本發(fā)明涉及太陽(yáng)能光伏發(fā)電，更具體的說(shuō)是涉及一種兼?zhèn)浼t外檢測(cè)自動(dòng)清洗與智能收放的陽(yáng)臺(tái)光伏系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著全球能源危機(jī)的加劇和環(huán)境污染問(wèn)題的日益嚴(yán)重，可再生能源的開(kāi)發(fā)和利用越來(lái)越受到重視；太陽(yáng)能作為一種清潔、可持續(xù)的能源，其開(kāi)發(fā)利用技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的研究和應(yīng)用；在眾多太陽(yáng)能利用方式中，太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)因其直接將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能的特點(diǎn)，成為了太陽(yáng)能利用的主要形式之一。

2、目前，傳統(tǒng)的太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)通常安裝在地面電站或建筑物的屋頂，但這些安裝方式受到場(chǎng)地限制和安裝成本的影響。

3、為了更廣泛地推廣太陽(yáng)能光伏技術(shù)，人們開(kāi)始探索在建筑物的陽(yáng)臺(tái)上安裝光伏板，以充分利用城市中未被充分利用的空間。

4、然而，現(xiàn)有的陽(yáng)臺(tái)光伏系統(tǒng)存在一些局限性：對(duì)環(huán)境變化的適應(yīng)性不足，缺乏有效的自動(dòng)清潔機(jī)制，以及智能化和互聯(lián)互通能力有限，在例如陰影遮擋，溫度變化，污垢積累等問(wèn)題上表現(xiàn)仍欠佳，這些都限制了陽(yáng)臺(tái)光伏系統(tǒng)的性能和效率。

5、因此，如何提供一種兼?zhèn)浼t外檢測(cè)自動(dòng)清洗與智能收放的陽(yáng)臺(tái)光伏系統(tǒng)是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提供了一種兼?zhèn)浼t外檢測(cè)自動(dòng)清洗與智能收放的陽(yáng)臺(tái)光伏系統(tǒng)以解決背景技術(shù)中提到的部分技術(shù)問(wèn)題。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

3、一種兼?zhèn)浼t外檢測(cè)自動(dòng)清洗與智能收放的陽(yáng)臺(tái)光伏系統(tǒng)，包括安全傳感器組、圖像探測(cè)器、云計(jì)算平臺(tái)、系統(tǒng)控制中心和電動(dòng)裝置組；

4、安全傳感器組和圖像探測(cè)器均與云計(jì)算平臺(tái)通信連接，系統(tǒng)控制中心分別與云計(jì)算平臺(tái)和電動(dòng)裝置組連接；

5、安全傳感器組用于采集光伏板周?chē)氖彝猸h(huán)境安全檢測(cè)信號(hào)并傳輸至云計(jì)算平臺(tái)；

6、圖像探測(cè)器用于采集陽(yáng)臺(tái)光伏板的熱成像圖像和可見(jiàn)光圖像并傳輸至云計(jì)算平臺(tái)；

7、云計(jì)算平臺(tái)，用于對(duì)采集的環(huán)境安全檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行綜合分析，判斷光伏板是否存在掉落風(fēng)險(xiǎn)；還用于結(jié)合熱成像圖像和可見(jiàn)光圖像，判斷太陽(yáng)能光伏板是否存在污垢和陰影阻擋，并啟動(dòng)自動(dòng)清洗機(jī)制通過(guò)積灰預(yù)測(cè)模型確定最優(yōu)清洗周期；

8、系統(tǒng)控制中心，用于根據(jù)光伏板是否存在掉落風(fēng)險(xiǎn)的判斷結(jié)果，控制電動(dòng)裝置組進(jìn)行光伏板的收放和調(diào)節(jié)；根據(jù)太陽(yáng)能光伏板是否存在陰影阻擋的判斷結(jié)果控制電動(dòng)裝置調(diào)節(jié)光伏板角度；根據(jù)太陽(yáng)能光伏板是否存在污垢和的判斷結(jié)果，基于最優(yōu)清洗周期控制電動(dòng)裝置組進(jìn)行清洗操作。

