一种用于光伏板表面缺陷监测系统及方法

技术领域

本发明涉及光伏板技术领域，尤其涉及一种用于光伏板表面缺陷监测系统及方法。

背景技术

表面缺陷是指物体表面由于物理或者化学因素导致形变、缺失等变化。由于光伏板长时间会置于室外的高处来进行太阳光能转化为电能的工作，长时间暴露在外界中通过物理或者化学因素的影响便会导致其表面容易产生缺陷影响光伏板的正常工作，所以，需要工作人员定期的对表面缺陷进行检查维修来保证正常的工作效率。为了减小人工，通常会使用到监测设备来对表面缺陷进行远程监测操作。

现有技术中，需要利用监测设备对光伏板表面进行远程监测，在通过监测设备对表面图像监测后，工作人员再将监测后的数据进行收集处理，由于光伏板面积较大，产生的图像数据也会较大，导致工作人员能很难快速，精确的找到缺陷位置，从而影响对光伏板表面缺陷监测的整体工作效率。

发明内容

本发明目的在于提供一种用于光伏板表面缺陷监测系统及方法，以解决上述问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种用于光伏板表面缺陷监测系统，包括光伏板，还包括：

行走模块，用于在光伏板1表面帮助监测设备进行移动；

监测模块，其包括光线接收单元和摄像单元，用于监测收集光伏板1表面和缺陷部分的反射光线信号和表面图像；

储存传输模块，用于储存反射光线信号数据和表面图像数据，再将数据传输给工作人员，将两组数据图进行重合观察，便可直观的确定光伏板1表面缺陷的位置。

优选的，所述行走模块包括导轨，所述导轨呈环形且嵌固于光伏板上表面，所述导轨内滚动安装有电动轮，所述电动轮顶部转动安装于滑轨的端点处，所述滑轨上滑动安装有往复电动滑块，所述电动轮和往复电动滑块内部均设置有蓄电池，可为自身提供电力，让往复电动滑块具有足够的动力在滑轨上进行往复滑动。

优选的，所述光线接收单元使用的是光线接收器，其嵌固于往复电动滑块的侧面壁上，所述摄像单元使用的是高清摄像头，其嵌固于往复电动滑块底部，所述储存传输模块包括储存传输器，其嵌固于往复电动滑块顶部，所述光线接收器和高清摄像头均与储存传输器电连接，便于数据的传输。

优选的，所述往复电动滑块上还设置有遮阳机构，遮阳机构包括遮阳板，所述遮阳板转动安装于往复电动滑块的侧面壁，所述遮阳板上开设有翻边透光孔，所述遮阳板与往复电动滑块之间设有弹性元件，避免强光对高清摄像头的摄像操作造成影响，提高了高清摄像头摄像的清晰度。

优选的，所述遮阳板外侧转动安装有转块，所述转块由下半部分的圆板和上半部分的直板一体组成，所述转块与遮阳板之间设有弹性元件，所述转块顶部转动安装有三角架，所述三角架底部转动安装于刮板顶部，所述刮板底部滑动安装于遮阳板上表面，所述转块上半部分的侧壁上固定安装有凹型板，所述凹型板呈内凹圆形状，方便对外界的风力进行聚合操作。

优选的，所述转块底部还设置有摆动机构，摆动机构包括摆动杆，所述摆动杆转动安装于转块下半部分圆板的侧壁上，所述摆动杆底部固定安装有圆球，所述圆球的前后两侧均设为内凹状，所述圆球上转动安装有T型杆，T型杆的横杆两端均设置为磁性球体状，促进所有的翻边透光孔的疏通效果。

优选的，所述转块上还设置有辅助机构，辅助机构包括转杆，所述转杆转动安装于凹型板上，所述转杆伸出凹型板的一端固定安装有弧形板，且另一端设置为十字型，所述摆动杆上嵌固有橡胶杆，所述橡胶杆顶部嵌固于转杆十字端的边缘底部，所述弧形板上下表面均开设有通槽，所述弧形板上下表面均开设有矩形齿口，所述弧形板的前后两端侧壁上均固定安装有锥形块，保证凹型板对风力的聚合效果和清洁度，避免风力二次推动杂质在凹型板表面造成滑动磨损。

