一种便于拆装的光伏组件更换系统

技术领域

本发明涉及光伏组件检测技术领域，具体为一种便于拆装的光伏组件更换系统。

背景技术

随着清洁能源的不断推进，越来越多的产家甚至是个人引进了光伏产品，促进绿色能源的发展，光伏组件包括光伏板，光伏板的正面结构依次有铝合金边框、钢化玻璃、EVA、太阳能电池组、焊带，背面结构有接线盒、正负极线缆及插头，同时边框上还开设有若干安装孔和透水孔，安装孔用于进行光伏板的安装与固定，透水孔用于进行排水，通过光伏板的使用来提高绿色能源的使用。

由于光伏组件长时间安装于外部环境中时，其表面会沾染灰尘，当灰尘量越多时，其对光能的吸收效率越低，需要维修或者使用人员时常需要到达安装地点进行光伏板的观察与清洗，若是光伏板中的玻璃发生裂缝时，在灰尘以及光纤干扰下，也难以辨别裂缝，因此如何进行精准的裂缝检测也是本领域人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种便于拆装的光伏组件更换系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种便于拆装的光伏组件更换系统，包括光伏板巡检系统和巡检机构，所述巡检机构包括一组前支杆和一组后支杆，一组所述前支杆之间固定有下桁架，一组所述后支杆之间固定有上桁架，所述上桁架与下桁架之间滑动连接有检测板，所述检测板的下表面中间开设有刮板槽，所述刮板槽的左侧安装有若干冲洗头，所述冲洗头的左侧贯穿连接有喷射管，所述刮板槽的内部安装有刮板，所述刮板的右侧固定有承压板，所述承压板可伸缩，所述承压板的右侧安装有扫描仪，且扫描仪安装于检测板的内部，所述下桁架前侧安装有若干警示灯，所述巡检机构的右侧下方设置有气动组件，所述气动组件与检测板的右侧管道连接，所述气动组件的右侧分别设置有探伤剂箱和清洁剂箱，所述探伤剂箱的内部填充有探伤剂，且清洁剂箱的内部填充有清洁剂，所述探伤剂箱与喷射管管道连接，且连接管道上均安装有泵，所述清洁剂箱与冲洗头管道连接，且连接管道上也安装有泵。

本发明进一步说明，所述巡检机构的下方设置有光伏组件，所述光伏组件包括若干光伏板，若干所述光伏板的下侧固定有若干支架，若干所述光伏板的背部均固定有接线盒，所述接线盒的左右两侧均电连接有插线头，所述光伏组件的下方设置有控制箱，左右两侧中间所述支架处杆件固定有半环杆，相邻所述光伏板之间的下方半环杆上安装有一组卡环，所述卡环的朝外侧均与连接的插线头处相卡接，左侧所述卡环的朝内侧内部安装有若干电动伸缩杆，右侧所述卡环朝内侧的下方处且位于半环杆上固定有限位块，左侧所述卡环固定在半环杆上。

本发明进一步说明，所述光伏板巡检系统包括定时检测模块、数据分析模块和指令生成模块，所述定时检测模块包括控时模块、喷洒模块、擦拭模块和扫描模块，所述数据分析模块包括尘量判断模块和裂缝判断模块，所述指令生成模块包括时间调节模块、复位模块和终端警示模块，所述擦拭模块包括承压单元和冲洗单元，所述终端警示模块包括伸缩单元。

本发明进一步说明，所述定时检测模块通过数据分析模块与指令生成模块电连接，所述喷洒模块与探伤剂箱内的泵电连接，所述冲洗单元与清洁剂箱内的泵电连接，所述扫描模块与扫描仪电连接，所述承压单元与承压板电连接，所述控时模块、复位模块均与气动组件电连接，所述时间调节模块与控时模块电连接，所述终端警示模块与警示灯电连接，所述伸缩单元与电动伸缩杆电连接。

