基于数智油田的便携式智能光伏清洁机器人设计

随着物联网、大数据、人工智能等一系列新技术的突破及应用,数智油田的开发逐渐兴起,数智油田是利用新一代数字化、智能化技术,实现企业全业务、全过程、全方位的数字化转型,不仅涵盖信息技术应用,更注重企业运营发展。文章介绍了光伏清洁机器人的研究现状,并针对当前机器人存在的不足,设计一款便携式智能光伏清洁机器人,介绍了该机器人总体构成、操作方式、工作原理及产品优缺点,并对光伏清洁机器人的实验效果做出评价。

能源安全视域下的光伏清洁利用:国际动态与中国出路

理解能源安全必须综合考虑其客观性、主观性和主体间性。世界主要能源消费国迫切希望建立一种在非常态下能够自给自足的可持续能源系统,太阳能光伏凭借其得天独厚的优势成为各国能源安全战略首选。以德日美为代表的光伏大国将战略政策重点指向技术创新和市场推广,而将能耗高、污染重的生产制造环节隐秘地转移到以中国为主的发展中国家。在清洁能源需求日益增长而供给严重不足所引发的主要能源矛盾面前,中国应将光伏清洁利用上升为国家安全战略,并实施一系列有利于撬动国内光伏需求、保障光伏技术创新、加强市场监管、建设能源银行和开展战略环评的政策措施。

基于ADMAS的光伏清洁机器人结构设计与分析

利用单轨车辆转向架技术,设计了一种单轨行走式光伏清洗机器人。对光伏清洁机器人进行结构设计、虚拟样机建模和动力学仿真,提高光伏清洁机器人设计过程的效率与可靠性。在ADAMS中建立光伏清洁机器人的机械动力学模型,并运用ADAMS与MATLAB/Simulink联合仿真技术控制其运动,验证机器人在倾斜角太阳能板上的运动平稳性。结果表明:所设计的结构能够高效地在倾斜太阳能板上进行日常清洁工作,可为实际物理样机的开发提供可靠依据,对传统设计过程中机械和控制系统不匹配问题提供了一种解决方案。

一种光伏清洁机器人的研究与设计

提出一种多吸盘履带式行走方案的光伏清洁机器人。首先通过对光伏清洁机器人的受力分析提出吸附的稳定性条件,然后对光伏清洁机器人运动模块的多吸盘履带行走机构进行方案设计,并用动力学软件进行仿真分析,验证机构方案设计的可行性。制作出清洁机器人的样机,并对样机进行运动功能的实验,结果证明了设计原理和理论分析的正确性。

基于信息共享的光伏清洁能源输出功率预测方法

与传统能源不同,光伏发电-储电-用电的历史信息数量多、约束条件复杂度较高,且缺少必要的数据共享过程,导致光伏清洁能源输出功率预测的准确率较差。在光伏清洁能源输出功率预测方法中引入信息共享方法,利用信息集成模块集成生产管理系统、电网规划系统、主管信息系统、调度系统、历史生产数据、市场交易等光伏清洁能源数据,设计一种信息共享方法,降低光伏清洁能源数据的差异化程度。通过PSOEM优化BP神经网络算法,预测光伏清洁能源输出功率,引入带扩展记忆的粒子群算法来改善算法陷入局部最优值的缺陷,提升光伏清洁能源信息预测精度以及收敛速度,构建光伏清洁能源输出功率预测模型。模型测试结果表明,该方法能够准确实现光伏发电信息、储电信息以及用电信息的实时共享,预测光伏电力系统输出功率的HM准确率达96.3%,RMSE准确率达93%。

光伏板智能清洁机器人设计与实现

为有效解决光伏板表面灰尘覆盖问题,提高光伏电站光电转化效率,根据目前光伏板安装环境,设计一种光伏板智能清洁机器人。机器人由行走机构、清洁机构、控制模块以及各传感器组成,可在光伏板上自主进行清洁工作。对机器人的行走机构和清洁机构进行设计计算,再通过力学分析得出机器人运动稳定性条件,然后结合机器人功能对机器人的控制系统进行设计,最后制作出机器人样机。通过对机器人进行运动和清洁性能测试,此机器人可在25°以下的斜面上稳定运动,清洁机构对于浮尘或积垢类污渍都具有一定的清洁能力,且机器人可按照设计路径自主完成清洁工作。与传统清洁方式相比,在解决光伏板灰尘覆盖问题的同时,极大地降低了人工成本,减少了水资源的浪费。