一种用于光伏板表面缺陷监测方法，包括：

步骤1，启动行走模块，启动行走模块中的电动轮和往复电动滑块，首先往复电动滑块行走完整的竖向运动，随后电动轮移动至下一格的光伏板处，往复电动滑块再次工作进行完整的竖向运动，随后电动轮再次移动至下一格的光伏板处，以此工作至电动轮移动至导轨的终端；

步骤2，启动监测模块开始监测收集数据操作，监测模块跟随往复电动滑块进行移动，移动过程中摄像单元的高清摄像头对光伏板表面进行图像数据的收集，光线接收单元的光线接收器对光伏板表面的反射光线信号进行数据收集；

步骤3，数据的储存，在摄像单元和光线接收单元收集数据的同时，也会将收集到的数据实时的传输给储存传输模块中的储存传输器内进行储存；

步骤4，数据的传输，当行走模块运行到终点时，储存传输模块中的储存传输器将收集储存的两组数据传输给工作人员，工作人员便可将两组数据图像进行重合，可以直观的观察到反射光线信号对应在摄像图像上的位置，若光伏板表面有缺陷，光线接收器在移动到此处时，光线接收器接收到缺陷处的反射光线信号会产生异常或丢失的现象，随后在将两组数据图像进行重合后，便可直接找到信号缺陷处对应在摄像图像上的位置，进而可以精确快速的确定光伏板表面缺陷的位置。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明，通过设置有监测模块和储存传输模块，监测模块将反射光线信号数据和表面图像数据进行采集，储存传输模块将两组数据进行储存后并传输给工作人员，工作人员将两组数据图进行重合观察，便可直观的确定光伏板表面缺陷的位置，达到精确快速的对光伏板表面缺陷进行监测的效果，提高了工作效率；

2、本发明，通过设置有遮阳机构，风力推动转块进行转动，进而通过三角架使得刮板在遮阳板上表面进行反复刮动操作，便于清理遮阳板上表面的杂质，防止杂质的附着增加遮阳板的重力使得遮阳板过度偏转，同时可以防止杂质附着在翻边透光孔周围对透光效果造成影响；

3、本发明，通过设置有摆动机构，摆动杆通过圆球可以拉动T型杆进行跟随摆动，T型杆的磁体球部分便可在遮阳板的下表面进行滑动，T型杆磁体球的滑动便可对翻边透光孔的翻边部分进行撞击，对翻边的撞击产生振动传递给翻边透光孔内，可以让翻边透光孔内的杂质进行抖落，对翻边透光孔具有疏通的效果；

4、本发明，通过设置有辅助机构，在摆动杆的往复摆动过程中，通过橡胶杆和转杆便可带动弧形板进行往复的转动，进而通过弧形板的转动和离心力的作用将凹型板内凹面的风沙等杂质进行清除，可以保证凹型板对风力的聚合效果和清洁度，避免风力二次推动杂质在凹型板表面造成滑动磨损。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明的整体外部结构示意图；

图2为滑轨外部结构示意图；

图3为往复电动滑块外部结构示意图；

图4为遮阳板俯视外部结构示意图；

图5为遮阳板仰视外部结构示意图；

图6为转块外部结构示意图；

图7为弧形板外部局部结构示意图；

图8为完整光线信号数据图与摄像图像数据重合示意图。

附图标记所代表的为：1-光伏板，2-导轨，3-电动轮，4-滑轨，5-往复电动滑块，6-高清摄像头，7-光线接收器，8-储存传输器，9-遮阳板，10-翻边透光孔，11-转块，12-三角架，13-刮板，14-凹型板，15-摆动杆，16-圆球，17-T型杆，18-橡胶杆，19-转杆，20-弧形板，21-通槽，22-锥形块，23-矩形齿口。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。需要说明的是，本发明已经处于实际研发使用阶段。

