一种光伏电站智能清洁系统技术方案

本发明专利技术涉及一种光伏电站智能清洁系统，包括若干光伏板清洗终端、电站本地监控中心和云端服务器，所述光伏板清洗终端包括光伏板除尘刮刷，驱动机构和终端控制模块，光伏板除尘刮刷两端设有两个接近开关传感器，终端控制模块包括电机驱动板和终端控制板，电机驱动板上设有整流滤波调压模块和驱动制动模块，终端控制板上设有主控芯片，电源模块，电流采样模块，传感器信号采集模块和无线数传模块，云端服务器连接有手机客户端；具备自动清扫、故障自检、远程监控与控制等功能，可进行定时动作、加刮动作、故障报警与远程监控，降雨自动加刮与强风停机动作，极大提高了光伏电站组件清洁效率和发电效率，节约人工成本，提高电站智能化和整体收益。

An Intelligent Cleaning System for Photovoltaic Power Station

The invention relates to an intelligent cleaning system for photovoltaic power plants, which includes several photovoltaic board cleaning terminals, local monitoring centers and cloud-end servers. The photovoltaic board cleaning terminal includes photovoltaic board dust removal and scraping, driving mechanism and terminal control module. Two proximity switch sensors are arranged at both ends of the photovoltaic board dust removal and scraping, and the terminal control module includes motor driving board and terminal control board. The motor drive board is equipped with rectifier filter voltage regulation module and drive brake module, the terminal control board is equipped with main control chip, power supply module, current sampling module, sensor signal acquisition module and wireless data transmission module, and the cloud server is connected with mobile phone client; it has the functions of automatic cleaning, fault self-detection, remote monitoring and control, and can perform timing action and scraping action. Fault alarm and remote monitoring, automatic rain blowing and strong wind shutdown greatly improve the cleaning efficiency and power generation efficiency of photovoltaic power plant components, save labor costs, and improve the intellectualization and overall benefits of the power plant.