9、優(yōu)選的，安全傳感器組包括風(fēng)速傳感器、濕度傳感器和傳感器信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊；

10、風(fēng)速傳感器，用于采集太陽(yáng)能光伏板周?chē)娘L(fēng)速信號(hào)；

11、濕度傳感器，用于采集太陽(yáng)能光伏板周?chē)臐穸刃盘?hào)；

12、傳感器信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊，用于將風(fēng)速信號(hào)和濕度信號(hào)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換后傳輸至云計(jì)算平臺(tái)。

13、優(yōu)選的，電動(dòng)裝置組包括：電動(dòng)收放裝置、電動(dòng)調(diào)節(jié)裝置和電動(dòng)清洗裝置；

14、電動(dòng)收放裝置，用于收回或展開(kāi)太陽(yáng)能光伏板；

15、電動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，用于調(diào)節(jié)太陽(yáng)能光伏板仰角；

16、電動(dòng)清洗裝置，用于清潔太陽(yáng)能光伏板上的污垢。

17、優(yōu)選的，云計(jì)算平臺(tái)對(duì)采集的環(huán)境安全檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行綜合分析，判斷光伏板是否存在掉落風(fēng)險(xiǎn)的方法為：

18、云計(jì)算平臺(tái)接收采集的太陽(yáng)能光伏板周?chē)娘L(fēng)速信息和濕度信息；

19、根據(jù)太陽(yáng)能光伏板所在樓層對(duì)所采集的風(fēng)速信息進(jìn)行風(fēng)力修正，將已進(jìn)行風(fēng)力修正的數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)風(fēng)力閾值進(jìn)行比較；

20、結(jié)合濕度信息，確認(rèn)所采集風(fēng)速信息的變化是否來(lái)源于室外環(huán)境風(fēng)速改變；

21、判斷風(fēng)速指標(biāo)和濕度指標(biāo)是否正常，從而判斷太陽(yáng)能光伏板是否存在掉落的風(fēng)險(xiǎn)。

22、在本實(shí)施例中，根據(jù)gb/t?28591—2012，預(yù)設(shè)風(fēng)速閾值為12.3m/s，若風(fēng)速高于閾值即云計(jì)算平臺(tái)判定風(fēng)速指標(biāo)異常；若室外相對(duì)濕度低于所處季節(jié)相對(duì)溫度濕度范圍20％，即可確認(rèn)所采集風(fēng)速信息的變化來(lái)源于室外環(huán)境風(fēng)速改變，云計(jì)算平臺(tái)判定濕度指標(biāo)異常；當(dāng)風(fēng)速指標(biāo)和濕度指標(biāo)同時(shí)顯示為異常狀態(tài)時(shí)，云計(jì)算平臺(tái)判定風(fēng)速變化來(lái)源于室外自然風(fēng)，太陽(yáng)能光伏板存在掉落的風(fēng)險(xiǎn)。

23、優(yōu)選的，判斷太陽(yáng)能光伏板是否存在污垢的方法為：

24、云計(jì)算平臺(tái)通過(guò)分析圖像探測(cè)器提供的熱成像圖像，檢測(cè)光伏板表面溫度與周?chē)鷾囟鹊牟町?，若局部溫度差大于預(yù)設(shè)范圍，則判定該位置存在污垢。

25、優(yōu)選的，判斷太陽(yáng)能光伏板是否存在陰影阻擋的方法為：

26、云計(jì)算平臺(tái)結(jié)合氣象中心天氣信息分析可見(jiàn)光圖像，判斷太陽(yáng)能光伏板是否存在陰影阻擋，再通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)查詢(xún)當(dāng)?shù)貧庀笾行牡奶鞖鈿夂蛐畔?，根?jù)連續(xù)的天氣信息判斷陰影是否由除外部天氣外的其他因素造成，從而判斷是否調(diào)整光伏板角度。

27、優(yōu)選的，云計(jì)算平臺(tái)啟動(dòng)自動(dòng)清洗機(jī)制通過(guò)積灰預(yù)測(cè)模型確定最優(yōu)清洗周期的方法為：

