一种光伏智能机器人的控制系统的制作方法

本发明涉及机器控制技术领域，特别涉及一种光伏智能机器人的控制系统。

背景技术：

随着科学技术的发展，各种机器设备结构精简、功能更加强大，机器运行也更加智能，目前机器设备的运行基本通过操作人员触摸机器设备的按钮来控制机器进行运转工作。

近些年来，无线通信技术的快速发展和广泛应用，使得无线通信技术与机械设备结合，操作人员可以与机器设备相隔一段距离实现对机器设备的控制，但是操作人员需与机器设备之间的距离不能超出一定范围，否则无法实现对机器设备的远程控制，使远程控制功能的效果较差。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供了一种光伏智能机器人的控制系统。

本发明实施例中提供一种光伏智能机器人的控制系统，包括远程控制系统和近程控制系统，其中，

所述远程控制系统，包括控制端、现场监测终端、网络侧服务器和机器终端，其中：

所述控制端，用于接收管理员输入的控制命令，将所述控制命令发送给所述网络侧服务器；

所述现场监测终端，用于监测机器设备周围环境的气象信息，并将气象信息向所述网络侧服务器发送；

所述网络侧服务器，包括数据库，存储有控制命令与机器命令的转换目录，用于接收所述控制端发送的控制命令；根据所述转换目录将接收到的控制命令转换为相应的机器命令；接收所述现场监测终端发送的气象信息，根据气象信息判断是否向所述机器终端发送所述机器命令；

所述机器终端，用于在接收到所述网络侧服务器发送来的机器命令时，控制机器设备开始执行所述机器命令相对应的工作；还用于将所述机器设备的工作状态和对所述机器命令的执行进度发送给所述网络侧服务器；

所述网络侧服务器，还用于将所述机器设备的工作状态和对所述机器命令的执行进度发送给所述控制端；

所述控制端，还用于向所述网络侧服务器获取所述机器设备的实时工作状态和对当前所述机器命令的执行进度以及已完成和未完成的所述机器命令的数据信息；

所述近程控制系统，用于操作人员现场对机器终端进行操作。

在一个实施例中，所述控制端，包括移动客户端；

所述系统还包括固定pc端；

所述固定pc端，用于接收所述机器设备的实时工作状态和对当前所述机器命令的执行进度以及已完成和未完成的所述机器命令的数据信息以及接收所述现场监测终端发送的气象信息，并将接收到的信息展示。

在一个实施例中，所述移动客户端包括光伏智能机器人远程控制app，包括控制指令发送模块、数据接收模块和设置模块；

所述控制指令发送模块，用于管理员向所述网络侧服务器发送控制指令；

所述数据接收模块，用于接收所述现场监测终端和所述机器终端发送的信息；

所述设置模块，用于管理员设置按一定周期执行预设的控制命令向所述网络侧服务器发送。

在一个实施例中，所述机器终端包括：光伏智能清洗机器人；

所述光伏智能清洗机器人，用于接收到所述控制端发送的机器清洗命令时开始对指定光伏板进行清洗；还用于将所述光伏智能清洗机器人的用电量、工作进度、清洗程度以及所述光伏智能清洗机器人的使用损耗情况发送给所述网络侧服务器。

在一个实施例中，所述现场监测终端，包括微型气象站；

用于将所述光伏智能清洗机器人工作环境的温度、风级、风向以及降水量进行监测，并将监测到的数据发送到所述网络侧服务器，所述网络侧服务器将所述监测到的数据传输给所述控制端。

在一个实施例中，所述网络侧服务器，包括比对模块，用于将所述微型气象站发送的温度、风级、风向以及降水量信息与所述网络侧服务器中的预设的气象阈值进行比对，当所述微型气象站发送的温度、风级、风向以及降水量信息在所述预设的气象阈值范围内时，将机器命令向所述机器终端发送；当所述微型气象站发送的温度、风级、风向以及降水量信息超出所述预设的气象阈值范围内时，所述网络侧服务器向所述控制端返回命令未执行的信息以及气象数据。

