一种光伏电站清洗机器人路径规划方法、介质及系统技术方案

本发明专利技术提供一种光伏电站清洗机器人路径规划方法、介质及系统，属于光伏电站运维技术领域，本发明专利技术首先建立光伏板网格划分模型，通过图像处理技术获取污渍分布信息构建污渍分布矩阵；然后基于污渍分布计算清洁需水量矩阵，同时考虑竖列网格单元间的影响关系；结合清洁装置效率确定清洁时长；构建机器人能耗模型；应用资源优化分配函数计算最优清洁路径；整合环境参数输入光伏清洁神经网络模型预测实际清洁难度；据此动态调整清洁策略；执行最终路径并记录数据更新相关模型。该方法通过对污渍分布特性的实时感知与分析，实现了清洗机器人路径规划的智能化，解决了清洗机器人无法根据光伏板表面污渍分布特性进行智能化路径规划的技术问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光伏电站运维，具体而言，涉及一种光伏电站清洗机器人路径规划方法、介质及系统。

技术介绍

1、光伏发电作为清洁能源的重要形式，其发电效率与光伏板表面清洁度密切相关。研究表明，光伏板表面积累的灰尘、污垢可导致发电效率下降5％～30％。传统光伏电站清洗主要依靠人工作业或简单机械化清洗，存在劳动强度大、效率低、安全隐患多等问题。随着自动化技术发展，光伏清洗机器人逐渐应用于光伏电站维护，主要通过预设固定路径对光伏板进行定期清洗。

2、然而，现有光伏清洗机器人普遍采用简单的线性或螺旋式固定路径规划方法，无法感知和识别光伏板表面的实际污渍分布情况。光伏板表面污渍分布受环境因素影响显著，如风向、降雨、周边环境等，呈现出明显的不均匀性。固定路径清洗策略导致清洗资源分配不合理，部分区域清洗力度过大而浪费资源，部分区域清洗不足影响效果。

3、目前，光伏清洗机器人缺乏基于污渍分布特性的智能路径规划能力，无法根据实时获取的污渍分布信息动态调整清洗路径和参数，这严重影响了清洗效率和光伏系统整体发电性能，成为限制光伏电站智能化运维发展的技术瓶颈。也本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种光伏电站清洗机器人路径规划方法，其特征在于，包括：建立光伏板网格划分模型，将每块光伏板划分为m×n个网格单元，并对每个网格单元进行编号标识；通过图像处理技术获取每个网格单元污渍程度，构建污渍分布矩阵；基于污渍分布矩阵计算每个网格单元清洁需水量，考虑同一竖列网格单元间需水量相关指数，构建清洁需水量矩阵；依据每个网格单元清洁需水量，结合清洁装置单位时间清洁效率，计算清洁时长矩阵；构建机器人能耗模型；应用资源优化分配函数进行水量分配与路径规划；整合光伏板温度传感数据与环境参数，输入光伏清洁神经网络模型，预测各网格单元实际清洁难度系数；基于光伏清洁神经网络模型输出结果，动态调整清洁路径与...

【技术特征摘要】

1.一种光伏电站清洗机器人路径规划方法，其特征在于，包括：建立光伏板网格划分模型，将每块光伏板划分为m×n个网格单元，并对每个网格单元进行编号标识；通过图像处理技术获取每个网格单元污渍程度，构建污渍分布矩阵；基于污渍分布矩阵计算每个网格单元清洁需水量，考虑同一竖列网格单元间需水量相关指数，构建清洁需水量矩阵；依据每个网格单元清洁需水量，结合清洁装置单位时间清洁效率，计算清洁时长矩阵；构建机器人能耗模型；应用资源优化分配函数进行水量分配与路径规划；整合光伏板温度传感数据与环境参数，输入光伏清洁神经网络模型，预测各网格单元实际清洁难度系数；基于光伏清洁神经网络模型输出结果，动态调整清洁路径与参数；执行最终确定清洁路径。

2.根据权利要求1所述的光伏电站清洗机器人路径规划方法，其特征在于，污渍分布矩阵指根据光伏板表面污渍程度构建的二维矩阵，污渍分布矩阵元素值范围为0～1，0表示无污渍，1表示污渍最严重，通过图像处理技术获取。

3.根据权利要求2所述的光伏电站清洗机器人路径规划方法，其特征在于，需水量相关指数指描述同一竖列相邻网格单元间污渍清洁关联程度的系数，取值范围为0～1，当需水量相关指数为0时表示网格单元间完全独立，当需水量相关指数为1时表示完全相关；清洁需水量矩阵为二维矩阵，清洁需水量矩阵元素计算考虑了当前网格单元污渍程度以及上方网格单元污渍清洁的影响因素。

4.根据权利要求3所述的光伏电站清洗机器人路径规划方法，其特征在于，总能耗函数考虑机器人电机能耗、水泵工作能耗以及控制系统能耗，表示为三部分之和，其中第一部分与行进距离成正比，第二部分与总用水量成正比，第三部分为固定值。

5.根据权利要求4所述的光伏电站清洗机器人路径规划方法，其特征在于，资源优化分配函数用于在有限资源约束下实现清洁路径与水量分配全局优...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯航，王胜涛，韩涛，王振兴，李东亮，刘胜欢，
申请(专利权)人：中建八局发展建设有限公司，
类型：发明
国别省市：