太阳能板清洁系统的预测性维护和推断模式技术方案

本发明专利技术描述了用于预测维护窗口、起始和避开清洁太阳能板的机器人系统的清洁循环的系统和方法。使用学习算法，所述系统和方法是基于从由实行所述清洁循环的各种机器人系统、外部传感器、来源和馈送器接收的数据来进行收集、监测并进行趋势分析。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术的领域本专利技术大体上涉及分析太阳能板清洁系统的行为，且更具体来说，涉及用于鉴于影响清洁系统的环境因素评估维护窗口的需求以及最佳清洁时间间隔和频率的方法和系统。本专利技术的背景太阳能板表面由高质量玻璃制成，并且所述玻璃产生可再生能源的效率尤其取决于玻璃表面的清洁度。由于太阳能板上的灰尘，能量损耗可能会超过百分之四十(40％)。太阳能板通常一起集中在具有充足阳光的区域中并且太阳能板的此类集中通常称为太阳能电厂。由于大部分太阳能电厂位于阳光辐射强烈的沙漠区域中且高度暴露于灰尘条件中，因此清洁太阳能板变得至关重要。为了最小化维护成本且最大化可靠性，部署机器人系统进行太阳能板的清洁来确定太阳能板清洁的最佳时间以及太阳能清洁系统的各个部件的维护对太阳能电厂设施而言将是非常有益的。这些部件包括自动化组件、机器人、传送带、电池以及本专利技术所属的领域的技术人员已知的其它组件。本专利技术的概要根据本专利技术的用于控制清洁太阳能板的机器人系统的清洁循环的方法包括：收集关于机器人系统的操作数据；例如，从太阳能板的区域中的各个环境传感器和/或直接从气象数据来源(例如，本身使用气象传感器的所建立的气象信息提供通道)收集与太阳能板的区域相关的环境数据；以及使用处理器基于收集的操作数据和收集的环境数据确定对控制机器人系统的建议。所述建议(例如)经由因特网和一个或多个通信网络输出到一个或多个授权用户。所述建议可以包括：起始所述机器人系统对所述太阳能板的未安排的清洁循环；终止所述机器人系统对所述太阳能板的预先安排的清洁循环；调整所述机器人系统对所述太阳能板的预先安排的清洁循环；提供对所述机器人系统的偏离正常的操作性能的解释；提前引导更换所述机器人系统的组件，以及在所述机器人系统的下一安排的维护期间引导更换所述机器人系统的组件。用于控制清洁常见太阳能电厂中的太阳能板的多个机器人系统的维护或清洁循环的另一方法包括：使用与机器人系统相关联的传感器获得关于机器人系统中的每一者的操作数据；使用环境传感器(其将适用于所有太阳能板)获得与太阳能电厂的区域相关的环境数据；以周期性间隔收集操作数据和环境数据；以及对于以周期性间隔对操作数据和环境数据的每次收集，使用处理器确定每个机器人系统的组件是否在预定周期时间内经历操作偏差。操作数据和环境数据可以在不同位置处收集并且转发到包括处理器的服务器。如果一个机器人系统的组件在预定时间周期内经历操作偏差，则确定其它机器人系统的相同组件是否经历相同的操作偏差(对比操作性能分析)，如果不经历相同的操作偏差，即，仅机器人系统的一个组件经历操作偏差，则可以将应更换机器人系统的该组件的建议输出到授权用户。否则，当太阳能电厂中的机器人系统中的多个或所有相同组件经历相同的操作偏差时，确定是不是环境因素引起操作偏差，并且如果是环境因素的原因，则将应进行改变机器人系统的操作的建议输出到授权用户。当例如存在影响所有机器人系统的相同组件的沙尘暴或阴天时，例如，由机器人系统清洁的太阳能板所产生的太阳能充电的电池的充电时间增加超过正常充电时间，将输出此建议。否则，如果环境因素不是操作偏差的原因，则在组件的剩余预期寿命小于组件的所存储的预期寿命的阈值的情况下，将应在安排的更换之前更换机器人系统的组件的建议输出到授权用户。根据本专利技术的用于控制清洁太阳能板的机器人系统的清洁循环的系统包括：主控制单元，其收集关于机器人系统的操作数据；以及服务器，其耦合到主控制单元，并且获得与太阳能板的区域相关的环境数据且基于主控制单元收集的操作数据以及获得的环境数据确定对控制机器人系统的建议。