在一个实施例中，所述预设的气象阈值为：温度10℃-30℃，风力0-5级，降水量0-8mm。

在一个实施例中，所述现场监测终端和所述机器终端均设置有4g物联网卡，用于接收所述网络侧服务器发送的机器命令以及所述现场监测终端和所述机器终端向所述网络侧服务器发送信息。

在一个实施例中，所述机器终端设置有控制电路板，用于根据所述4g物联网卡接收的的机器命令控制所述机器终端执行相应的操作；

所述控制电路板，还用于所述近程控制系统，操作人员通过对所述控制电路板的操作控制所述机器终端。

在一个实施例中，所述网络侧服务器还包括检测控制端访问服务器异常的装置，包括：

记录单元，用于所述控制端和所述网络侧服务器之间建立数据传输通道之后，记录所述控制端向所述网络侧服务器提出传输数据请求的次数；

检测单元，用于根据所述控制端向所述网络侧服务器提出传输数据请求的次数和提前设定的准则，检测控制端访问服务器是否存在异常；

所述检测单元，用于当所述控制端向所述网络侧服务器发送的传输数据请求次数超过提前设定准则的第一次数量，所述网络侧服务器自动拒绝接收所述控制端的所有请求，并且记录所述控制端提出数据请求的信息；当所述控制端向所述网络侧服务器发送的传输数据请求次数超过提前设定准则的第二次数量但并未超过提前设定准则的第一次数量，则认定所述控制端为非法入侵，并且将所述控制端添加到黑名单；当所述控制端向所述网络侧服务器发送的传输数据请求次数超过提前设定准则的第三次数量但未超过提前设定准则的第二次数量，则认定所述控制端操作有误，并将所述控制端记入控制端保护目录；当所述控制端向所述网络侧服务器发送的传输数据请求次数超过提前设定准则的第四次数量，则认定所述控制端为正常访问所述网络侧服务器，所述网络侧服务器根据所述控制端的数据请求，基于所述网络侧服务器创建与所述数据请求相对应的存储地址，所述存储地址与所述网络侧服务器上的碎片存储空间和所述请求数据在所述网络侧服务器上的文件属性相对应。

在一个实施例中，在所述网络侧服务器将所述机器命令发送给所述机器终端之前，所述网络侧服务器与所述机器终端之间进行安全认证，认证通过后，所述网络侧服务器向所述机器终端发送所述机器命令；所述网络侧服务器与所述机器终端之间进行安全认证，包括：

所述网络侧服务器，包括证书生成模块，用于生成所述网络侧服务器的数字认证证书和所述机器终端的数字认证证书，所述网络侧服务器将所述机器终端的数字认证证书颁发给所述机器终端；

所述机器终端，包括终端证书发送模块，用于将所述机器终端的数字认证证书和所述机器终端生成的随机字符码通过所述网络侧服务器的公钥加密运算后发送给所述网络侧服务器；

所述网络侧服务器，还包括终端验证模块，用于对接收所述机器终端发送的数字认证证书和所述机器终端生成的随机字符码通过所述网络侧服务器的私钥进行解密验证，验证所述机器终端的数字认证证书是否合法，合法则获取所述机器终端公钥，否则切断与所述机器终端连接；

所述网络侧服务器，还包括服务器随机字符码生成加密模块，用于生成所述网络侧服务器的随机字符码，并将所述网络侧服务器的数字认证证书以及所述网络侧服务器随机字符码通过机器终端公钥加密后传输到所述机器终端；所述随机字符码，通过按照提前设定的伪字符码生成随机字符码的运算法，通过随机字符码生成器按照设定的运算法生成的字符码，所述字符码生成随机字符码，所述随机字符码生成器设置于所述网络侧服务器中；

所述机器终端，还包括服务器验证模块，用于通过机器终端私钥对所述网络侧服务器发送的数字认证证书和所述网络侧服务器的随机字符码进行解密运算，验证所述网络侧服务器的数字认证证书是否合法，合法则通过与所述网络侧服务器的安全认证，所述网络侧服务器将所述机器命令向所述机器终端发送，否则切断与所述网络侧服务器连接。