基于推力补偿的负压吸附式光伏板清洁机器人

为解决西北荒漠地区大倾角光伏板阵列表面沙尘清洁问题,设计了一种基于推力补偿技术和负压吸附原理的光伏板清洁装置。该机器人由4个涵道风扇通过PID控制技术补偿定量的推力,与位于前端的铲刷机构配合沙尘收集装置实现无水式清洁;同时提出机器人控制方案,即以STM32作为核心处理器,结合多传感器数据,实现运动控制和推力补偿等功能,解决了机器人在大倾角环境无法附着的问题。该机器人可在大倾角光伏板表面进行稳定的沙尘清理工作,相比于现存的光伏板清洁装置具有灵活性高和成本低等优势。

光伏板清洁装置的优缺点分析与前景展望

通过对比分析太阳能光伏板清洁装置在太阳能光伏板清洁行业中的发展与应用,系统地介绍了市面上现有各类太阳能光伏板清洁装置在各层次上的优缺点,通过对国家政策、太阳能发电行业发展趋势的对比分析,总结出我国太阳能光伏发电板清洁行业未来的发展方向及光伏板清洁装置发展的巨大潜力。

一种适合大面积清扫的光伏板清洁机器人设计

太阳能发电正在受到越来越多人的关注,光伏板设备数量也在以极快的速度增加,然而光伏板的发电效率会受到环境影响,尤其是表面积灰会极大降低发电效率。针对光伏板表面的清洁问题,设计了一种适合大面积清扫的光伏板清洁机器人。采用类行车式的行走组件和清洁组件,并能自主规划路径。可拼接式的模块化轨道,不受光伏板的尺寸限制,保证整个光伏板表面都能被清洗,减少了板面的无效清洁区域,提高了大面积清洁光伏板的工作效率,并为光伏清洁机器人的后续研究提供了依据。

光伏阵列清洁机器人路径跟踪改进型自抗扰控制

针对光伏阵列清洁机器人清洁作业过程中存在路径跟踪精度低与外界不确定干扰等问题,提出了一种改进型自抗扰控制策略来控制驱动单元模型,实现驱动单元角速度(力矩)的高鲁棒性控制,从而提高了机器人的路径跟踪精度.通过分析机器人的运动状态,得到清洁机器人实际运动位姿与期望运动位姿之间的误差.由于外界环境以及其他不确定因素的干扰,通过建立清洁机器人移动底盘带不确定干扰因素的动力学控制模型,在传统自抗扰控制器的基础上通过改进fal函数,提出了一种运动学与动力学内外嵌套的改进型自抗扰策略.改进型扩张状态观测器来实时观测并补偿不确定干扰因素,从而实现清洁机器人高精度跟踪作业目标路径.通过多种目标路径的跟踪仿真实验,最终都表现出了较好的跟踪结果.证明了本文所设计的基于改进型自抗扰控制的光伏阵列清洁机器人路径跟踪控制算法的优越性与有效性,提高了光伏阵列清洁机器人的清洁作业路径跟踪精度.

基于改进型自抗扰控制的光伏板清洁机器人路径跟踪控制研究

针对移动式光伏板清洁机器人在清洁作业过程中存在路径跟踪不稳定、低精度等问题,通过分析机器人的运动状态,建立了光伏板清洁机器人路径偏差系统的非线性数学模型,并采用小偏差线性化处理将该系统简化为一个等效的SISO(Single Input Single Output)系统。在传统自抗扰控制理论的基础上,通过改进扩张状态观测器提出一种改进型光伏板清洁机器人自抗扰路径跟踪控制策略。利用MATLAB搭建仿真环境,并进行光伏板清洁机器人路径跟踪仿真实验。结果表明:与传统的自抗扰控制理论相比,改进型控制策略能够减小机器人路径跟踪的运行误差,具有较好的稳定性。一定程度上提高了光伏板清洁机器人路径跟踪的控制精度。

光伏板清洁装置横臂轻量化设计方法

光伏发电是一种新兴能源技术,光伏板表面清洁度对其发电效率有重要影响。为了保持光伏板表面清洁,提高发电效率,本文开发了一种光伏板清洁装置,给出了整体设计方案。结合现场安装调试,针对机械臂架过重的问题进行轻量化设计,对横臂进行拓扑优化计算,提出了三种结构优化方案,并对各方案力学性能进行对比分析,确定了较优方案。对比分析了较优方案与原方案的前六阶固有频率和振型等模态参数,为清洁装置的进一步优化提供了理论依据。

