本发明专利技术涉及一种用于清洗水上光伏电站组件的无人船，包括船体，船体上搭载有推进单元、清洗单元、感知单元、导航单元、控制系统，在岸基部署集控中心；推进单元为无人船提供航行动力；清洗单元用于清洗光伏组件；感知单元用于采集无人船和光伏组件周围的环境和障碍物信息并发送至控制系统，同时将清洗单元的喷射状态和光伏组件清洗图像实时上送至集控中心；导航单元用于获取无人船的全局位姿，包括无人船的经度、纬度、航向和航速；控制系统接收导航单元和感知单元获取的信息以及控制推进单元、清洗单元的动作，并与集控中心进行交互数据；集控中心实时显示感知单元和导航单元获取的信息。本发明专利技术实现无人化自动清洗水上光伏组件。
【技术实现步骤摘要】
一种用于清洗水上光伏电站组件的无人船
本专利技术涉及无人船
，更具体地说，涉及一种用于清洗水上光伏电站组件的无人船。
技术介绍
光伏组件主要靠吸收太阳能转化为电能来发电，若组件长期有灰尘、鸟屎等污渍，不但会损失发电量，严重还会产生热斑效应，导致组件寿命减短乃至损坏。为此，光伏发电相关单位迫切希望能够通过无人船自动或者半自动定期清洗光伏组件，提高发电效率，从而产生经济效益。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题为解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种用于清洗水上光伏电站组件的无人船，实现无人化自动清洗水上光伏组件，提高光伏组件发电效率。(二)技术方案为了达到上述目的，本专利技术采用的主要技术方案包括：设计一种用于清洗水上光伏电站组件的无人船，包括船体，所述船体上搭载有推进单元、清洗单元、感知单元、导航单元、控制系统，在岸基部署集控中心；所述推进单元为无人船提供航行动力；所述清洗单元用于清洗光伏组件；所述感知单元用于采集无人船和光伏组件周围的环境和障碍物信息并发送至控制系统，同时将所述清洗单元的喷射状态和光伏组件清洗图像实时上送至集控中心；所述导航单元用于获取无人船的全局位姿，包括无人船的经度、纬度、航向和航速；所述控制系统接收导航单元和感知单元获取的信息以及控制推进单元、清洗单元的动作，并与所述集控中心进行交互数据；所述集控中心实时显示感知单元和导航单元获取的信息并向控制系统下发控制指令。在上述方案中，所述推进单元包括推进器、驱动器，所述推进器安装在船体尾部低端，所述推进器通过驱动器与控制系统连接，所述控制系统通过控制推进器实现无人船包括但不限于前进、停止、右转、左转、原地旋转的动作。在上述方案中，所述推进单元采用纯电动推进方式或纯内燃机推进方式及混动动力推进方式。在上述方案中，所述清洗单元包括水泵和喷淋机构；所述水泵的出水口与喷淋机构的进水口连通，所述水泵为喷淋机构提供水源；所述喷淋机构包括水平电机、俯仰电机、法兰盘、喷淋管、喷头，其中，所述水平电机用于控制喷淋管的水平旋转，所述俯仰电机用于控制喷淋管的俯仰角度，所述喷淋管的进水口与法兰盘连接，所述喷头连接在喷淋管的出水口，所述水平电机、俯仰电机固定在法兰盘上，所述法兰盘与船体固定连接。在上述方案中，所述水泵为单相水泵，该单相水泵的实际扬程受单相变频器控制，所述控制系统控制该单相变频器的输出频率。在上述方案中，所述感知单元包括激光雷达和光电系统；所述光电系统为光电摄像头，用于采集所述清洗单元的喷射状态和光伏组件清洗图像，采用以太网接口接入控制系统，所述控制系统通过以太网交换机将光电摄像头的数据分为两路，其中一路发送至集控中心，另一路由所述控制系统进行图像处理；所述激光雷达为多线激光雷达，用于感知船体和光伏组件周围的环境和障碍物。在上述方案中，所述导航单元为卫星导航系统和惯性导航系统的集合体，用于采集无人船的经度、纬度、航向和航速。