在一个实施例中，所述微型气象站包括：无人机；

所述无人机包括：主体、起落装置、驱动装置和多功能箱；

所述主体包括：梁杆、基板、支撑杆和连动装置，所述梁杆安装于所述无人机主体的中央位置，所述基板固定安装于所述梁杆上方，所述基板包括上基板和下基板，上基板与下基板中间位置通过支撑管与支撑杆衔接，所述连动装置包括平行连动装置和倾斜连动装置，所述倾斜连动装置连接于梁杆，平行连动装置设置与支撑杆衔接；

所述起落装置设置为轮式结构安装于支撑杆上；

所述驱动装置包括电动机和螺旋桨，驱动装置安装于所述支撑杆的底部，每个螺旋桨由与其对应的电动机驱动；

所述多功能箱包括温度检测计、风向风级检测计、降水量检测装置、摄像头以及通信装置；

所述无人机上方设置有太阳能供电装置，太阳能供电装置包括太阳能电池板、电源保护器和蓄电池，其中：

所述太阳能电池板，用于接收太阳光并将接收的太阳光进行光电转换，产生电能；

所述电源保护器，用于将所述太阳能电池板产生的电能传输到蓄电池；

所述蓄电池，用于储存所述太阳能电池板产生的电能，还用于为所述无人机起落提供动力；所述太阳能电池板与蓄电池通过电源保护器电性连接；

所述太阳能电池板，包括晶体硅基板，所述晶体硅基板包括迎光面和背光面，所述迎光面和所述背光面分别设置有两层非晶片，第一非晶片上侧设置有第一无定型硅层，第二非晶片上侧设置有第二无定型硅层，所述第一无定型硅层包括第一导电薄膜，所述第二无定型硅层包括第二导电薄膜，晶体硅基板的所述迎光面与所述第一非晶片之间或背光面与所述第二非晶片之间设置有透明硫族化合物；

电源保护器，包括并联连接的充电接触器和续流二极管；所述续流二极管用于所述蓄电池充电过程中防止产生突变电压，破坏其他器件；

所述蓄电池包括一种铅酸蓄电池，所述蓄电池内部装有缓冲密封装置，所述缓冲密封装置设置于上壳与下壳中，所述上壳与所述下壳相接，所述上壳与所述下壳结合处设置有两个凹形曲面，所述下壳对称设置有两个凹形曲面，所述上壳第一凹面与所述下壳的第二凹面结合形成一组对称的闭合的凹形曲面，构成第一缓冲区，所述第一缓冲区的四周平面构成密封面；所述下壳的第二凹面比所述上壳的第二凹面宽6mm，所述上壳的第二凹面与所述下壳的第二凹面相结合，结合间隙形成第二缓冲区。

在一个实施例中，所述第一无定型硅层和第二无定型硅层分别为p型非晶硅膜层和n型非晶硅膜层，或所述第一无定型硅层和第二无定型硅层分别为n型非晶硅膜层和p型非晶硅膜层。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明所提供一种光伏智能机器人的控制系统的远程控制系统的结构示意图；

图2为本发明所提供一种光伏智能机器人的控制系统的远程控制系统的无人机的结构示意图；

图3为本发明所提供一种光伏智能机器人的控制系统的远程控制系统的无人机的局部结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例中提供一种光伏智能机器人的控制系统。

一种光伏智能机器人的控制系统，如图1所示，包括远程控制系统和近程控制系统，其中，

远程控制系统，包括控制端11、现场监测终端14、网络侧服务器12和机器终端13，其中：

控制端11，用于接收管理员输入的控制命令，将控制命令发送给网络侧服务器12；

现场监测终端14，用于监测机器设备周围环境的气象信息，并将气象信息向网络侧服务器12发送；

网络侧服务器12，包括数据库，存储有控制命令与机器命令的转换目录，用于接收控制端11发送的控制命令；根据转换目录将接收到的控制命令转换为相应的机器命令；接收现场监测终端14发送的气象信息，根据气象信息判断是否向机器终端13发送机器命令；

