一种光伏板清洁度检测与报警方法及装置与流程

1.本发明属于光伏发电设备维护保养技术领域，具体涉及一种光伏板清洁度检测与报警方法及装置。


背景技术：

2.太阳能是一种可再生的新型能源，取之不尽用之不竭，太阳能发电不会产生废料，对环境没有任何影响，所以近年来光伏发电发展势头迅猛。在光伏发电中，如何解决光伏板清洁度的检测，目前依然是一个问题。光伏发电板表面的清洁度不够，如果不及时清理，会严重影响光伏发电厂的发电效率，但清洗频繁，发电量带来的增益可能小于清洗的费用，或增益较少，所以确定清洗时间至关重要；以10万千瓦光伏电站为例，年发电在1.6亿度，因为灰尘影响5％的发电量，一年将损失800万度电，折合经济损失280万元。为此光伏板的清洁工作意义重大，但何时需要清洗，现有的光伏板清洁度检测技术，主要还是依靠人工检测，这种检测方式费时费力，并且一般的光伏发电厂占地面积比较大，一般都在几千亩地，所以依靠人工检测非常不方便，而且传统的人工检测靠肉眼识别，检测的质量不高；所以亟需发明一种光伏板清洁度检测与报警装置来改善这一现状。


技术实现要素：

3.为了克服上述现有技术存在的缺点，本发明提供一种光伏板清洁度检测与报警方法及装置，结构紧凑，安装方便，可靠性强。
4.本发明的技术方案是：一种光伏板清洁度检测与报警方法，其步骤包括：
5.s1：获取数据，获取光伏板工作环境中实时的光照强度、光伏板的实时发电的电压和电流；
6.s2：数据分析处理，将s1中获得的数据与标准环境中的不同光照强度对应的光伏板发电的电压，电流最小值进行对比，若光伏板的发电电压、电流低于设定的最小值，则说明光伏板的清洁度不够，需要清洗光伏板；
7.s3：数据显示及报警提醒，将s1和s2中获得的数据和结果进行显示，以便运检人员查看，同时控制启动报警模块提醒工作人员；
8.优选的，在获取数据、数据分析处理、数据显示及报警提醒的整个过程中还包括装置的自动启停，利用湿度传感器检测工作环境的湿度，当湿度达到预先设定输入的下雨天的湿度的阈值，则整个装置就会处于休眠状态，停止检测，当湿度达到工作值时，整个装置自动解除休眠，回到工作状态。
9.优选的，在数据显示及报警提醒的同时还包括将数据传输给用户端，用户端包括发电厂主控室和/或工作人员的手机，主控室工作人员通过查看主控室显示，其他人员通过查看手机上的通知信息，可以实时查看了解光伏板情况。
10.一种光伏板清洁度检测与报警装置，包括壳体和内置电路，所述壳体上设有电压测量端口和电流测量端口，所述电压测量端口和电流测量端口通过导线与光伏板的输出线
路相连接，用来测量光伏板输出的实时电压与电流，所述内置电路包括检测模块、控制处理模块、报警模块、自动启停模块和显示模块，所述检测模块包括光敏传感器、电压传感器、电流传感器，所述光敏传感器能够实时检测光伏板工作环境中的光照强度，以数字信号转送给控制处理模块，所述电压传感器、电流传感器分别与电压测量端口和电流测量端口电性连接，能够检测光伏板的实时发电的电压和电流通过a/d转化模块转化后传输给控制处理模块，所述自动启停模块包括湿度传感器，所述湿度传感器将检测到的湿度数据传输给控制处理模块，当湿度传感器检测到湿度达到预先在控制处理模块中输入的下雨天的湿度的阈值，则整个装置就会处于休眠状态，停止检测，当湿度达到工作值时，整个装置自动解除休眠，回到工作状态；所述控制处理模块包括单片机，所述单片机通过将光敏传感器、电压传感器、电流传感器传输回来的数据，与预先在单片机中输入的标准环境中的不同光照强度对应的光伏板发电的电压，电流最小值进行对比，若光伏板的发电电压、电流低于设定的最小值，则说明光伏板的清洁度不够，需要清洗光伏板，所述控制处理模块的输出端和报警模块、显示模块连接，所述报警模块包括蜂鸣器和报警灯，所述显示模块包括显示屏，控制处理模块在检测到需要清洗光伏板时控制接通蜂鸣器和报警灯电路，通过蜂鸣器发声和报警灯闪烁，提醒工作人员，同时传输给显示屏，方便运检人员查看。
11.优选的，还包括wifi模块，所述wifi模块实现单片机和用户端之间的数据传输，将检测的数值实时传回用户端，如果清洁度不达标时，用户端上会有相应的提示，极大的提高了工作效率。
12.优选的，所述用户端为发电厂主控室和/或工作人员的手机。