本发明进一步说明，所述光伏板巡检系统的运行步骤如下：

S1：将所有部件安装结束，光伏组件进行正常使用后，控时模块预设初步检测周期T

S2：在检测板移动期间时，喷洒模块控制与探伤剂箱连接的泵启动，探伤剂箱内的探伤剂经喷射管向下喷出到光伏板的上表面，随后回到初始位置，此过程中的承压板为未伸出状态，刮板不与光伏板上表面接触，当经过时间T

S3：在清洗滑动过程中，承压板为伸出状态，刮板对移动方向上的探伤剂、清洁剂以及灰尘进行刮除，同时刮板后侧的承压板承受上述物体所施加的压力，承压单元对承压数据进行采集，并将其传输至尘量判断模块；

S4：在刮板完成对光伏板上表面杂物的刮除后，扫描模块控制扫描仪对光伏板的上表面进行裂缝检测，并将检测数据传输至裂缝判断模块；

S5：数据分析模块根据尘量判断模块与裂缝判断模块的检测结果进行光伏板所处状态的判断，并对多种状态进行分级；

S6：指令生成模块根据光伏板的状态级数自动生成应对方案，并进行执行。

本发明进一步说明，右侧所述卡环的朝内侧对应电动伸缩杆的位置处固定有垫块。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明，采用定时检测模块，有效进行灰尘检测以及裂缝检测，同时实现光伏板表面的自动清洁，并通过设置有数据分析模块和指令生成模块，进行灰尘量以及裂缝程度分析，通过终端警示模块，既能在后台提醒工作人员去进行光伏板更换，且通过警示灯的亮起，方便工作人员更快地锁定位置，有效提高工作效率，同时伸缩单元进行插线头的分离，防止漏电现象发生，造成意外，通过时间调节模块，还能够根据检测结果智能调节检测周期，提高光伏板的能量吸收效率与安全检测效率。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的巡检机构整体正面剖视结构示意图；

图2是本发明的光伏组件示意图；

图3是本发明的检测板下方结构示意图；

图4是本发明的插线头连接示意图；

图5是本发明的系统示意图；

图中：1、上桁架；2、光伏板；3、下桁架；4、检测板；5、气动组件；6、探伤剂箱；7、清洁剂箱；8、警示灯；9、控制箱；10、支架；11、接线盒；12、半环杆；13、卡环；14、扫描仪；15、承压板；16、电动伸缩杆；17、垫块；18、冲洗头；19、喷射管；20、刮板。

具体实施方式

以下结合较佳实施例及其附图对本发明技术方案作进一步非限制性的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，本发明提供技术方案：一种便于拆装的光伏组件更换系统，包括光伏板巡检系统和巡检机构，其特征在于：巡检机构包括一组前支杆和一组后支杆，一组前支杆之间固定有下桁架3，一组后支杆之间固定有上桁架1，上桁架1与下桁架3之间滑动连接有检测板4，检测板4的下表面中间开设有刮板槽，刮板槽的左侧安装有若干冲洗头18，冲洗头18的左侧贯穿连接有喷射管19，刮板槽的内部安装有刮板20，刮板20的右侧固定有承压板15，承压板15可伸缩，承压板15的右侧安装有扫描仪14，且扫描仪14安装于检测板4的内部，下桁架3前侧安装有若干警示灯8，巡检机构的右侧下方设置有气动组件5，气动组件5与检测板4的右侧管道连接，气动组件5的右侧分别设置有探伤剂箱6和清洁剂箱7，探伤剂箱6的内部填充有探伤剂，且清洁剂箱7的内部填充有清洁剂，探伤剂箱6与喷射管19管道连接，且连接管道上均安装有泵，清洁剂箱7与冲洗头18管道连接，且连接管道上也安装有泵。