机器终端13，用于在接收到网络侧服务器12发送来的机器命令时，控制机器设备开始执行机器命令相对应的工作；还用于将机器设备的工作状态和对机器命令的执行进度发送给网络侧服务器12；

网络侧服务器12，还用于将机器设备的工作状态和对机器命令的执行进度发送给控制端11；

控制端11，还用于向网络侧服务器12获取机器设备的实时工作状态和对当前机器命令的执行进度以及已完成和未完成的机器命令的数据信息；

所述近程控制系统，用于操作人员现场对机器终端进行操作。

上述光伏智能机器人的控制系统的有益效果在于：包括远程控制系统和近程控制系统，远程控制系统的控制端通过网络侧服务器实现了对机器终端的控制，网络侧服务器覆盖范围广，可以实现远距离的通信，并且网络侧服务器能够将机器终端的机器设备的工作状态、工作环境信息和对控制端发送的机器命令的执行进度发送给控制端，实现了控制端对机器终端的实时控制，与传统技术相比，上述远程系统不仅能够实现远距离的控制机器设备，还能够对机器设备进行实时监测。近程控制系统，通过操作人员现场对机器终端进行操作控制，实现远程控制的同时，也能够实现近程控制。

在一个实施例中，控制端，包括移动客户端；

系统还包括固定pc端；

固定pc端，用于接收机器设备的实时工作状态和对当前机器命令的执行进度以及已完成和未完成的机器命令的数据信息以及接收现场监测终端发送的气象信息，并将接收到的信息展示。上述技术方案用于显示机器设备对机器命令的执行情况和机器设备周围环境的气象信息，方便了管理员进行实时监测。

在一个实施例中，移动客户端包括光伏智能机器人远程控制app，包括控制指令发送模块、数据接收模块和设置模块；

控制指令发送模块，用于管理员向网络侧服务器发送控制指令；

数据接收模块，用于接收现场监测终端和机器终端发送的信息；

设置模块，用于管理员设置按一定周期执行预设的控制命令向网络侧服务器发送。管理员通过手机app实现了对机器设备的远程监控和发送机器指令，使得对机器设备的控制以及监测更加便捷。

在一个实施例中，机器终端包括：光伏智能清洗机器人；

光伏智能清洗机器人，用于接收到控制端发送的机器清洗命令时开始对指定光伏板进行清洗；还用于将光伏智能清洗机器人的用电量、工作进度、清洗程度以及光伏智能清洗机器人的使用损耗情况发送给网络侧服务器。

上述技术方案的有益效果在于：光伏智能清洗机器人对光伏板进行的清洁，不仅能够实现基本的光伏板清洁功能，还能够对光伏智能机器人的用电量、工作进度、清洗程度和光伏智能清洗机器人的使用损耗情况进行远程监测，当光伏智能清洗机器人出现故障时，能够及时的维护修理，有效地保障了光伏板清洗的效率。

在一个实施例中，现场监测终端，包括微型气象站；

用于将光伏智能清洗机器人工作环境的温度、风级、风向以及降水量进行监测，并将监测到的数据发送到网络侧服务器，网络侧服务器将监测到的数据传输给控制端。实现了对机器设备周围环境的气象实时监测。

在一个实施例中，网络侧服务器，包括比对模块，用于将微型气象站发送的温度、风级、风向以及降水量信息与网络侧服务器中的预设的气象阈值进行比对，当微型气象站发送的温度、风级、风向以及降水量信息在预设的气象阈值范围内时，将机器命令向机器终端发送；当微型气象站发送的温度、风级、风向以及降水量信息超出预设的气象阈值范围内时，网络侧服务器向控制端返回命令未执行的信息以及气象数据。上述技术方案有益效果在于，网络侧服务器对接收到的气象数据进行分析比对，判断是否发送机器命令，避免了在恶劣环境下对光伏板的清洗，造成光伏智能机器人的损耗。