服务器随后将所述建议输出到一个或多个授权用户。所述建议可以如上所描述。根据本专利技术的用于获得清洁太阳能板的至少一个机器人系统的一个或多个组件的风险状况的方法包括：使用与组件相关联的传感器或提供关于组件的操作效率的数据的传感器收集关于组件的操作数据；使用处理器基于收集的操作数据确定组件中的每一者的寿命终止的风险状况；以及将风险状况输出到外部系统，以便使外部系统能够基于(例如)趋势分析向一个或多个授权用户提供建议。对图式的简要描述通过参考结合附图的以下描述，可以最佳地理解本专利技术以及本专利技术的其它目标和优点，其中相同参考标号识别相同元件，并且其中：图1是根据本专利技术的实施例的用于评估太阳能板清洁系统的维护窗口的需求以及最佳清洁时间间隔和频率的系统的主要组件的示意图；图2是用于产生对控制太阳能板清洁系统的建议的例示非限制性方法的流程图；以及图3是用于推断特定电池的寿命终止且在需要时提供对电池的维护窗口和/或电池的更换的建议的方法的流程图。对本专利技术的详细描述参考附图，图1是根据本专利技术的实施例的用于收集、存储、分析和评估对现有安排的维护窗口和/或清洁循环中的干预的需求的系统的立体说明图。系统包括机器人太阳能板清洁系统或多个或一串此类机器人太阳能板清洁系统，表示为客户端1、客户端2……客户端N并且下文称为客户端。每个机器人太阳能板清洁系统包括具有使用期限且在通常不确定的时间周期之后磨损的组件。系统还包括一个或多个外部传感器3，例如，湿度传感器、风传感器、能见度传感器、雨水传感器以及提供关于环境条件的信息的其它传感器。这些外部传感器3可以被配置成监测实时信息。此类外部传感器3将可能接近客户端2而定位，即，位于由客户端2清洁的太阳能板的区域中，以便提供关于影响客户端2以及所述客户端清洁的太阳能板的外部条件的位置特定数据。外部传感器3还可以连接到客户端2，例如，安装在客户端2的框架上。客户端2和外部传感器3通常经由RF通信网络与主控制单元1通信。例如，为了接收和传输数据，每个客户端2可以经由星形拓扑中的RF与主控制单元1通信。外部传感器3还将其经由RF获得或收集的信息传输到主控制单元1。因此，尽管还可以使用有线连接，但是外部传感器和客户端2与主控制单元1之间的通信，或从外部传感器和客户端2到主控制单元1的传输优选为无线的。客户端2和外部传感器3与主控制单元1之间的通信接收器使主控制单元1能够从客户端2和外部传感器3接收特定数据并且个别地或共同地开启或关闭客户端2，或否则控制客户端2中的每一者。来自客户端2的数据是与(例如)从一个或多个传感器获得的组件相关的操作数据，所述传感器监测客户端2和/或其组件的操作，本专利技术所属领域的技术人员可容易地确定所述传感器以及所述传感器获得数据的方式。值得关注的是，操作数据可以包括向客户端2提供电力的可充电电池的状态、此电池的充电时间以及用于电池电荷的清洁持续时间。操作数据还可以包括多个清洁循环，所述清洁循环使得能够粗略估计清洁系统的每个传送带的条件。主控制单元1经由至少一个天线4和至少一个数据网络5(例如，因特网)将原始和/处理后的信息发送到服务器8。用于将信息从主控制单元1传送到服务器8的其它技术也在本专利技术的范围内。使用从主控制单元1接收的信息，服务器8能够追踪个别客户端2的模式并且例如使用趋势分析从这些模式推断客户端专有的风险状况。例如，当组件将发生故障且需要在短期内更换时，可以推断客户端2的组件的寿命终止的风险状况。风险状况可以呈类似于建议或作为建议的一部分提供到终端用户10的数据文件、消息等的形式。