13.优选的，还包括电源模块，所述电源模块与检测模块、控制处理模块、报警模块、自动启停模块、显示模块、wifi模块电性连接，为其提供所需电源。
14.优选的，所述wifi模块的型号为esp8266。
15.优选的，所述单片机的型号为stc89c52。
16.本发明的优点是：本发明通过将检测模块所采集的光照强度、光伏板的实时发电的电压和电流数据传送到单片机，和预先输入的标准数据进行对比进行光伏板清洁度的检测，如果采集的光照强度、光伏板的实时发电的电压和电流数据低于预先输入的标准值，则说明光伏板的清洁度不够，影响发电效率，需要清洗，则显示屏显示检测结果，同时报警模块警报提示，通过wifi模块将检测的数值传回用户端实时提示，极大的提高了工作效率，节约了人力和检测成本，通过湿度传感器检测工作环境湿度控制整个装置的自动启停，当下雨天时，湿度检测模块检测到湿度超过预设的阈值时，整个装置就会处于休眠状态，停止检测，当湿度降到预先设置的工作值以下时，整个装置就会解除休眠，回到工作状态，保证了整个装置的安全，同时提高了工作的准确度。
附图说明
17.图1是本发明一种光伏板清洁度检测与报警装置的原理示意框图；
18.图2是本发明一种光伏板清洁度检测与报警装置的控制电路示意图；
19.其中：1、单片机，2、湿度传感器，3、a/d转化模块，4、电压测量端口，5、电流测量端口，6、电流传感器，7、lcd1602显示屏，8、wifi模块，9、报警灯，10、蜂鸣器，11、光敏传感器。
具体实施方式
20.下面结合附图对本发明做清楚完整的描述，以使本领域的技术人员在不需要作出创造性劳动的条件下，能够充分实施本发明。
21.本发明首先提供一种光伏板清洁度检测与报警方法，其步骤包括：
22.s1：获取数据，获取光伏板工作环境中实时的光照强度、光伏板的实时发电的电压和电流；
23.s2：数据分析处理，将s1中获得的数据与标准环境中的不同光照强度对应的光伏板发电的电压，电流最小值进行对比，若光伏板的发电电压、电流低于设定的最小值，则说明光伏板的清洁度不够，需要清洗光伏板；
24.s3：数据显示及报警提醒，将s1和s2中获得的数据和结果进行显示，以便运检人员查看，同时控制启动报警模块提醒工作人员；
25.优选的，在获取数据、数据分析处理、数据显示及报警提醒的整个过程中还包括装置的自动启停，利用湿度传感器检测工作环境的湿度，当湿度达到预先设定输入的下雨天的湿度的阈值，则整个装置就会处于休眠状态，停止检测，当湿度达到工作值时，整个装置自动解除休眠，回到工作状态。
26.优选的，在数据显示及报警提醒的同时还包括将数据传输给用户端，用户端包括发电厂主控室和/或工作人员的手机，主控室工作人员通过查看主控室显示，其他人员通过查看手机上的通知信息，可以实时查看了解光伏板情况。
27.同时，本发明提供一种光伏板清洁度检测与报警装置，参考图1
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2，包括壳体和内置电路，所述壳体上设有电压测量端口4和电流测量端口5，所述电压测量端口4和电流测量端口5通过导线与光伏板的输出线路相连接，用来测量光伏板输出的实时电压与电流，包括检测模块、控制处理模块、报警模块、自动启停模块和显示模块，所述检测模块包括光敏传感器11、电压传感器、电流传感器6，所述光敏传感器11能够实时检测光伏板工作环境中的光照强度，以数字信号转送给控制处理模块，所述电压传感器、电流传感器6分别与电压测量端口4和电流测量端口5电性连接，能够检测光伏板的实时发电的电压和电流通过a/d转化模块3转化后传输给控制处理模块，所述自动启停模块包括湿度传感器2，所述湿度传感器2将检测到的湿度数据传输给控制处理模块，当湿度传感器2检测到湿度达到预先在控制处理模块中输入的下雨天的湿度的阈值，则整个装置就会处于休眠状态，停止检测，当湿度达到工作值时，整个装置自动解除休眠，回到工作状态；所述控制处理模块包括单片机1，所述单片机1通过将光敏传感器11、电压传感器、电流传感器6传输回来的数据，与预先在单片机1中输入的标准环境中的不同光照强度对应的光伏板发电的电压，电流最小值进行对比，若光伏板的发电电压、电流低于设定的最小值，则说明光伏板的清洁度不够，需要清洗光伏板，所述控制处理模块的输出端和报警模块、显示模块连接，所述报警模块包括蜂鸣器10和报警灯9，所述显示模块包括显示屏7，控制处理模块在检测到需要清洗光伏板时控制接通蜂鸣器10和报警灯9电路，通过蜂鸣器10发声和报警灯9闪烁，提醒工作人员，同时传输给显示屏7，方便运检人员查看。