在一个实施例中，预设的气象阈值为：温度10℃-30℃，风力0-5级，降水量0-8mm。

在一个实施例中，现场监测终端和机器终端均设置有4g物联网卡，用于接收网络侧服务器发送的机器命令以及现场监测终端和机器终端向网络侧服务器发送信息。使得现场监测终端与网络侧服务、机器终端与网络侧服务器之间的数据命令的传输更加快速稳定。

在一个实施例中，机器终端设置有控制电路板，用于根据4g物联网卡接收的的机器命令控制机器终端执行相应的操作；电路板上设置有芯片，能够对机器命令进行识别和执行相应的操作；

所述控制电路板，还用于近程控制系统，操作人员通过对控制电路板的操作控制机器终端，操作人员通过电脑将程序写入控制电路板，实现对机器终端的控制。

在一个实施例中，网络侧服务器还包括检测控制端访问服务器异常的装置，包括：

记录单元，用于控制端和网络侧服务器之间建立数据传输通道之后，记录控制端向网络侧服务器提出传输数据请求的次数；

检测单元，用于根据控制端向网络侧服务器提出传输数据请求的次数和提前设定的准则，检测控制端访问服务器是否存在异常；

检测单元，用于当控制端向网络侧服务器发送的传输数据请求次数超过提前设定准则的第一次数量，网络侧服务器自动拒绝接收控制端的所有请求，并且记录控制端提出数据请求的信息；当控制端向网络侧服务器发送的传输数据请求次数超过提前设定准则的第二次数量但并未超过提前设定准则的第一次数量，则认定控制端为非法入侵，并且将控制端添加到黑名单；当控制端向网络侧服务器发送的传输数据请求次数超过提前设定准则的第三次数量但未超过提前设定准则的第二次数量，则认定控制端操作有误，并将控制端记入控制端保护目录；当控制端向网络侧服务器发送的传输数据请求次数超过提前设定准则的第四次数量，则认定控制端为正常访问网络侧服务器，网络侧服务器根据控制端的数据请求，基于网络侧服务器创建与数据请求相对应的存储地址，存储地址与网络侧服务器上的碎片存储空间和请求数据在网络侧服务器上的文件属性相对应。

上述技术方案的有益效果在于：网络侧服务器记录控制端的数据请求次数，网络侧服务器根据请求次数以及提前设定准则判断当前控制端的数据请求是否异常，从而可以有效的提升网络侧服务器的安全性，使得控制系统的保密性加强，有效防止黑客非法入侵获取数据。

在一个实施例中，在网络侧服务器将机器命令发送给机器终端之前，网络侧服务器与机器终端之间进行安全认证，认证通过后，网络侧服务器向机器终端发送机器命令；网络侧服务器与机器终端之间进行安全认证，包括：

网络侧服务器，包括证书生成模块，用于生成网络侧服务器的数字认证证书和机器终端的数字认证证书，网络侧服务器将机器终端的数字认证证书颁发给机器终端；

机器终端，包括终端证书发送模块，用于将机器终端的数字认证证书和机器终端生成的随机字符码通过网络侧服务器的公钥加密运算后发送给网络侧服务器；

网络侧服务器，还包括终端验证模块，用于对接收机器终端发送的数字认证证书和机器终端生成的随机字符码通过网络侧服务器的私钥进行解密验证，验证机器终端的数字认证证书是否合法，合法则获取机器终端公钥，否则切断与机器终端连接；

网络侧服务器，还包括服务器随机字符码生成加密模块，用于生成网络侧服务器的随机字符码，并将网络侧服务器的数字认证证书以及网络侧服务器随机字符码通过机器终端公钥加密后传输到机器终端；随机字符码，通过按照提前设定的伪字符码生成随机字符码的运算法，通过随机字符码生成器按照设定的运算法生成的字符码，字符码生成随机字符码，随机字符码生成器设置于网络侧服务器中；