【技术实现步骤摘要】
一种光伏电站智能清洁系统
本专利技术涉及一种光伏电站智能清洁系统，属于光伏电站智能系统

技术介绍
光伏产业使用光伏发电板将太阳能转换为电能，作为清洁、可再生能源，对缓解煤炭石油等不可再生能源的能源危机与环境污染具有重要意义，符合国家可持续发展战略中保护环境、节约能源的要求，是一个具有发展潜力的新兴产业，但其发电效率受温度、湿度、光照强度以及灰尘的影响较大，灰尘的长期积累不仅给光伏组件造成严重伤害，降低发电效率，且会诱发许多故障，因此定期对光伏组件清洁维护是一种快速提高光伏电站发电效率的有效途径。目前国内外主要通过人工除尘、高压水枪除尘、专业清洁设备除尘等方式进行光伏组件的清洁，然而采用人工清洁容易对太阳能光伏板造成损伤，且效率较低，采用高压水枪清洗虽对清洁效果较好，但水资源浪费较多，难以二次利用，导致实用环境受限，采用机械除尘技术，使用机器带动刷子，并边洒水边清洁光伏面板，清洁效率较差，机械操作难度较大，也有如CN107626631A提供的一种光伏组件清洗设备等架设于光伏板表面带刮刷、毛刷等的板式清洗设备，但缺乏清洁监控系统，智能化程度低，难以远程控制执行和故障报警、监测管理，特别是降雨、强风天气相应对清洁除尘设施和动作影响难以调控，导致清洁效率低下，排查和使用成本较高。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种光伏电站智能清洁系统。本专利技术是通过如下的技术方案予以实现的：一种光伏电站智能清洁系统，包括若干光伏板清洗终端和电站本地监控中心，所述光伏板清洗终端包括光伏板除尘刮刷和驱动机构，其中，所述驱动机构用于驱动光伏板除尘刮刷左右移动，所述光伏板除尘刮刷两端设有两个接近开关传感器；所述光伏板清洗终端还包括终端控制模块，所述终端控制模块包括电机驱动板和终端控制板，所述电机驱动板上设有整流滤波调压模块和驱动制动模块，所述整流滤波调压模块用于与交流市电连接整流成直流为驱动制动模块供电，所述驱动制动模块用于驱动、制动驱动机构；所述驱动机构包括钢缆、第一绕线辊和第二绕线辊，所述钢缆与光伏板除尘刮刷相连，且两端分别设置于第一绕线辊和第二绕线辊上，所述第一绕线辊和第二绕线辊分别连接有第一旋转电机和第二旋转电机，所述钢缆的数目至少为两根，所述钢缆上设有至少四个定滑轮，所述驱动制动模块有两个，且分别与第一旋转电机和第二旋转电机电连接；所述终端控制板上设有主控芯片，电源模块，电流采样模块，传感器信号采集模块和无线数传模块，所述主控芯片均与电流采样模块、实时时钟模块、传感器信号采集模块和无线数传模块相连；所述电流采样模块与电机驱动板相连，所述电流采样模块上设有电流互感器、采样电阻和A/D转换引脚，用于采集电流数据有效值，所述总控制端计算器设置有每次除尘的最长时间以及电机运行时的下限电流，中限电流，上限电流四个参数阈值，用于与电流采样模块的电流数据有效值比较，判断故障报警；所述电源模块用于为终端控制板供电，所述电源模块上设有电压调节芯片，所述电压调节芯片用于将24V电源转换为5V电源，所述传感器信号采集模块用于采集接近开关传感器传导的信号；所述电站本地监控中心设有总控制端计算器，所述总控制端计算通过无线数传模块与端控制模块通信，所述总控制端计算器上设有通信模块，所述通信模块采用无线电台方式通讯；所述电站本地监控中心还设有气象传感器和数据采集板，所述气象传感器包括风速风向传感器和雨量传感器，所述气象传感器通过网线与数据采集板相连，所述数据采集板用于采集气象传感器的数据输出至总控制端计算器。所述总控制端计算器设有人机输入界面，所述人机输入界面用于用户登录、设备控制、参数设置、设备选择、加刮控制和故障反馈显示。所述光伏电站清洁监控系统还包括云端服务器，所述云端服务器通过互联网和通信模块与总控制端计算器实现通信，并通过互联网连接有手机客户端，手机客户端通过B/S结构(Browser/Server，浏览器/服务器模式)交互。以便通过短信下发终端报警信息。本专利技术的有益效果为：(1)通过每个终端控制模块控制一台光伏板清洗终端的机械部分，进行实时时钟、控制命令处理、故障信号的检测与处理、电机运行实时电流的监测、实现自主运行的控制逻辑；(2)每个电站电站设置电站本地监控中心，进行多个终端信号的处理、数据的传输，监控管理该电站若干终端设备，(3)通过云端服务器和手机客户端远程通信，与用户的交互，存储、访问、控制命令写入，以便通过短信下发终端的报警信息，监控若干电站本地监控中心，(4)系统整体的协调稳定运行，具备自动清扫、故障自检、远程监控与控制等功能，可进行定时动作、加刮动作、故障报警与远程监控，降雨自动加刮与强风停机动作，极大提高了光伏电站组件清洁效率，提升发电效率，节约人工成本，从而提高电站智能化和整体收益。附图说明图1为本专利技术监控结构图。图2为本专利技术监控原理图。图3为本专利技术光伏板清洗终端除尘结构示意图。(图3中：光伏板除尘刮刷1和驱动机构2，钢缆3、第一绕线辊4和第二绕线辊5，接近开关传感器6，定滑轮7，支架8，太阳能光伏板9，第一旋转电机10和第二旋转电机11)。图4为本专利技术电机驱动板原理图。图5为本专利技术驱动模块电路图。图6为本专利技术制动模块电路图。图7为本专利技术电源模块电路图。图8为本专利技术电流采样模块电路图。图9为本专利技术A/D转换参考电压图。图10为本专利技术实时时钟模块电路图。图11为本专利技术复位电路模块电路图。图12为本专利技术接近开关传感器电路图。图13为本专利技术终端控制模块结构图。图14为标准正弦电流波形图。图15为经过采样电阻的电压波形图。图16为电压正半周期波形图。图17为本专利技术电流有效值检测流程图。图18为本专利技术光伏板清洗终端电机控制流程图。图19为本专利技术光伏板清洗终端整体控制流程图。图20为本专利技术人机输入界面向光伏板清洗终端命令发送程序图。图21为本专利技术光伏板清洗终端信息接收与处理程序图。图22为本专利技术雨量等级表。图23为本专利技术风力等级表。图24为本专利技术云端服务器控制信息接收与处理程序图。图25为本专利技术云端服务器系统结构图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步说明。参见图1～3，一种光伏电站智能清洁系统，包括若干光伏板清洗终端和电站本地监控中心，所述光伏板清洗终端包括光伏板除尘刮刷和驱动机构，其中，所述驱动机构用于驱动光伏板除尘刮刷左右移动，所述光伏板除尘刮刷两端设有两个接近开关传感器；所述接近开关传感器为PNP型霍尔接近开关，选用LJ12A3-4-Z/BX，用于感知刮刷是否运行到位；所述光伏板清洗终端还包括终端控制模块，所述终端控制模块包括电机驱动板和终端控制板，参见图4，所述电机驱动板上设有整流滤波调压模块和驱动制动模块，所述整流滤波调压模块用于与交流市电连接整流成直流为驱动制动模块供电，所述驱动制动模块用于驱动、制动驱动机构；所述驱动机构2包括钢缆3、第一绕线辊4和第二绕线辊5，所述钢缆3与光伏板除尘刮刷1相连，且两端分别设置于第一绕线辊4和第二绕线辊5上，所述第一绕线辊4和第二绕线辊5分别连接有第一旋转电机10和第二旋转电机11，所述钢缆3的数目至少为两根，所述钢缆3上设有至少四个定滑轮7，所述驱动制动模块有两个，且分别与第一旋转电机和第二旋转电机电连接。所述光伏板除尘刮刷1通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光伏电站智能清洁系统，包括若干光伏板清洗终端和电站本地监控中心，所述光伏板清洗终端包括光伏板除尘刮刷和驱动机构，其特征为，所述驱动机构用于驱动光伏板除尘刮刷左右移动，所述光伏板除尘刮刷两端设有两个接近开关传感器；所述光伏板清洗终端还包括终端控制模块，所述终端控制模块包括电机驱动板和终端控制板，所述电机驱动板上设有整流滤波调压模块和驱动制动模块，所述驱动制动模块用于驱动、制动驱动机构；所述终端控制板上设有主控芯片，电源模块，电流采样模块，传感器信号采集模块和无线数传模块，所述主控芯片均与电流采样模块、实时时钟模块、传感器信号采集模块和无线数传模块相连；所述电源模块用于为终端控制板供电，所述传感器信号采集模块用于采集接近开关传感器传导的信号；所述电站本地监控中心设有总控制端计算器，所述总控制端计算通过无线数传模块与端控制模块通信。