在上述方案中，所述控制系统为主控制器，所述主控制器通过电台与集控中心交互数据；所述控制系统采集感知单元和导航单元获取的数据并发送至集控中心；所述集控中心显示当前感知单元和导航单元获取的信息；所述集控中心根据当前感知单元和导航单元获取的信息向主控制器下发相关控制指令，所述主控制器根据指令调整和控制推进单元、清洗单元的动作。在上述方案中，所述电台用于传输高带宽信号，包括以太网和RS232接口；以太网传输感知单元输出的视频数据，包括无人船和光伏组件周围环境、清洗单元喷射状态和光伏组件清洗图像；RS232接口传输所述集控中心下发的控制指令数据，导航单元获取的无人船全局位姿。(三)有益效果本专利技术的有益效果是：1、本专利技术通过光电摄像头、激光雷达以及导航单元与控制系统配合，实现无人船在光伏阵列中按照预定轨迹高精度自动航行；当航线上有意外情况，如前方有桥架、围栏或其他作业船只等情况，无人船能够及时做出预判，保证清洗过程的安全性。2、本专利技术也能通过远程集控控制无人船，同时能够监控无人船航行状态、无人船清洗作业记录，图形界面直观简洁，方便作业人员。3、本专利技术的喷淋机构能够控制喷淋的横滚角和俯仰角及水柱高度，能够应用在各种水上光伏组件清洗项目中。4、本专利技术能够完全无人化，无人船能够独立自主按照预定路线完成清洗任务，替代传统人力清洗，节省人力成本，也保障人身安全，降低事故风险。附图说明图1为一种用于清洗水上光伏电站组件的无人船的结构示意图；图2为一种用于清洗水上光伏电站组件的无人船的原理框图；图3为图1中喷淋机构的结构示意图。图中：光电系统1，船体2，导航单元3，电台4，主控制器5，水泵6，推进器7，喷淋机构8(其中：水平电机8.1、俯仰电机8.2、法兰盘8.3、喷淋管8.4、喷头8.5)，激光雷达9，天线10，集控中心11，驱动器12。具体实施方式为了更好的解释本专利技术，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本专利技术作详细描述。如图1-2所示，本专利技术提供一种用于清洗水上光伏电站组件的无人船，包括船体(2)，所述船体(2)上搭载有推进单元、清洗单元、感知单元、导航单元(3)、控制系统，并在岸基部署集控中心；所述推进单元为无人船提供航行动力；所述清洗单元用于清洗光伏组件；所述感知单元用于采集无人船和光伏组件周围的环境和障碍物信息并发送至控制系统，同时将所述清洗单元的喷射状态和光伏组件清洗图像实时上送至集控中心；所述导航单元(3)用于获取无人船的全局位姿，包括无人船的经度、纬度、航向和航速；所述控制系统接收导航单元(3)和感知单元获取的信息以及控制推进单元、清洗单元的动作，并与所述集控中心(11)进行交互数据；所述集控中心(11)实时显示无人船的航行状态、清洗单元的喷射状态和光伏组件的清洗状态并向控制系统下发控制指令。所述推进单元包括推进器(7)、驱动器(12)，所述推进器(7)安装在船体(2)尾部低端，所述推进器(7)通过驱动器(12)与主控制器(5)连接，所述主控制器(5)控制推进器(7)以实现无人船包括但不限于前进、停止、右转、左转、原地旋转的动作。所述推进单元根据需求采用纯电动推进方式或纯内燃机推进方式及混动动力推进方式。在本专利技术实施例中，无人船采用两套推进单元，提高航行动力与运动灵活性，可采用舵控转向，也可采用差速转向。