28.优选的，还包括wifi模块8，所述wifi模块8实现单片机1和用户端之间的数据传输，将检测的数值实时传回用户端，如果清洁度不达标时，用户端上会有相应的提示，极大的提高了工作效率。
29.优选的，所述用户端为发电厂主控室和/或工作人员的手机。
30.优选的，还包括电源模块，所述电源模块与检测模块、控制处理模块、报警模块、自动启停模块、显示模块、wifi模块8电性连接，为其提供所需电源。
31.参考图2，为内部电路连接示意图。
32.显示电路：显示模块为lcd1602显示屏可以实时显示光照强度和光伏板的功率数值，便于使用者通过按键来调节散热器和制冷器工作的温度。
33.wifi模块电路：wifi模块8为esp8266wifi模块可以实现将测得的光照强度、电压和电流的数值，无线发送给主控室或者相关人员的手机上。
34.声光报警电路：报警模块通过单片机1的p1^0口控制，当报警模块需要接通时，单片机的p1^0口控制导通pnp三极管，从而导通报警模块电路。
35.光敏检测电路：光敏传感器11通过单片机1的p3^2口，将其所检测到的光照强度数据传输给单片机1处理。
36.电压检测电路：电压传感器将采集的电压通过a/d转化模块3将转换好的数字信号传输给单片机1，与单片机1的p1^6连接。
37.电流检测电路：电流信号采集电路采用基于霍尔感应的原理的acs712
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05芯片的电流传感器6，与单片机1的p1^7连接，由一个精确的低偏移线性霍尔传感器电路与位于接近ic表面的铜箔组成，电流流过铜箔时，产生一个磁场，霍尔元件根据磁场感应出一个线性的电压信号，经过内部的放大、滤波、斩波与修正电路，输出一个电压信号，该信号从芯片的out脚输出，直接反应出流经铜箔电流的大小。
38.a/d转换电路：采用8位cmos数据采集器件的pcf8591芯片，具有4路模拟输入，1路模拟输出和一个串行i2c总线接口用来与单片机通信，此电路将电流信号和电压信号进行转换后传送给单片机1。
39.湿度检测电路：湿度传感器2与单片机1的p1^5引脚连接，将其所采集到的数据传输给单片机处理。
40.电路工作过程：蓄电池作为电源模块进行供电，当给整个装置通上电后，本装置上的各个模块和电路开始工作，电压传感器、电流传感器6将采集到的电压和电流信号经过a/d转化模块3后，将转换后的电压和电流的数字信号通过p1^6和p1^7口传输给单片机1处理，单片机1型号为stc89c52；光敏传感器11将其采集到光照强度信号通过单片机1的p3^2口传输给单片机1处理，单片机1将该光照强度下所采集到电压、电流数据和在该光照强度下标准环境中所采集到的电压和电流数据经行对比，如果现实的数据低于标准环境下数据则说明光伏板的清洁度不达标，需要清洁光伏板，这时候单片机1通过控制p1^0口接通声光报警电路，通过蜂鸣器10和报警灯9来提醒工作人员对光伏板经行清洗，标准环境中的不同光照强度下的电压和电流数值通过程序输入到单片机1中，光敏传感器11、电压传感器、电流传感器6所采集到的数据，经过单片机1处理后，一方面通过单片机1的p0^0，p0^1，p0^4和p2口将数据显示在lcd1602显示屏7上，另一方面通过单片机1的p3^0和p3^1口通过esp8266wifi模块8，远程将数据传到控制室或者工作人员的手机上，湿度传感器2通过单片机1的p1^5端口将数据传给单片机1处理，当湿度传感器2所测数据高于所设定的湿度的阈值时，整个电路处于睡眠状态，当数据低于设定的阈值时，整个装置开始工作。
41.以上对本发明的较佳实施例进行了描述，需要指出的是，本发明并不局限于上述
特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。