一种空地联合立体式光伏组件智能运维系统技术方案

本发明专利技术公开了一种空地联合立体式光伏组件智能运维系统。包括运维机器人和巡检无人机，运维机器人用于对光伏面板进行清扫和/或检测；巡检无人机用于对光伏面板进行拍摄观测，识别得到需要进行清扫和/或检测的维护信息，并发送给所述运维机器人，运维机器人据此运行到对应的光伏面板进行清扫和/或检测。还包括本地监控平台和云平台。通过该系统满足了光伏电站中自动化和智能化的实现侦测、清洁和评估为一体的运维需求，降低了人工维护的成本，提升信息化水平，并具有很好的多场景应用性和扩展性。性和扩展性。性和扩展性。

【技术实现步骤摘要】
一种空地联合立体式光伏组件智能运维系统


[0001]本专利技术涉及智能机器人
，尤其涉及一种空地联合立体式光伏组件智能运维系统。

技术介绍

[0002]光伏电站的核心发电设备是光伏组件，其特点是数量巨大，占地面积广阔，而且对于光照强度非常敏感，保证所有光伏组件的发电效率是光伏电站的运维重点。光伏组件日常维护最重要的一项工作就是清洁光伏表面，避免尘沙覆盖导致发电效率下降。其他影响光伏组件发电效率的因素或故障处理，包括组件因为电和热的问题损坏，因为外力的损坏或变形等，都要及时进行维修和恢复。
[0003]另外，除了光伏组件本身的运维工作，逆变器、汇流箱以及连接用的电缆等关键光伏发电设施也是日常运维的重点对象。这些设备设施的运维主要包括易损件更换，缺陷处理以及故障维修恢复等。
[0004]对于集中式地面光伏电站来说，还有另一项日常运维的重要工作是场站的安防和火灾隐患的消除。由于光伏电站面积广阔而且一般处于比较偏远的地区，因此，一般只有简单的围栏或完全敞开，人员和牲畜等很容易进入场区造成不必要的运行问题；同时，由于地形开阔，且野草遍地，也容易因为外部因素或电站设备本身发热或放电等因素引起火灾，因此火灾隐患的及时发现和消除也是运维工作的一项重要工作。
[0005]随着光伏电站大量投运进入运行期，日常运维工作逐步得到重视，运维的成本和有效性控制也成为大规模电站的关注重点。