气动组件5启动，检测板4沿桁架内部从右向左滑动，在滑动过程中，与喷射管19连接管道上的泵启动，喷射管19向下喷射探伤剂，探伤剂有渗透作用，当遇到裂缝时，探伤剂会进入裂缝内部，在检测板4移动到最左侧时，再原路回到最右侧，经过一段时间后，检测板4再次向左滑动，清洁剂从冲洗头18喷射，进行灰尘以及探伤剂清洁，且刮板20进行光伏板2上表面的杂物刮除，扫描仪14随后对清洁后的表面进行裂缝检测，这样就无需工作人员达到现场进行机器或人工清洗，同时实现智能化检测，方便工作人员对损坏的光伏板进行更换。

巡检机构的下方设置有光伏组件，光伏组件包括若干光伏板2，若干光伏板2的下侧固定有若干支架10，若干光伏板2的背部均固定有接线盒11，接线盒11的左右两侧均电连接有插线头，光伏组件的下方设置有控制箱9，左右两侧中间支架10处杆件固定有半环杆12，相邻光伏板2之间的下方半环杆12上安装有一组卡环13，卡环13的朝外侧均与连接的插线头处相卡接，左侧卡环13的朝内侧内部安装有若干电动伸缩杆16，右侧卡环13朝内侧的下方处且位于半环杆12上固定有限位块，左侧卡环13固定在半环杆12上。

光伏板2的安装采用支架10固定，方便简易，相邻接线盒11分别将相邻一侧的插线头卡入卡环13内部，并且进行连接，若是检测出光伏板2的裂缝严重时，电动伸缩杆16接收信号，并进行伸出，对一侧卡环13推动，使得插线头分离，进行断电处理，防止出现漏电现象，提高安全指数，限位块的设定方便了工作人员在进行插线头连接时位置的确定。

光伏板巡检系统包括定时检测模块、数据分析模块和指令生成模块，定时检测模块包括控时模块、喷洒模块、擦拭模块和扫描模块，数据分析模块包括尘量判断模块和裂缝判断模块，指令生成模块包括时间调节模块、复位模块和终端警示模块，擦拭模块包括承压单元和冲洗单元，终端警示模块包括伸缩单元。

定时检测模块通过数据分析模块与指令生成模块电连接，喷洒模块与探伤剂箱6内的泵电连接，冲洗单元与清洁剂箱7内的泵电连接，扫描模块与扫描仪14电连接，承压单元与承压板15电连接，控时模块、复位模块均与气动组件5电连接，时间调节模块与控时模块电连接，终端警示模块与警示灯8电连接，伸缩单元与电动伸缩杆16电连接。

控时模块用于检测板4定时对光伏板2进行检测，喷洒模块用于在检测板4移动期间进行探伤剂的喷洒，擦拭模块用于对探伤剂的冲洗擦拭，扫描模块用于对光伏板2上表面的裂缝检测，尘量判断模块用于对接收到的承压数据进行分析，判断光伏板2在外部环境下的染尘情况，裂缝判断模块用于根据扫描模块所获取的数据判断裂缝情况，时间调节模块用于根据染尘以及裂缝情况进行检测板4的巡检周期的自动修改，复位模块用于控制检测板4完成检测后移动回初始位置，终端警示模块用于控制警示灯8的开闭情况，并将数据传输至无线控制终端，以提醒工作人员及时进行光伏板2更换，降低损坏。

光伏板巡检系统的运行步骤如下：

S1：将所有部件安装结束，光伏组件进行正常使用后，控时模块预设初步检测周期T

S2：在检测板4移动期间时，喷洒模块控制与探伤剂箱6连接的泵启动，探伤剂箱6内的探伤剂经喷射管19向下喷出到光伏板2的上表面，随后回到初始位置，此过程中的承压板15为未伸出状态，刮板20不与光伏板2上表面接触，当经过时间T

S3：在清洗滑动过程中，承压板15为伸出状态，刮板20对移动方向上的探伤剂、清洁剂以及灰尘进行刮除，同时刮板20后侧的承压板15承受上述物体所施加的压力，承压单元对承压数据进行采集，并将其传输至尘量判断模块；