28、云計(jì)算平臺(tái)儲(chǔ)存每次清洗時(shí)間及污垢出現(xiàn)位置的數(shù)據(jù)，并采用lstm算法建立積灰預(yù)測(cè)模型模型，通過(guò)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行模型訓(xùn)練，將訓(xùn)練好的lstm模型部署到云計(jì)算平臺(tái)，用于實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)光伏板的積灰情況，并確定最優(yōu)清洗周期。

29、優(yōu)選的，積灰預(yù)測(cè)模型構(gòu)建并訓(xùn)練的具體內(nèi)容為：

30、收集光伏板的清洗時(shí)間和污垢出現(xiàn)位置的數(shù)據(jù)并進(jìn)行預(yù)處理；

31、從收集的數(shù)據(jù)中提取關(guān)鍵特征，作為lstm模型的輸入；

32、使用lstm算法建立積灰預(yù)測(cè)模型，模型的構(gòu)建包括定義lstm層、全連接層以及輸出層；lstm層負(fù)責(zé)處理時(shí)間序列數(shù)據(jù)，全連接層用于將lstm層的輸出轉(zhuǎn)換為最終的預(yù)測(cè)結(jié)果；

33、使用均方誤差損失函數(shù)來(lái)衡量模型預(yù)測(cè)值與實(shí)際值之間的差異，并使用梯度下降算法來(lái)更新模型參數(shù)；

34、將訓(xùn)練好的lstm模型部署到云計(jì)算平臺(tái)，用于實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)光伏板的積灰情況，并確定最優(yōu)清洗周期；模型將根據(jù)輸入的特征數(shù)據(jù)計(jì)算出記憶細(xì)胞狀態(tài)和隱藏狀態(tài)，最終輸出清洗周期的預(yù)測(cè)結(jié)果。

35、優(yōu)選的，圖像探測(cè)器采用紅外可見(jiàn)光雙傳感器相機(jī)。

36、優(yōu)選的，所述的一種兼?zhèn)浼t外檢測(cè)自動(dòng)清洗與智能收放的陽(yáng)臺(tái)光伏系統(tǒng)，還包括：云端協(xié)同模塊和用戶(hù)終端；

37、云端協(xié)同模塊分別與系統(tǒng)控制中心和用戶(hù)終端通信連接，用于將系統(tǒng)控制中心的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸至用戶(hù)終端，用戶(hù)終端，用于遠(yuǎn)程監(jiān)控光伏系統(tǒng)的狀態(tài)，接收系統(tǒng)的警報(bào)信息，同時(shí)支持手動(dòng)控制光伏板的收放和清洗操作。

38、經(jīng)由上述的技術(shù)方案可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明公開(kāi)提供了一種兼?zhèn)浼t外檢測(cè)自動(dòng)清洗與智能收放的陽(yáng)臺(tái)光伏系統(tǒng)，通過(guò)自動(dòng)調(diào)節(jié)光伏板角度和在強(qiáng)風(fēng)條件下收回光伏板，提高了系統(tǒng)的適應(yīng)性和安全性，減少了因風(fēng)力引起的損害風(fēng)險(xiǎn)，建立自動(dòng)清洗機(jī)制減少了人工清潔的需求，降低了維護(hù)成本，提高了光伏板的工作效率，同時(shí)移動(dòng)應(yīng)用程序和云平臺(tái)的結(jié)合使用提高了系統(tǒng)的用戶(hù)交互性，使用戶(hù)能夠遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制自家的光伏系統(tǒng)，增加了系統(tǒng)的靈活性和便利性。

技術(shù)特征：

1.一種兼?zhèn)浼t外檢測(cè)自動(dòng)清洗與智能收放的陽(yáng)臺(tái)光伏系統(tǒng)，其特征在于，包括安全傳感器組、圖像探測(cè)器、云計(jì)算平臺(tái)、系統(tǒng)控制中心和電動(dòng)裝置組；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種兼?zhèn)浼t外檢測(cè)自動(dòng)清洗與智能收放的陽(yáng)臺(tái)光伏系統(tǒng)，其特征在于，安全傳感器組包括風(fēng)速傳感器、濕度傳感器和傳感器信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種兼?zhèn)浼t外檢測(cè)自動(dòng)清洗與智能收放的陽(yáng)臺(tái)光伏系統(tǒng)，其特征在于，電動(dòng)裝置組包括：電動(dòng)收放裝置、電動(dòng)調(diào)節(jié)裝置和電動(dòng)清洗裝置；