技术实现思路

[0006]本专利技术主要解决的技术问题是提供一种空地联合立体式光伏组件智能运维系统，解决优化光伏电站中自动化和智能化的实现侦测、清洁和评估为一体的运维需求。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是提供一种空地联合立体式光伏组件智能运维系统，包括运维机器人和巡检无人机，所述运维机器人用于对光伏面板进行清扫和/或检测；所述巡检无人机用于对光伏面板进行拍摄观测，识别得到需要进行清扫和/或检测的维护信息，并发送给所述运维机器人，所述运维机器人据此运行到对应的所述光伏面板进行清扫和/或检测。
[0008]可选的，还包括本地监控平台，所述本地监控平台用于对运维机器人、巡检无人机和光伏面板进行统一监控，调度指挥巡检无人机进行飞行观测，获取光伏面板的清洁、运行状态信息，对巡检无人机拍摄图片进行分析处理和本地存储，调度指挥运维机器人进行清扫和检测。
[0009]可选的，所述本地监控平台包括边缘计算基础环境、协议解析服务群和业务应用三部分，其中业务应用包括：业务数据汇聚、光伏电站地图维护、终端管理、智能巡检及运维规划、远程设备监控、信息综合展示及查询统计，和/或多维度信息的综合分析预警决策。
[0010]可选的，还包括云平台，分布在多地的本地监控平台通过网络汇聚连接到所述云平台，所述云平台的组成包括数字孪生应用层、物联网接入管理层以及智能运维边缘节点层，通过云管边的分层设计，结合处于端层的巡检巡检无人机和运维机器人，构建云管边端的物联网智能化运维体系。
[0011]可选的，所述云平台的应用包括全域综合监控分析、基于云边协同的单电站运维管理和/或全域运维成效管理。
[0012]本专利技术的有益效果是：本专利技术公开了一种空地联合立体式光伏组件智能运维系统。包括运维机器人和巡检无人机，运维机器人用于对光伏面板进行清扫和/或检测；巡检无人机用于对光伏面板进行拍摄观测，识别得到需要进行清扫和/或检测的维护信息，并发送给所述运维机器人，运维机器人据此运行到对应的光伏面板进行清扫和/或检测。还包括本地监控平台和云平台。通过该系统满足了光伏电站中自动化和智能化的实现侦测、清洁和评估为一体的运维需求，降低了人工维护的成本，提升信息化水平，并具有很好的多场景应用性和扩展性。
附图说明
[0013]图1是根据本专利技术一实施例的应用场景示意图；
[0014]图2是根据本专利技术一实施例的运维机器人组成示意图；
[0015]图3是根据本专利技术一实施例的运维机器人底部安装底板示意图；
[0016]图4是根据本专利技术一实施例的本地监控平台组成示意图；
[0017]图5是根据本专利技术一实施例的本地监控平台与云平台网络互联示意图；
[0018]图6是根据本专利技术一实施例的运维机器人与巡检无人机信息交互流程图；
[0019]图7是根据本专利技术一实施例的本地监控平台与运维机器人、巡检无人机信息交互流程图；
[0020]图8是根据本专利技术一实施例的运维机器人自动清扫的流程图；
[0021]图9是根据本专利技术一实施例的运维机器人运动RTK定位示意图；
[0022]图10是根据本专利技术一实施例的运维机器人运动里程计定位示意图；
[0023]图11是根据本专利技术一实施例的清扫机构激光测距调整示意图；
[0024]图12是根据本专利技术一实施例的光伏面板的三维点云示意图；
[0025]图13是根据本专利技术一实施例的光伏面板的平面点云示意图；
[0026]图14是根据本专利技术一实施例的光伏面板的平面点云的校正选取示意图；
[0027]图15是根据本专利技术一实施例的运维机器人的位姿调控运动模型。
具体实施方式
[0028]为了便于理解本专利技术，下面结合附图和具体实施例，对本专利技术进行更详细的说明。附图中给出了本专利技术的较佳的实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。
[0029]需要说明的是，除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。在本专利技术的说明书中所使用的术语只
是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本专利技术。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0030]图1显示了本专利技术空地联合立体式光伏组件智能运维系统的实施例，该实施例中包括运维机器人A1和巡检无人机A2，所述运维机器人A1用于对光伏面板A3进行清扫和/或检测；所述巡检无人机A2用于对光伏面板A3进行拍摄观测，识别得到需要进行清扫和/或检测的维护信息，并发送给所述运维机器人A1，所述运维机器人A1据此运行到对应的所述光伏面板A3进行清扫和/或检测。
[0031]对于运维机器人A1，其是可以自行行走且带有机械臂的独立机器人系统，其下部的行走平台能够基于RTK定位、行走里程计和IMU惯导仪进行融合使用，提供其在运行定位的精准度。
[0032]运维机器人A1主要是用于对光伏面板的表面进行清扫，也可在运维机器人A1上设置多种传感器，对光伏面板和其他光伏组件进行检测，获取光伏组件的工作状态检测维护。
[0033]对于检测，主要是针对影响光伏组件发电效率的因素或故障处理，包括组件因为电和热的问题损坏，因为外力的损坏或变形等，都要及时进行维修和恢复。除了光伏组件本身的运维工作，逆变器、汇流箱以及连接用的电缆等关键光伏发电设施也是日常运维的重点本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种空地联合立体式光伏组件智能运维系统，其特征在于，包括运维机器人和巡检无人机，所述运维机器人用于对光伏面板进行清扫和/或检测；所述巡检无人机用于对光伏面板进行拍摄观测，识别得到需要进行清扫和/或检测的维护信息，并发送给所述运维机器人，所述运维机器人据此运行到对应的所述光伏面板进行清扫和/或检测。2.根据权利要求1所述的空地联合立体式光伏组件智能运维系统，其特征在于，还包括本地监控平台，所述本地监控平台用于对运维机器人、巡检无人机和光伏面板进行统一监控，调度指挥巡检无人机进行飞行观测，获取光伏面板的清洁、运行状态信息，对巡检无人机拍摄图片进行分析处理和本地存储，调度指挥运维机器人进行清扫和检测。3.根据权利要求2所述的空地联合立体式光伏组件智能运维系统，其特征在于，所述本地监控平台包括边缘计算基础环境、协议解析服务群和业务应用三部分，其中业务应用包括：业务数据汇聚、光伏电站地图维护、终端管理、智能巡检及运维规划、远程设备监控、信息综合展示及查询统计，和/或多维度信息的综合分析预警决策。4.根据权利要求2所述的空地联合立体式光伏组件智能运维系统，其特征在于，还包括云平台，分布在多地的本地监控平台通过网络汇聚连接到所述云平台，所述云平台的组成包括数字孪生应用层、物联网接入管理层以及智能运维边缘节点层，通过云管边的分层设计，结合处于端层的巡检巡检无人机和运维机器人，构建云管边端的物联网智能化运维体系。5.根据权利要求2所述的空地联合立体式光伏组件智能运维系统，其特征在于，所述云平台的应用包括全域综合监控分析、基于云边协同的单电站运维管理和/或全域运维成效管理。6.根据权利要求1所述的空地联合立体式光伏组件智能运维系统，其特征在于，所述运维机器人和巡检无人机实现对光伏面板的观测、引导、自行移动、清扫和评估的方法步骤包括：巡检无人机飞行抵近光伏面板，对光伏面板表面进行拍摄，并在飞行器上进行图像识别，对面板清洁情况作出判断；判断光伏面板需要清洁，巡检无人机向运维机器人发出清扫指令，并把光伏面板的清扫信息，通过无线通信直接发送给运维机器人；运维机器人根据接收的清扫信息，自行运动到对应的光伏面板位置进行清扫；运维机器人清扫完毕后，发送清扫结束信息至巡检无人机；巡检无人机接收清扫结束信息后，向运维机器人发送下一个有待清扫的光伏面板的清扫信息，或者发送原地待命的指令；巡检无人机对运维机器人已经清扫过的光伏面板进行拍摄分析，评估清扫效果，若清扫效果未达标，则指挥运维机器人再次清扫；巡检无人机完成对光伏面板的全部观测或者电量不足，向运维机器人发送返航指令；运维机器人向巡检无人机发送自身位置信息；巡检无人机飞回至运维机器人上的停机平台，进行补充充电。7.根据权利要求2所述的空地联合立体式光伏组件智能运维系统，其特征在于，所述本机监控平台在运维机器人和巡检无人机之间信息交互和...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿宝宏，向卫，
申请(专利权)人：南京陆洁太智机器人科技有限公司，
类型：发明
国别省市：