S4：在刮板20完成对光伏板2上表面杂物的刮除后，扫描模块控制扫描仪14对光伏板2的上表面进行裂缝检测，并将检测数据传输至裂缝判断模块；

S5：数据分析模块根据尘量判断模块与裂缝判断模块的检测结果进行光伏板2所处状态的判断，并对多种状态进行分级；

S6：指令生成模块根据光伏板2的状态级数自动生成应对方案，并进行执行。

S3中的承压数据为承压板15的压力对比系数，记为α，且

S4中进行裂缝检测的进一步内容如下：

使用的探伤剂为有色试剂，当探伤剂喷射到光伏板2表面上，且光伏板2出现裂缝时，探伤剂会渗透进裂缝中，当清洗剂冲洗时，难以对渗透进裂缝中的探伤剂进行清洗，因此在清洗结束后，扫描仪14通过颜色识别出裂缝大小，记为扫描模块获取裂缝面积数据θ

尘量判断模块对α数据进行采集，且α越大，说明尘量越大，裂缝判断模块对β数据进行采集，且β越大，说明裂缝越大，数据分析模块根据数据进行多种状态分级。

S4的进一步内容如下:

S41：当0≤α≤0.1时，设定为尘量轻微，即光伏组件安装的环境中所粘附在光伏板2表面上的尘量低，当0.1<α≤0.5时，设定为尘量适中，即光伏组件安装的环境中所粘附在光伏板2表面上的尘量适中，当0.5<α≤1时，设定为尘量多，即光伏组件安装的环境中所粘附在光伏板2表面上的尘量多；

S42：当0≤β≤0.1时，设定为裂缝率低，且在此状态下，光伏板2仍能够进行光能吸收，当β>0.1时，设定为裂缝率高，若是光伏板2继续工作，将对连接电路造成损伤，应当及时断电；

S43：根据α以及β进行状态分级，当等级越高时，说明需要进行相应处理的工序越紧急；

数据分析模块先进行β判断，若是β>0.1时，直接判定为最高级别IV级，并不再进行尘量分析，若0≤β≤0.1时，需要再进行尘量分析，分析如下：

若0.5<α≤1，判定为III级，说明尘量多，为了降低过多尘量对光伏板2吸收的光能造成影响，应当减小检测周期；

若0.1<α≤0.5，判定为II级，说明尘量适中，也应适当减小检测周期；

若0≤β≤0.1，判定为I级，说明尘量少，可以维持初始的检测周期T

指令生成模块根据分级结果自动选定相应的处理工序。

S6的具体处理方案的内容如下：

当结果为I级时，复位模块控制气动组件5启动，检测板4从最左侧回到最右侧的位置，检测工序停止，当再经过时间T

当结果为II级时，说明裂缝小，且不足以影响光伏板2的正常运行，但尘量适中，应当缩减检测周期，因此时间调节模块将检测周期设定为0.8T

当结果为III级时，时间调节模块将检测周期设定为0.5T

当结果为IV级时，说明裂缝严重，已开始影响光伏板2的正常运行，终端警示模块根据扫描仪14的运行时间以及移动速度，判断出对应光伏板2的对应位置，且光伏板分别对应前侧的警示灯8，当光伏板2检测出裂缝严重时，相对应处的警示灯8亮起，且伸缩单元控制电动伸缩杆16伸出，并对右侧卡环13施加向右推力，受推力作用，右侧卡环13向右滑动并带动右侧插线头断开，使得光伏板2停止工作，且复位模块控制检测板4回到初始位置，后端控制处传输信号，以提醒工作人员去进行光伏板2更换。

右侧卡环13的朝内侧对应电动伸缩杆16的位置处固定有垫块17，当右侧卡环13受到冲击力时，垫块17对卡环13的碰撞面进行保护。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。