基于神经网络PID的光伏组件清洁装置姿态控制

针对分布式光伏组件清洁难度大、人工清洁效率低等问题,设计一种新型的基于STM32的光伏组件清洁装置。在装置运行时,由于双电机存在差速,装置会向别的方向偏移,提出以摄像头为主、陀螺仪与编码器结合修正方向,从而达到自主运行的目的;采用神经网络PID算法对多输入系统进行软件编程,并与传统PID算法比较。此设计经过了多次实验验证,得到了大量的数据,对智能光伏清洁、装置规划路径和分布式光伏清洁的发展都有着一定的意义。

光反射型光伏板清洁度检测仪设计

光伏板表面的污染物严重影响其发电效率,为此而设计了一种光反射信号的清洁度检测仪.以小角度蓝光LED为光源,采用S7183光电二极管实时检测光源在光伏板表面反射的光信号,通过C8051F530AIM单片机接收处理数据,根据反射光强度与清洁度Sa呈正相关的关系,建立定标模型,计算出光伏板的清洁度Sa.系统采用RS485通信,将数据提交给光伏监测系统,方便光伏电站的管理.实际应用表明,该检测仪具有无破坏性测量及抗干扰能力强,易实现在线测量等特点.

高速公路边坡光伏发电系统运维技术研究

为了提高分布式长线型边坡光伏发电系统运维效率,本文采用自动化监测设备对光伏边坡和支架结构进行稳定性监测,建立光伏组件可靠数据库,进行发电系统故障分析,开展凝露自清洁试验对不同材料的光伏表面膜进行自清洁效果分析。结果表明,采用自动化监测设备是对光伏支架结构及光伏边坡稳定性进行监测评价和安全预警的重要手段;实现无人化巡检和智能化故障诊断是边坡光伏发电系统运行监测和故障诊断的发展趋势;与超亲水、亲水和疏水表面涂层相比,超疏水膜表面对沉降初期的积灰表现出更好的自清洁性能。

天津文化中心光伏系统电池板清洁与维护研究

介绍积灰对光伏发电性能的影响,国内外光伏电池板清洁与维护研究的现状;总结光伏电池板清洁与维护方法;结合天津文化中心商业体屋顶光伏建筑一体化工程,介绍光伏电池板清洁与维护的实施方案;目的在于为光伏发电项目的决策、设计方案与运行管理提供科学依据。

光伏板清洗频次简析

光伏板在运行过程中容易降低可利用率,分析了主要因素,在给定条件下,通过统计光伏板清洗前、后发电量,绘制出光伏板清洁度与发电量增益的曲线,得出在此条件下光伏板的最佳清洗频次。此最优解在平衡成本的基础上最大限度地提升了设备利用潜力。光伏电站可根据自身所处环境,结合光伏板清洁度与发电量关系制订清洁计划,为清洗工作提供理论依据,此办法可使光伏板的经济性得到极大改善。

PSO优化模糊PID的光伏板清洁机器人防偏摆运动控制研究

为提高光伏板清洁机器人运动的稳定性,采用粒子群优化(PSO)算法优化模糊PID控制方法对光伏板清洁机器人进行防偏摆运动控制。首先,采用PSO对模糊PID的量化因子和比例因子进行寻优,然后利用PSO参数优化后的模糊PID控制算法构建防偏摆运动控制器,以实现对机器人运动的控制。结果表明,该方法在无干扰和有干扰的情况下,都能使光伏板清洁机器人的偏角接近期望值0 rad,且能将光伏板清洁机器人清洁效率提高到94.22%。由此得出,所提改进方法可实现光伏板清洁机器人车身的稳定控制,并具有较高的清洁效率。

基于专利信息分析的中国沙漠化治理现状及未来发展路径

本文以沙漠化治理重点技术领域专利数据为样本,采用专利信息分析的方法,通过对几大重点领域全球及中国专利申请概况的总结、国内申请和国外来华申请特点的对比以及主要技术分支的专利布局方向和布局重点的挖掘,客观阐明了现阶段我国在沙漠化治理领域的优势和不足,并通过对国外申请人在相关领域进行专利布局特点的深入解读,提出可供我国在沙漠化治理领域借鉴的发展路径。