一种光伏阵列清洗头位姿控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种光伏阵列清洗头位姿控制系统。
【背景技术】
[0002]随着全球性能源短缺、气候异常和环境污染等问题日益突出，积极推进新能源战略、加快新能源推广应用，已成为世界各国的共识。太阳能作为一种丰富、清洁和可再生的新能源，其开发利用对缓解能源危机、保护生态环境和保证经济可持续发展具有重大而切实的意义。近年来，太阳能光伏发电产业在各国相关政策的扶持下呈现迅速发展的势头，进入了大规模发展阶段。
[0003]光伏电站的太阳能电池板以阵列的形式露天倾斜安装，大气中的砂粒、灰尘、杂物和一些腐蚀物质很容易附着在其表面。尤其是在干旱、多风及植被稀少的荒漠化地区，1?2周便会在电池板上盖满沙尘，严重影响其光电转换效率，甚至损坏电池板，因此，定期或适时对太阳能电池板进行清洁就成为光伏电站日常运行维护中必不可少的重要环节。
[0004]随着光伏电站的大规模建设，太阳能电池板的机械化清洗越来越被重视并推广使用。国外较早实现了对光伏电站太阳能电池板的机械化清洗，这些清洗设备针对当地气候、地形条件和光伏电站规模，结构上一般采用履带底盘、拖拉机底盘或卡车底盘。
[0005]作业过程中，操作者要操作设备沿光伏阵列行进，还需要对清洗头位姿进行调整，以避免清洗头脱离光伏阵列表面导致漏洗或触压光伏阵列表面导致阵列与设备受损，作业过程高度紧张，对操作者提出了较高的要求。
[0006]市场上已出现通过测距传感器控制清洗头与光伏阵列表面距离的清洗装置，但由于传感器布局单一，所测数据不能全面反映清洗头位姿，因而自动化程度较低，实际应用效果有限。
【实用新型内容】
[0007]为克服现有技术的不足，本实用新型要解决的技术问题在于提供一种自动化程度更高、可全方位控制清洗头的相对位姿、具有良好交互性的移动式光伏阵列清洗头位姿控制系统。
[0008]为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案:
[0009]一种光伏阵列清洗头位姿控制系统，包括控制器、测距传感器阵列、操作件、信息显示件、电源和清洗头支撑定位单元；测距传感器阵列、操作件、信息显示件和清洗头支撑定位单元分别与控制器通过电缆连接；测距传感器阵列包含至少一个侧边测距组件和至少一个端部测距组件，其中，侧边测距组件包含至少两个沿清洗头单元支架侧边间隔布置的测距传感器，端部测距组件包含至少一个安装在清洗头单元支架端部的测距传感器。
[0010]作为优化，清洗头支撑定位单元包含清洗头升降机构、清洗头俯仰机构和清洗头横移机构，清洗头支撑定位单元的端部具有安装清洗头单元的连接接口。
[0011]作为优化，测距传感器阵列中的测距传感器均采用超声测距传感器。
[0012]作为优化，测距传感器阵列中的侧边测距组件共有2个，分别安装在清洗头单元支架的左侧边和右侧边。
[0013]作为优化，测距传感器阵列中的端部测距组件共有2个，分别安装在清洗头单元支架的上端和下端。
[0014]作为优化，控制器的核心处理器为单片机。
[0015]作为优化，本实用新型还包含具有人机交互页面以及通过所述页面能显示清洗头位姿参数和调整清洗头位姿控制参数的触摸显示屏，所述触摸显示屏与控制器通过总线电缆连接。
[0016]本实用新型的有益效果:
[0017]a)更全面、自动化程度更高的位姿控制:除了可控制清洗头与光伏阵列表面之间的距离和平行度，还可以通过测量清洗头相对光伏阵列上、下沿偏离状态，进而控制清洗头相对于光伏阵列表面的横向偏移；
[0018]b)交互性强:通过触摸显示屏不但可直观、全面、灵活地观察清洗头的位姿参数，还可以实时调整清洗头位姿控制参数，以满足不同工况下的控制需求。
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型一个实施例的组成框图。
[0020]图2为本实用新型实施例的测距传感器布局示意图。
[0021]图中:1_控制器；2_超声波测距传感器阵列；3_操作手柄；4_触摸显示屏；5-清洗头支撑定位单元；6_电源；7_报警装置；8_清洗头单元支架；9_清洗头上端测距传感器；10-清洗头下端测距传感器；11_清洗头侧边测距传感器。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细说明。
[0023]参见图1，本实施例的一种光伏阵列清洗头位姿控制系统，包括控制器1、超声测距传感器阵列2、操作手柄3、触摸显示屏4、清洗头支撑定位单元5、电源6 ;其中，超声测距传感器阵列2、操作手柄3、触摸显示屏4、清洗头支撑定位单元5均通过电缆与控制器1连接；各主要功能部件具体描述如下:
[0024]控制器1，由嵌入式处理器和实现隔离、滤波和功率放大功能的外围元件组成。作为灵活性的扩展，控制器1可由车载电脑或车载PLC和相应的扩展板卡组成。控制器1具有四通道八方向开关量控制输出，分别对应高、低、俯、仰、远、近、左、右八个方向。控制器1同时具有模拟量的输入、输出以及CAN总线、LIN、RS422/485总线，以满足不同传感器接口要求和不同执行单元如普通开关阀组、伺服阀、伺服电机、步进电机的控制需求。
[0025]控制器1实时将从测距传感器阵列2获取的清洗头的位姿信息传至触摸显示屏4，供操作者观察，并同时对位姿信息进行处理后驱动清洗头支撑定位单元5上的升降、俯仰和横移机构动作。
[0026]触摸显示屏4，选用普通工业级别或车载触摸显示器，供操作者观察光伏阵列清洗头位姿信息，并提供交互通道。作为简化设计及成本控制，也可以用LED数码管和按键取代触摸显示屏。
[0027]清洗头支撑定位单元5，包含清洗头升