述步骤s1至步骤s6。

11、根据本发明一可选实施例，步骤s1中的光伏板清洁与维保平台处于收缩状态，利用钢制履带式多地形越野底盘在湿地、泥泞地段稳定行驶。

12、根据本发明一可选实施例，步骤s2包括：所述辅助调平机构的四个液压柱触底后，通过陀螺仪传感器判断整个光伏板清洁与维保平台是否处于平稳状态，完成整体光伏板清洁与维保平台调平后，辅助调平机构进行自锁，以确保整个光伏板清洁与维保平台能够安全地进行清洁与维保工作。

13、根据本发明一可选实施例，步骤s2还包括：当工作过程中由于地形原因，光伏板清洁与维保平台倾斜至阈值角度范围内，停止清洁与维保，重新调整光伏板清洁与维保平台姿态至满足工作状态后，继续执行清洁与维保工作。

14、根据本发明一可选实施例，步骤s3包括：全局控制室控制动力装置输出动力、水箱供水、全方位动态机构运作，以使工作舱在xyz三维空间上变换位置，调整至预设工位上。

15、根据本发明一可选实施例，升降机构沿z轴的行程为0-6m，回转机构在xy平面上回转角度为0-360°，伸缩装置沿x轴或y轴两侧伸缩行程为0-1m。

16、根据本发明一可选实施例，步骤s3还包括：全局控制室控制水箱的间歇和连续两种压力供水模式，满足不同类型污渍的清洁方式，合理分配水资源。

17、根据本发明一可选实施例，步骤s4中的双目视觉系统包括视觉传感器、距离传感器和压力传感器；所述距离传感器和所述压力传感器用于实现对智能清洁臂精准的位置与运动控制；所述视觉传感器识别光伏板，并检测、定位光伏板上的污渍。

18、有益效果：本发明提供了一种用于空间狭小条件下的光伏板清洁与维保方法，光伏板清洁与维保方法通过光伏板清洁与维保平台实现的，该光伏板清洁与维保平台设置有多地形越野底盘，具备爬坡，过水坑泥坑的能力，可以满足复杂地形工况要求；通过回收升降机构、伸缩装置，可以减小光伏板清洁与维保平台的外形尺寸，保证其在狭小空间下限高通行能力，在到达指定清洁地点后将维保舱与清洁舱举升至高空，清洁舱中配备了智能清洁臂，采用机器视觉、传感控制技术实现自动清洁；故光伏板清洁与维保方法可用于板下空间狭小条件下，对复杂地形中光伏板进行维保和清洁，且能够安全有效改善光伏板的清洁效果，提高维护效率。

技术特征：

1.一种用于空间狭小条件下的光伏板清洁与维保方法，其特征在于，所述清洁与维保方法通过光伏板清洁与维保平台实现，所述光伏板清洁与维保平台包括：多地形越野底盘、位于所述多地形越野底盘之上的模块化装载装置、以及位于所述模块化装载装置之上的全局控制室、全方位动态机构、动力装置、水箱和工作舱；全方位动态机构包括升降机构、回转机构和伸缩装置，所述工作舱包括安装于所述伸缩装置的两端的维保舱和清洁舱，所述维保舱和所述清洁舱分别用于光伏板的清洁与维保工作；所述维保舱用于放置光伏板维保相关工具与材料，供人工进行光伏板的维护与保养；所述清洁舱中安装有智能清洁臂，所述智能清洁臂末端安装有旋盘式清洗头，所述旋盘式清洗头用于对光伏板进行自动化清洁；水箱存储智能清洁臂工作所需的清洁用水，以及清洁剂；所述光伏板清洁与维保平台的四个角的底部设置有辅助调平机构和陀螺仪传感器；所述光伏板清洁与维保方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的用于空间狭小条件下的光伏板清洁与维保方法，其特征在于，步骤s1中的光伏板清洁与维保平台处于收缩状态，利用钢制履带式多地形越野底盘在湿地、泥泞地段稳定行驶。

3.根据权利要求1所述的用于空间狭小条件下的光伏板清洁与维保方法，其特征在于，步骤s2包括：所述辅助调平机构的四个液压柱触底后，通过陀螺仪传感器判断整个光伏板清洁与维保平台是否处于平稳状态，完成整体光伏板清洁与维保平台调平后，辅助调平机构进行自锁，以确保整个光伏板清洁与维保平台能够安全地进行清洁与维保工作。

4.根据权利要求3所述的用于空间狭小条件下的光伏板清洁与维保方法，其特征在于，步骤s2还包括：当工作过程中由于地形原因，光伏板清洁与维保平台倾斜至阈值角度范围内，停止清洁与维保，重新调整光伏板清洁与维保平台姿态至满足工作状态后，继续执行清洁与维保工作。

5.根据权利要求3所述的用于空间狭小条件下的光伏板清洁与维保方法，其特征在于，步骤s3包括：全局控制室控制动力装置输出动力、水箱供水、全方位动态机构运作，以使工作舱在xyz三维空间上变换位置，调整至预设工位上。

6.根据权利要求5所述的用于空间狭小条件下的光伏板清洁与维保方法，其特征在于，升降机构沿z轴的行程为0-6m，回转机构在xy平面上回转角度为0-360°，伸缩装置沿x轴或y轴两侧伸缩行程为0-1m。

7.根据权利要求5所述的用于空间狭小条件下的光伏板清洁与维保方法，其特征在于，步骤s3还包括：全局控制室控制水箱的间歇和连续两种压力供水模式，满足不同类型污渍的清洁方式，合理分配水资源。

8.根据权利要求5所述的用于空间狭小条件下的光伏板清洁与维保方法，其特征在于，步骤s4中的双目视觉系统包括视觉传感器、距离传感器和压力传感器；所述距离传感器和所述压力传感器用于实现对智能清洁臂精准的位置与运动控制；所述视觉传感器识别光伏板，并检测、定位光伏板上的污渍。

技术总结
本发明公开了一种用于空间狭小条件下的光伏板清洁与维保方法，光伏板清洁与维保方法通过光伏板清洁与维保平台实现，本发明通过全局控制室以实现各功能部件间的协调配合，保证光伏板清洁与维保平台在空间任意位置的可达性，完成清洁与维保任务，伸缩装置两端的工作舱分为维保舱与清洁舱，安装于清洁舱中的智能清洁臂通过双目视觉系统检测并定位光伏板上的污渍，判断污渍的类型选择相应的清洗模式由末端的旋盘式清洗头根据离线规划的最优路径进行清洗；该光伏板清洁与维保方法可对地形复杂且板下空间狭小条件下的光伏板进行维保和清洁，且能够安全有效改善光伏板的清洁效果，提高维护效率。

技术研发人员：刘忠德,雷和林,蒋李亚,邬伟骏,朱继涛,吴江波,张家乐,周强,石浩然,蒋辉,刘智英,王虎
受保护的技术使用者：国家电投集团江西电力有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13