所述控制系统为主控制器(5)，所述主控制器(5)通过电台(4)与集控中心(11)交互数据；所述主控制器(5)采集感知单元和导航单元(3)获取的数据并发送至集控中心(11)；所述集控中心(11)显示当前无人船的航行状况、光伏组件的现场清洗状况以及清洗单元的喷射状态；所述集控中心(11)根据当前无人船的航行状况、光伏组件的现场清洗状况以及清洗单元的喷射状态向主控制器(5)下发相关控制指令，所述主控制器(5)根据指令调整和控制推进单元、清洗单元的动作，实现无人船在光伏阵列中按照预定轨迹高精度自动航行，控制喷淋机构(8)的喷本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于清洗水上光伏电站组件的无人船，包括船体(2)，其特征在于，所述船体(2)上搭载有推进单元、清洗单元、感知单元、导航单元(3)、控制系统，在岸基部署集控中心；所述推进单元为无人船提供航行动力；所述清洗单元用于清洗光伏组件；所述感知单元用于采集无人船和光伏组件周围的环境和障碍物信息并发送至控制系统，同时将所述清洗单元的喷射状态和光伏组件清洗图像实时上送至集控中心；所述导航单元(3)用于获取无人船的全局位姿，包括无人船的经度、纬度、航向和航速；所述控制系统接收导航单元(3)和感知单元获取的信息以及控制推进单元、清洗单元的动作，并与所述集控中心(11)进行交互数据；所述集控中心(11)实时显示感知单元和导航单元(3)获取的信息并向控制系统下发控制指令。/n
【技术特征摘要】
1.一种用于清洗水上光伏电站组件的无人船，包括船体(2)，其特征在于，所述船体(2)上搭载有推进单元、清洗单元、感知单元、导航单元(3)、控制系统，在岸基部署集控中心；所述推进单元为无人船提供航行动力；所述清洗单元用于清洗光伏组件；所述感知单元用于采集无人船和光伏组件周围的环境和障碍物信息并发送至控制系统，同时将所述清洗单元的喷射状态和光伏组件清洗图像实时上送至集控中心；所述导航单元(3)用于获取无人船的全局位姿，包括无人船的经度、纬度、航向和航速；所述控制系统接收导航单元(3)和感知单元获取的信息以及控制推进单元、清洗单元的动作，并与所述集控中心(11)进行交互数据；所述集控中心(11)实时显示感知单元和导航单元(3)获取的信息并向控制系统下发控制指令。
2.根据权利要求1所述的一种用于清洗水上光伏电站组件的无人船，其特征在于，所述推进单元包括推进器(7)、驱动器(12)，所述推进器(7)安装在船体(2)尾部低端，所述推进器(7)通过驱动器(12)与控制系统连接，所述控制系统通过控制推进器(7)实现无人船包括但不限于前进、停止、右转、左转、原地旋转的动作。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于清洗水上光伏电站组件的无人船，其特征在于，所述推进单元采用纯电动推进方式或纯内燃机推进方式及混动动力推进方式。
4.根据权利要求1所述的一种用于清洗水上光伏电站组件的无人船，其特征在于，所述清洗单元包括水泵(6)和喷淋机构(8)；所述水泵(6)的出水口与喷淋机构(8)的进水口连通，所述水泵(6)为喷淋机构(8)提供水源；所述喷淋机构(8)包括水平电机(8.1)、俯仰电机(8.2)、法兰盘(8.3)、喷淋管(8.4)、喷头(8.5)，其中，所述水平电机(8.1)用于控制喷淋管(8.4)的水平旋转，所述俯仰电机(8.2)用于控制喷淋管(8.4)的俯仰角度，所述喷淋管(8.4)的进水口与法兰盘(8.3)连接，所述喷头(8.5)连接在喷淋管(8.4)的出水口，所述水平电机(8.1)、俯仰电机(...
【专利技术属性】
技术研发人员：桂小宇，周涛，陈刚，王武，徐小明，耿洪磊，潘瑞蕾，李永刚，杨咏林，
申请(专利权)人：四方智能武汉控制技术有限公司，国家电力投资集团公司安徽新能源有限公司，安徽省瑞鼎电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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