[發明專利]一種基于Swin Transformer的光伏板異物檢測與清潔方法

在審

• 申請號: 202310362424.1
• 申請日: 2023-04-06
• 公開（公告）號: CN116388669A
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: 馬宗方;麻瑞;張國飛;王雨萌
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: H02S40/10
• 分類號: H02S40/10;H02S50/00;H02S50/15;B08B3/02;B08B3/08;B08B13/00;G01N21/94;G06V20/10;G06V10/22;G06V10/774;G06V10/82;G06V10/10;G06N3/0464;G06N3/08
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 王晶

本發明公開了一種基于Swin?Transformer的光伏板異物檢測與清潔方法，包括以下步驟；S1：機器人自動規劃路徑巡檢光伏板基地，通過高分辨率攝像機采集光伏板圖像；S2：采用Swin?Transformer目標檢測算法精準定位圖像中附著在光伏板上的污染物，得到污染物的中心坐標；S3：激光測距儀發射激光，調整激光斑點到圖像中污染物的中心坐標處，得到機器人到污染物的距離；S4：讀取激光測距儀上姿態傳感器的姿態數據，根據污染物的大小和距離調整高壓噴槍的伸縮桿長度和壓力；S5：啟動機器人的清潔程序，在清潔過程中實時監測污染物的狀態，當檢測不到污染物時停止清潔程度，完成清潔。本發明根據位置調整機器人的噴槍對污染物進行點對點清潔，清潔過程智能化高效化。

技術領域

本發明涉及光伏板清潔技術領域，特別涉及一種基于Swin?Transformer的光伏板異物檢測與清潔方法。

背景技術

太陽能光伏發電以其分布廣泛、儲量豐富、技術成熟的產業特性，在全球能源結構轉型升級背景下釋放出新的活力，成為新能源領域極具發展前景的發電技術。光伏發電組件是光伏發電系統實現光電轉換的核心部件，直接影響著系統的發電量。隨著太陽能板表面積灰問題日益嚴重，光伏發電組件清潔問題已成為光伏電站運維亟需解決的痛點問題，在實際運行過程中必須實時關注灰塵等污染物累積情況，進行高效清潔，從而增加光伏電站的發電量。

目前我國光伏組件清洗大多采用人工清洗和高壓灑水車沖洗的方式，雖能有效解決組件表面異物對光伏發電效率影響的問題，但隨之產生的高額人工費用和水資源緊缺問題又制約企業的發展，同時國內外也有研制光伏組件清洗機器人，清洗過程機械化，不能實現智能化點對點高效清潔。

在中國申請號為CN202211577775.6，公告日為2023.01.31的專利文獻公開了一種光伏電池板清潔機器人，包括機架和兩個行走裝置，每個行走裝置包括行走電機、行走輪組件和承載輪組件，該發明提出的清潔機器人安裝于光伏電池板表面，從上至下從左至右對其進行清洗，清潔過程機械化，但是不能實現對異物的點對點檢測及智能化清潔。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種基于SwinTransformer的光伏板異物檢測與清潔方法，基于該方法通過機器人裝置實現，采用了SwinTransformer目標檢測算法精準定位附著在光伏板上污染物的位置，根據位置調整機器人的噴槍對污染物進行點對點清潔，清潔過程智能化高效化。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種基于Swin?Transformer的光伏板異物檢測與清潔方法，包括以下步驟；

S1：機器人自動規劃路徑巡檢光伏板基地，通過高分辨率攝像機采集光伏板圖像；

S2：采用Swin?Transformer目標檢測算法精準定位圖像中附著在光伏板上的污染物，得到污染物的中心坐標；

S3：激光測距儀發射激光，調整激光斑點到圖像中污染物的中心坐標處，得到機器人到污染物的距離L；

S4：讀取激光測距儀上姿態傳感器的姿態數據P₂，將機器人上高壓噴槍的姿態數據設置為P₂，進而根據污染物的大小和距離調整高壓噴槍的伸縮桿長度和壓力；

S5：啟動機器人的清潔程序，在清潔過程中實時監測污染物的狀態，當檢測不到污染物時停止清潔程度，完成清潔。

所述步驟S1中，將機器人置于光伏板基地中，機器人會根據光伏板基地的BIM模型，自動規劃路徑在基地中進行巡檢工作，未發現異物時按照規劃路徑巡檢，發現異物時停止巡檢進行清潔，清潔結束之后繼續按照規劃路徑進行巡檢；