【技术特征摘要】
1.一种光伏电站智能清洁系统，包括若干光伏板清洗终端和电站本地监控中心，所述光伏板清洗终端包括光伏板除尘刮刷和驱动机构，其特征为，所述驱动机构用于驱动光伏板除尘刮刷左右移动，所述光伏板除尘刮刷两端设有两个接近开关传感器；所述光伏板清洗终端还包括终端控制模块，所述终端控制模块包括电机驱动板和终端控制板，所述电机驱动板上设有整流滤波调压模块和驱动制动模块，所述驱动制动模块用于驱动、制动驱动机构；所述终端控制板上设有主控芯片，电源模块，电流采样模块，传感器信号采集模块和无线数传模块，所述主控芯片均与电流采样模块、实时时钟模块、传感器信号采集模块和无线数传模块相连；所述电源模块用于为终端控制板供电，所述传感器信号采集模块用于采集接近开关传感器传导的信号；所述电站本地监控中心设有总控制端计算器，所述总控制端计算通过无线数传模块与端控制模块通信。2.如权利要求1所述的一种光伏电站智能清洁系统，其特征为，所述驱动机构包括钢缆、第一绕线辊和第二绕线辊，所述钢缆与光伏板除尘刮刷相连，且两端分别设置于第一绕线辊和第二绕线辊上，所述第一绕线辊和第二绕线辊分别连接有第一旋转电机和第二旋转电机，所述钢缆的数目至少为两根，所述钢缆上设有至少四个定滑轮，所述驱动制动模块有两个，且分别与第一旋转电机和第二旋转电机电连接。3.如权利要求2所述的一种光伏电站智能清洁系统，其特征为，所述驱动制动模块包括驱动模块和制动模块，所述驱动模块和制动模块分别用于接收终端控制板的驱动和制动信号。4.如权利要求1所述的一种光伏电站智能清洁系统，其特征为，所述电源模块上设有电压调节芯片，所述电压调节芯片用于将...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄肖波，
申请(专利权)人：江苏太航信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32