为此，本专利技术所属领域的技术人员将容易明白，服务本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制清洁太阳能板的机器人系统的维护或清洁循环的方法，其包括：获得关于所述机器人系统的操作数据；获得与所述太阳能板的区域相关的环境数据；使用处理器基于所述获得的操作数据和所述获得的环境数据确定对控制或维护所述机器人系统的建议；以及将所述建议输出到授权用户，其中所述建议包括：起始所述机器人系统对所述太阳能板的维护或清洁循环；终止所述机器人系统对所述太阳能板的预先安排的维护或清洁循环；调整所述机器人系统对所述太阳能板的预先安排的维护或清洁循环；提供对所述机器人系统的偏离正常的操作性能的解释；提前引导更换所述机器人系统的组件，或在所述机器人系统的下一安排的维护期间引导更换所述机器人系统的组件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.02 US 14/322,6571.一种用于控制清洁太阳能板的机器人系统的维护或清洁循环的方法，其包括：获得关于所述机器人系统的操作数据；获得与所述太阳能板的区域相关的环境数据；使用处理器基于所述获得的操作数据和所述获得的环境数据确定对控制或维护所述机器人系统的建议；以及将所述建议输出到授权用户，其中所述建议包括：起始所述机器人系统对所述太阳能板的维护或清洁循环；终止所述机器人系统对所述太阳能板的预先安排的维护或清洁循环；调整所述机器人系统对所述太阳能板的预先安排的维护或清洁循环；提供对所述机器人系统的偏离正常的操作性能的解释；提前引导更换所述机器人系统的组件，或在所述机器人系统的下一安排的维护期间引导更换所述机器人系统的组件。2.如权利要求1所述的方法，其进一步包括：响应于所述建议而在所述处理器处接收来自所述用户的输入；以及使用所述处理器基于对所述授权用户的输入的学习过程来调整随后的建议。3.如权利要求1所述的方法，其中所述获得与所述太阳能板的所述区域相关的环境数据的步骤包括：使用位于所述太阳能板的所述区域中的风传感器获得与风速相关的数据。4.如权利要求1所述的方法，其中所述获得与所述太阳能板的所述区域相关的环境数据的步骤包括：使用位于所述太阳能板的所述区域中的湿度传感器获得与湿度相关的数据。5.如权利要求1所述的方法，其中所述获得与所述太阳能板的所述区域相关的环境数据的步骤包括：使用位于所述太阳能板的所述区域中的能见度传感器获得与能见度相关的数据。6.如权利要求1所述的方法，其中所述获得与所述太阳能板的区域相关的环境数据的步骤包括在所述处理器处接收来自气象信息的至少一个外部来源的环境数据。7.如权利要求1所述的方法，其中所述获得关于所述机器人系统的操作数据的步骤包括获得关于以下各者的信息：所述机器人系统的电池的充电时间、所述电池的最小充电量以及所述电池的最大充电量。8.如权利要求1所述的方法，其进一步包括将以下各者存储于所述处理器可访问的数据库中：关于所述机器人系统的操作的历史数据、仅当所述操作数据偏离如从所述数据库中的所述历史数据获得的正常操作数据时由所述处理器确定的建议。9.一种用于控制清洁常见太阳能电厂中的太阳能板的多个机器人系统的维护或清洁循环的方法，其包括：使用与所述机器人系统相关联的传感器获得关于所述机器人系统中的每一者的操作数据；使用环境传感器获得与所述太阳能电厂的区域相关的环境数据；以周期性间隔收集所述操作数据和环境数据；对于以周期性间隔对操作数据和环境数据的每次收集，使用处理器确定每个机器人系统的组件是否在预定周期时间内经历操作偏差，并且只有在经历操作偏差时，才使用处理器确定其它机器人系统的相同组件是否正经历所述相同的操作偏差，如果不是的话，则将应更换所述机器人系统的所述组件的建议输出到授权用户，如果是的话，则确定是不是环境因素引起所述操作偏差，并且如果是环境因素的原因，则将应进行对所述机器人系统的所述操作的改变的建议输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·梅勒，M·梅勒，
申请(专利权)人：艾科派尔科技有限公司，
类型：发明
国别省市：以色列;IL