一种适用于微电网系统的光伏板异物识别方法及清洁装置制造方法及图纸

一种适用于微电网系统的光伏板异物识别方法及清洁装置，包括对光伏板进行坐标定位；工业相机采集定位区域的光伏板图片；利用YOLOv3算法对图片进行识别并再次进行识别定位；利用新的定位信息调整工业相机的焦距将光伏板放大至工业相机的中央部位进行图片抓取；识别出完整的光伏板信息后经过处理的光伏板图片轮廓进行提取，利用区域生长方法对光伏板进行区域面积提取并判断出光伏板是否存在异物；本发明专利技术通过采用深度学习和卷积神经网络的图像识别分析技术实现光伏板的定位和识别问题，再利用世界坐标系转化法为基础使工业相机对光伏板对应位置放大控抓取，具有异物识别精确的优势去，其次，本发明专利技术提供的清洁装置具有结构简单、节能、清洁效率高的优点。清洁效率高的优点。清洁效率高的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于微电网系统的光伏板异物识别方法及清洁装置


[0001]本专利技术涉及光伏板异物识别领域，特别是一种适用于微电网系统的光伏板异物识别方法。

技术介绍

[0002]光伏阵列用于室外环境，大气环境中覆盖着不同形式的粉尘颗粒，特别是在中西部地区，每年都受到粉尘天气的干扰，光伏组件表面容易沉积粉尘。
[0003]一方面，落在光伏组件表面的灰尘会阻挡阳光，降低光伏组件表面玻璃的透射率，减少电池表面的太阳辐射；另一方面，产品表面的传热形式会发生变化，灰尘会吸收太阳辐射，转化为自身的热能，阻挡光伏组件盖玻璃的外部散热。简而言之，灰尘是影响光伏电站性能比的主要问题之一，具体性能如下：
[0004]灰尘钙化沉积对透光的影响：
[0005]灰尘中含有大量的钙和镁氧化物。当光伏组件表面的灰尘下雨时，少量的钙和镁离子会溶解在雨中，并再次附着在光伏组件的玻璃表面。如果不及时清理，随着时间的推移，光伏组件表面会形成一层厚而硬的钙和镁规模。一旦规模形成，就不容易去除，会严重影响光伏组件的发电效果，严重导致一些光伏电池板产生热点等问题。
[0006]灰尘对太阳辐射的影响：
[0007]玻璃表面的灰尘不仅会严重影响太阳辐射的透射率，还会对光伏组件表面的太阳辐射产生较大的漫射。根据实验测量，玻璃表面积聚的灰尘会导致太阳辐射损失达到5％
‑
30％，损失主要是由附着在玻璃表面的灰尘对太阳辐射的吸收、反射和散射引起的。
[0008]灰尘对光伏组件温度的影响：
[0009]附着在钢化玻璃表面的灰尘会使一部分太阳能辐射被粉尘吸收而转换成为热能，进而增加光伏组件的工作温度。同时由于组件表面的灰尘还会起到光伏组件表面的覆盖保温效应，影响光伏组件的散热，进一步加大光伏组件的热温效应而影响光伏发电效果。光伏组件作为光伏发电系统的发电组件，是整个光伏系统的核心单元。光伏组件的光电转换效率与温度成反比，组件的光伏效率会随着温度的升高而降低。由于附着在组件表面的灰尘吸收了部分热能，电池板的内部温度很容易通过热提高，降低光伏效率。在光伏发电系统中，组件表面的灰尘不仅会影响光伏电池表面的太阳能辐射，还会增加光伏组件的温升。如果玻璃表面的灰尘没有及时清理，光伏组件的发电性能将受到很大的影响。在一定的积灰厚度下，阳光入射角越大，积灰层中阳光的路径越长，越容易反射、散射、吸收。因此，在光伏运行和维护过程中，应特别注意光伏表面灰尘对光伏发电的影响，及时清洁，保持光伏组件表面清洁，使电站能够高效运行。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种适用于微电网系统的光伏板异物识别方法，改方法能够精确的识别出光伏上的灰尘异物，进而能使清洁装置及时的对光
伏板上的光伏异物进行清理。
[0011]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：
[0012]一种适用于微电网系统的光伏板异物识别方法，其方法包括以下步骤：
[0013]S1、工业相机对光伏板布置的位置信息进行标定，将光伏板布置位置相对应的工业相机控制坐标以结构体的形式保存至边缘计算机；
[0014]S2、边缘计算机控制工业相机转动至步骤S1中保存的坐标进行图片抓取，并将抓取的图片数据发送至数据分析服务器；其中，所述坐标包括平角度p、垂直角度t、放大倍率z；
[0015]S3、数据分析服务器利用YOLOv3算法对图片中的光伏板进行识别；再利用深度学习的追踪算法对图片中的光伏板进行识别定位，随后利用得到的定位信息来调整工业相机的角度，再次对光伏板进行识别定位；
[0016]S4、根据步骤S3中再次得到的定位信息调整工业相机的焦距，边缘计算机控制工业相机将光伏板放大至工业相机的中央部位再次进行图片抓取，随后将抓取的片转送至数据分析服务器进行滤波处理后再次发送至边缘计算机；
[0017]S5、边缘计算机利用Canny算法对图片进行边缘提取，再利用霍夫直线检测和Harris角点检测对光伏板进行识别，判断图片是否存在完整的光伏板信息，如果存在完整的光伏板信息，边缘计算机将图片数据转发至数据分析服务器，如果不存在，则返回步骤S2；
