一种基于图像识别的太阳能电池板污染监测及清理系统的制作方法

本实用新型涉及光伏板监测清理技术领域，特别是涉及一种基于图像识别的太阳能电池板污染监测及清理系统。

背景技术：

太阳能电池板通常在户外使用，其表面很容易沉积一些灰尘和污垢，使电池板的有效受光面积减小，光电转换效率降低，发电量减少。太阳能光伏发电是新能源发展中尤为突出的一项，也是以后主要的电力来源。然而太阳能光伏板的光电转换效率受积灰影响极为严重，积灰浓度从0逐步增加到4g/m2，仿真结果显示随着积灰浓度的增加，光伏输出功率受到明显的限制，单体最大功率点下降幅度分别为7.51％、13.27％、18.16％、22.24％，可见积灰的在线监测及清洁是太阳能发电中的重要技术。但由于目前没有专用的太阳能电池板污染监测及清理装置，而现在只依靠专家的经验来判断积灰清理的时间，这种有人为因素干预的方式的准确性有待考究，不具有科学性，定期清理也很容易出现清洗频率过高的现象，不仅减少了太阳能电池板的运行时间，而且需要耗费大量的人力和物力，从而增加设备的运行维护成本。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种基于图像识别的太阳能电池板污染监测及清理系统，将监测系统与清理装置相结合，能够实时监测太阳能电池板污染情况，并及时进行清理，自动化控制水平高，省时省力，清理操作科学、准确。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

一种基于图像识别的太阳能电池板污染监测及清理系统，该系统包括：监测系统和清理装置，所述监测系统包括图像采集装置和控制器，所述图像采集装置用于采集太阳能电池板的表面图像，所述图像采集装置与所述控制器的输入端电连接；所述清理装置包括滑动轨道机构和空气泵，所述滑动轨道机构包括一号滑动轨道和一号电机，所述一号电机与所述一号滑动轨道驱动连接，所述控制器的输出端通过一号电机继电器与所述一号电机电连接，所述一号滑动轨道围绕与太阳能电池板的第一侧壁设置，所述空气泵通过一号滑块与所述一号滑动轨道滑动连接，所述空气泵固定在所述一号滑块上，所述控制器的输出端通过空气泵继电器与所述空气泵电连接，所述空气泵上设置有喷嘴，所述喷嘴朝向太阳能电池板的表面。

可选的，所述滑动轨道机构还包括二号滑动轨道和二号电机，所述二号电机与所述二号滑动轨道驱动连接，所述控制器的输出端通过二号电机继电器与所述二号电机电连接，所述二号滑动轨道围绕与所述第一侧壁相邻的第二侧壁固定设置，所述一号滑动轨道通过二号滑块与所述二号滑动轨道滑动连接，且所述一号滑动轨道与所述二号滑动轨道垂直设置。

可选的，所述一号滑动轨道和二号滑动轨道为电动螺杆滑动轨道。

可选的，所述一号滑动轨道和二号滑动轨道上均设置有行程开关，所述行程开关与所述控制器的输入端相连接。

可选的，所述图像采集装置为摄像头。

可选的，所述摄像头设置为两个，其中一个为备用摄像头。

可选的，所述控制器为STC89C52单片机。

可选的，所述监测系统还包括显示器，所述显示器与所述控制器的通讯接口相连接。

可选的，所述显示器为液晶显示屏。

可选的，所述太阳能电池板和二号滑动轨道固定在支撑架上。

根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：本实用新型提供的基于图像识别的太阳能电池板污染监测及清理系统，监测系统通过摄像头实时采集太阳能电池板表面的积灰和污染情况，利用图像识别技术分析摄像头采集到的图像，从而判断太阳能电池板表面的积灰和污染程度，还可以通过显示器，人为进行监控；清理装置通过控制器的控制可以进行喷气除尘，并且通过一号滑动轨道和二号滑动轨道的配合，可以从多角度对太阳能电池板表面的灰尘或污垢进行吹扫，自动化控制水平高，省时省力，清理操作科学、准确。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例基于图像识别的太阳能电池板污染监测及清理系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例滑动轨道布置示意图；