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種兼?zhèn)浼t外檢測(cè)自動(dòng)清洗與智能收放的陽(yáng)臺(tái)光伏系統(tǒng)，其特征在于，云計(jì)算平臺(tái)對(duì)采集的環(huán)境安全檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行綜合分析，判斷光伏板是否存在掉落風(fēng)險(xiǎn)的方法為：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種兼?zhèn)浼t外檢測(cè)自動(dòng)清洗與智能收放的陽(yáng)臺(tái)光伏系統(tǒng)，其特征在于，判斷太陽(yáng)能光伏板是否存在污垢的方法為：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種兼?zhèn)浼t外檢測(cè)自動(dòng)清洗與智能收放的陽(yáng)臺(tái)光伏系統(tǒng)，其特征在于，判斷太陽(yáng)能光伏板是否存在陰影阻擋的方法為：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種兼?zhèn)浼t外檢測(cè)自動(dòng)清洗與智能收放的陽(yáng)臺(tái)光伏系統(tǒng)，其特征在于，云計(jì)算平臺(tái)啟動(dòng)自動(dòng)清洗機(jī)制通過(guò)積灰預(yù)測(cè)模型確定最優(yōu)清洗周期的方法為：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種兼?zhèn)浼t外檢測(cè)自動(dòng)清洗與智能收放的陽(yáng)臺(tái)光伏系統(tǒng)，其特征在于，積灰預(yù)測(cè)模型構(gòu)建并訓(xùn)練的具體內(nèi)容為：

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種兼?zhèn)浼t外檢測(cè)自動(dòng)清洗與智能收放的陽(yáng)臺(tái)光伏系統(tǒng)，其特征在于，圖像探測(cè)器采用紅外可見(jiàn)光雙傳感器相機(jī)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種兼?zhèn)浼t外檢測(cè)自動(dòng)清洗與智能收放的陽(yáng)臺(tái)光伏系統(tǒng)，其特征在于，還包括：云端協(xié)同模塊和用戶(hù)終端；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種兼?zhèn)浼t外檢測(cè)自動(dòng)清洗與智能收放的陽(yáng)臺(tái)光伏系統(tǒng)，包括安全傳感器組、圖像探測(cè)器、云計(jì)算平臺(tái)、系統(tǒng)控制中心和電動(dòng)裝置組；安全傳感器組用于采集光伏板周?chē)氖彝猸h(huán)境安全檢測(cè)信號(hào)；圖像探測(cè)器用于采集陽(yáng)臺(tái)光伏板的熱成像圖像和可見(jiàn)光圖像；云計(jì)算平臺(tái)用于對(duì)采集的環(huán)境安全檢測(cè)信號(hào)、熱成像圖像和可見(jiàn)光圖像進(jìn)行綜合分析，判斷光伏板是否存在掉落風(fēng)險(xiǎn)以及是否存在污垢和陰影阻擋，并啟動(dòng)自動(dòng)清洗機(jī)制通過(guò)積灰預(yù)測(cè)模型確定最優(yōu)清洗周期；系統(tǒng)控制中心用于根據(jù)判斷結(jié)果，控制電動(dòng)裝置進(jìn)行太陽(yáng)能光伏板組收放、仰角調(diào)節(jié)和清洗；本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了陽(yáng)臺(tái)光伏系統(tǒng)的安全和光伏發(fā)電效率提高的一體化處理。

技術(shù)研發(fā)人員：余榮學(xué),藍(lán)建明,王江濤,唐玉婷,林海,謝方靜,張淵晟,陳慶文,馬曉茜,譚福太
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣州匯錦能效科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8