[0018]S6、数据分析服务器对接收到的图片进行灰度化处理、去噪滤波处理、二值化处理以及形态学闭运算处理；
[0019]S7、边缘计算机重复步骤S5，对处理后的光伏板图片轮廓进行提取，利用区域生长方法对光伏板进行区域面积提取，若存在围成正方形或者长方形的光伏阴影区域，则该区域存在异物；若不存在，则返回步骤S2；
[0020]S8、数据分析服务器控制该区域的清洁装置对该区域的光伏板进行清洁。
[0021]上述
技术实现思路
中，进一步的，所述边缘计算机和数据分析服务器之间通过千兆交换机实现通讯。
[0022]上述
技术实现思路
中，进一步的，所述YOLOv3算法的Densenet
‑
53结构中，用VovNetV2中的OSA模块替换，且加入了eSE模块。
[0023]上述
技术实现思路
中，进一步的，在步骤S4中，所述滤波处理采用平均滤波方法处理。
[0024]上述
技术实现思路
中，进一步的，在步骤S6中，利用Cvtcolor函数，将图像rgb转换到gray进而将图片转换成灰度图像。
[0025]上述
技术实现思路
中，进一步的，在步骤S6中，利用GaussianBlur函数对图片进行去噪处理。
[0026]上述
技术实现思路
中，进一步的，在步骤S6中，利用Gaussianfilter函数对图片进行高斯滤波处理。
[0027]上述专利技术内中中，进一步的，在步骤S6中，利用Threshold函数对图片进行二值化处理。
[0028]上述
技术实现思路
中，进一步的，在步骤S6中，利用Morphologyex函数进行形态学闭运算处理。
[0029]一种适用于微电网系统的光伏板异物的清洁装置；
[0030]清洁装置包括设置在光伏板两侧的传送带、清洁触头以及与所述传动带传动连接的电机，所述两侧的传送带之间设有固定架，所述清洁触头通过支架与固定架固定连接，且清洁触头的清洁面与光伏板的表面抵接。
[0031]上述专利技术内中，进一步的，所述清洁触头的清洁面包括由无纺布构成的非粘接区域和固化纤维构成的粘接区域，所述粘接区域以点状或线状的方式布设在非粘接区域内。
[0032]上述专利技术内中，进一步的，所述电机的功率p为:
[0033]p＝f
摩
×
v
[0034]其中，f
摩
摩是清洁触头与光伏板之间的滑动摩擦力，其计算公式为：
[0035]f
摩
＝m
×
g/tanθ
[0036]m是清除装置的质量；g是当地重力加速度；θ是光伏板与水平面之间的夹角；
[0037]v是传送带的平均速度，且取值范围为v＝0.03
‑
0.08m/s。
[0038]本专利技术的有益效果是：本专利技术通过采用深度学本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于微电网系统的光伏板异物识别方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、工业相机对光伏板布置的位置信息进行标定，将光伏板布置位置相对应的工业相机控制坐标以结构体的形式保存至边缘计算机；S2、边缘计算机控制工业相机转动至步骤S1中保存的坐标进行图片抓取，并将抓取的图片数据发送至数据分析服务器；其中，所述坐标包括平角度p、垂直角度t、放大倍率z；S3、数据分析服务器利用YOLOv3算法对图片中的光伏板进行识别；再利用深度学习的追踪算法对图片中的光伏板进行识别定位，随后利用得到的定位信息来调整工业相机的角度，再次对光伏板进行识别定位；S4、根据步骤S3中再次得到的定位信息调整工业相机的焦距，边缘计算机控制工业相机将光伏板放大至工业相机的中央部位再次进行图片抓取，随后将抓取的片转送至数据分析服务器进行滤波处理后再次发送至边缘计算机；S5、边缘计算机利用Canny算法对图片进行边缘提取，再利用霍夫直线检测和Harris角点检测对光伏板进行识别，判断图片是否存在完整的光伏板信息，如果存在完整的光伏板信息，边缘计算机将图片数据转发至数据分析服务器，如果不存在，则返回步骤S2；S6、数据分析服务器对接收到的图片进行灰度化处理、去噪滤波处理、二值化处理以及形态学闭运算处理；S7、边缘计算机重复步骤S5，对处理后的光伏板图片轮廓进行提取，利用区域生长方法对光伏板进行区域面积提取，若存在围成正方形或者长方形的光伏阴影区域，则该区域存在异物；若不存在，则返回步骤S2；S8、数据分析服务器控制该区域的清洁装置对该区域的光伏板进行清洁。2.根据权利要求1所述的一种适用于微电网系统的光伏板异物识别方法，其特征在于，在步骤S3中，所述YOLOv3算法的Densenet
‑
53结构中，用VovNetV2中的OSA模块替换，且加入了eSE模块。3.根据权利要求1所述的一种适用于微电网系统的光伏板异物识别方法，其特征在于，在步骤S4中，所述滤波处理采用平均滤波方法处理。4.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐二通，王金彬，许煜，顾玉萍，薛怡珺，徐蔚，
申请(专利权)人：上海宝信能源科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：