图3为本实用新型实施例基于图像识别的太阳能电池板污染监测及清理系统电气连接示意图；

附图标记说明：1、太阳能电池板：2、支撑架；3、二号滑动轨道；4、一号滑动轨道；5、空气泵；6、一号摄像头；7、二号摄像头；8、摄像头支架； 9、一号滑块；10、空气泵继电器；11、二号电机继电器；12、一号电机继电器；13、二号滑块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种基于图像识别的太阳能电池板污染监测及清理系统，将监测系统与清理装置相结合，能够实时监测太阳能电池板污染情况，并及时进行清理，自动化控制水平高，省时省力，清理操作科学、准确。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，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的说明。

图1为本实用新型实施例基于图像识别的太阳能电池板污染监测及清理系统的结构示意图，图2为本实用新型实施例滑动轨道布置示意图，图3为本实用新型实施例基于图像识别的太阳能电池板污染监测及清理系统电气连接示意图，如图1至图3所示，本实用新型实施例提供的基于图像识别的太阳能电池板污染监测及清理系统，包括：监测系统和清理装置，所述监测系统包括图像采集装置和控制器，所述图像采集装置用于采集太阳能电池板1的表面图像，所述图像采集装置与所述控制器的输入端电连接；所述清理装置包括滑动轨道机构和空气泵5，所述滑动轨道机构包括一号滑动轨道4和一号电机，所述一号电机与所述一号滑动轨道4驱动连接，所述控制器的输出端通过一号电机继电器12与所述一号电机电连接，所述一号滑动轨道4围绕与太阳能电池板1的第一侧壁设置，所述空气泵5通过一号滑块9与所述一号滑动轨道4 滑动连接，所述空气泵5固定在所述一号滑块9上，所述控制器的输出端通过空气泵继电器10与所述空气泵5电连接，所述空气泵5上设置有喷嘴，所述喷嘴朝向太阳能电池板1的表面；所述滑动轨道机构还包括二号滑动轨道3 和二号电机，所述二号电机与所述二号滑动轨道3驱动连接，所述控制器的输出端通过二号电机继电器11与所述二号电机电连接，所述二号滑动轨道3围绕与所述第一侧壁相邻的第二侧壁固定设置，所述一号滑动轨道4通过二号滑块13与所述二号滑动轨道3滑动连接，且所述一号滑动轨道4与所述二号滑动轨道3垂直设置；所述一号滑动轨道4和二号滑动轨道3为电动螺杆滑动导轨；所述一号滑动轨道4和二号滑动轨道3上均设置有行程开关，所述行程开关与所述控制器的输入端相连接；所述图像采集装置为摄像头，所述摄像头设置为两个，分别为一号摄像头6和二号摄像头7，其中一个为备用摄像头，所述一号摄像头6和二号摄像头7通过摄像头支架8固定在太阳能电池板的上空；所述控制器为STC89C52单片机；所述监测系统还包括显示器，所述显示器与所述控制器的通讯接口相连接，所述显示器为液晶显示屏，监控人员可以通过显示器直观的观察太阳能电池板的表面图像，并且可以观察清理装置的清理效果；太阳能电池板1固定在支撑架2上，二号滑动轨道3也固定在支撑架 2上；在具体实施过程中，所述控制器可以利用图像识别技术进行太阳能电池板1的污染情况的分析，还可以设定阈值，当污染达到设定程度，所述控制器自动控制清理装置进行清理，也可以是监控人员通过显示器的图像判断是否清扫，人为操作控制器去开启清理装置；所述控制器通过控制二号电机继电器11开启二号电机，在二号电机的驱动下，二号滑动块13可以带动所述一号滑动轨道3沿着所述二号滑动轨道3滑动；所述控制器通过控制一号电机继电器 12开启一号电机，在一号电机的驱动下，一号滑动块9可以带动所述空气泵5 沿着所述一号滑动轨道4滑动；所述控制器通过控制所述空气泵继电器10开启空气泵5，通过喷嘴吹扫太阳能电池的表面，通过一号滑动轨道和二号滑动轨道的配合，空气泵5可以实现前后左右四个方向的移动，从多个角度对太阳能电池板1进行吹扫。

本实用新型提供的基于图像识别的太阳能电池板污染监测及清理系统，监测系统通过摄像头实时采集太阳能电池板表面的积灰和污染情况，利用图像识别技术分析摄像头采集到的图像，从而判断太阳能电池板表面的积灰和污染程度，还可以通过显示器，人为进行监控；清理装置通过控制器的控制可以进行喷气除尘，并且通过一号滑动轨道和二号滑动轨道的配合，可以从多角度对太阳能电池板表面的灰尘或污垢进行吹扫，自动化控制水平高，省时省力，清理操作科学、准确。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。