机器终端，还包括服务器验证模块，用于通过机器终端私钥对网络侧服务器发送的数字认证证书和网络侧服务器的随机字符码进行解密运算，验证网络侧服务器的数字认证证书是否合法，合法则通过与网络侧服务器的安全认证，网络侧服务器将机器命令向机器终端发送，否则切断与网络侧服务器连接。上述技术方案的有益效果在于：在发送的机器命令之前，网络侧服务器与机器终端通过数字认证证书进行安全验证，有效地提高了机器命令发送的保密性和安全性。

在一个实施例中，如图2所示，微型气象站包括：无人机21；

无人机21包括：主体211、起落装置212、驱动装置213和多功能箱214；

主体211包括：梁杆2111、基板2112、支撑杆2113和连动装置2114，梁杆2111安装于无人机21主体的中央位置，基板2112固定安装于梁杆2111上方，基板2112包括上基板21121和下基板21122，上基板21121与下基板21122中间位置通过支撑管2115与支撑杆2113衔接，如图3所示，连动装置2114包括平行连动装置21141和倾斜连动装置21142，倾斜连动装置21142连接于梁杆2111，平行连动装置21141设置与支撑杆2113衔接；

起落装置212设置为轮式结构安装于支撑杆2113上；

驱动装置213包括电动机2131和螺旋桨2132，驱动装置213安装于支撑杆2113的底部，每个螺旋桨2132由与其对应的电动机2131驱动；

多功能箱214包括温度检测计2141、风向风级检测计2142、降水量检测装置2143、摄像头2144以及通信装置2145；上述无人机结构简单，质量较小，能够实现较大的承载能力，多功能箱214中可以根据需要，增减设备，使得无人机实现更多功能。

无人机21上方设置有太阳能供电装置22，太阳能供电装置包括太阳能电池板221、电源保护器222和蓄电池223，其中：

太阳能电池板221，用于接收太阳光并将接收的太阳光进行光电转换，产生电能；

电源保护器222，用于将太阳能电池板221产生的电能传输到蓄电池223；

蓄电池223，用于储存太阳能电池板产生的电能，还用于为无人机起落提供动力；太阳能电池板221与蓄电池223通过电源保护器222电性连接；

太阳能电池板，包括晶体硅基板，晶体硅基板包括迎光面和背光面，迎光面和背光面分别设置有两层非晶片，第一非晶片上侧设置有第一无定型硅层，第二非晶片上侧设置有第二无定型硅层，第一无定型硅层包括第一导电薄膜，第二无定型硅层包括第二导电薄膜，晶体硅基板的迎光面与第一非晶片之间或背光面与第二非晶片之间设置有透明硫族化合物；上述技术方案有效地提高了对太阳光的转换效率，并且采用晶体硅基板制造程序简单，降低了太阳能电池板的成本。

电源保护器222，包括并联连接的充电接触器2221和续流二极管2222；续流二极管2222用于蓄电池223充电过程中防止产生突变电压，破坏其他器件；有效的保证了蓄电池223的充电。

蓄电池223包括一种铅酸蓄电池，蓄电池内部装有缓冲密封装置，缓冲密封装置设置于上壳2231与下壳2232中，上壳2231与下壳2232相接，上壳2231与下壳2232结合处设置有两个凹形曲面，下壳对称设置有两个凹形曲面，上壳2231第一凹面与下壳2232的第二凹面结合形成一组对称的闭合的凹形曲面，构成第一缓冲区2233，第一缓冲区2233的四周平面构成密封面；下壳2232的第二凹面比上壳的第二凹面宽6mm，上壳2231的第二凹面与下壳2232的第二凹面相结合，结合间隙形成第二缓冲区2234。蓄电池采用上述结构，制造简单，降低了制造成本，并且设置有缓冲区，当有外力震荡等情况时，能够保持良好状态，避免出现因外力导致电池损坏，影响无人机运行。

在一个实施例中，第一无定型硅层和第二无定型硅层分别为p型非晶硅膜层和n型非晶硅膜层，或第一无定型硅层和第二无定型硅层分别为n型非晶硅膜层和p型非晶硅膜层。采用上述技术方案能够使得较多的太阳光入射到晶体硅基板，大大提高了光电转换效率。

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。