如图1至图8所示，本实施例提供一种用于光伏板表面缺陷监测系统，包括光伏板1，还包括：

行走模块，用于在光伏板1表面帮助监测设备进行移动；

监测模块，其包括光线接收单元和摄像单元，用于监测收集光伏板1表面和缺陷部分的反射光线信号和表面图像；

储存传输模块，用于储存反射光线信号数据和表面图像数据，再将数据传输给工作人员。

在上述技术方案中，行走模块包括导轨2，至少有两个导轨2呈环形且分别嵌固于光伏板1上表面的顶部和底部，导轨2内滚动安装有电动轮3，电动轮3顶部转动安装于滑轨4的端点处，滑轨4上滑动安装有往复电动滑块5，电动轮3和往复电动滑块5内部均设置有蓄电池，可为自身提供电力，让往复电动滑块5具有足够的动力在滑轨4上进行往复滑动，光线接收单元使用的是光线接收器7，其嵌固于往复电动滑块5的侧面壁上，摄像单元使用的是高清摄像头6，其嵌固于往复电动滑块5底部，储存传输模块包括储存传输器8，其嵌固于往复电动滑块5顶部，光线接收器7和高清摄像头6均与储存传输器8电连接，可以将自身收集的反射光线信号数据和表面图像数据传输给储存传输器8，工作时，电动轮3可以沿着导轨2进行移动，进而带动滑轨4跟随电动轮3进行移动，使得行走模块可以带动监测模块和储存传输模块在光伏板1表面进行横向移动，往复电动滑块5可以沿着滑轨4进行上下的往复滑动，进而可以带动监测模块和储存传输模块进行跟随的上下移动，使得行走模块又可以带动监测模块和储存传输模块在光伏板1表面进行竖向移动，让光线接收器7可以对光伏板1表面反射的光线信号进行收集并传输给储存传输器8，高清摄像头6可以对光伏板1表面的图像进行采集并传输给储存传输器8，储存传输器8便可将两组数据图像传输给工作人员，随后如图8示意图所示，工作人员便可将两组数据图像进行重合，可以直观的观察到反射光线信号对应在摄像图像上的位置，若光伏板1表面有缺陷，光线接收器7在移动到此处时，光伏板1表面缺陷处的反射光便会产生偏差甚至缺失，进而导致光线接收器7接收到缺陷处的反射光线信号会产生异常或丢失的现象，随后在将两组数据图像进行重合后，便可直接找到信号缺陷处对应在摄像图像上的位置，进而可以精确快速的确定光伏板1表面缺陷的位置，最终，通过设置有监测模块和储存传输模块，监测模块将反射光线信号数据和表面图像数据进行采集，储存传输模块将两组数据进行储存后并传输给工作人员，工作人员将两组数据图进行重合观察，便可直观的确定光伏板1表面缺陷的位置，达到精确快速的对光伏板1表面缺陷进行监测的效果，提高了工作效率。

如图2、图3、图4、图5和图6所示，本发明中，往复电动滑块5上还设置有遮阳机构，遮阳机构包括遮阳板9，遮阳板9转动安装于往复电动滑块5的侧面壁，遮阳板9上开设有翻边透光孔10，翻边设置于遮阳板9的下表面，使得遮阳板9可以在阳光强烈时遮挡大部分的阳光，并让部分阳光通过翻边透光孔10照射，避免强光对高清摄像头6的摄像操作造成影响，提高了高清摄像头6摄像的清晰度，翻边可以提高翻边透光孔10的稳定性，遮阳板9与往复电动滑块5之间设有弹性元件，此处弹性元件使用的是金属弹片，使得遮阳板9具有弹性恢复力，使得遮阳板9产生轻微幅度的摆动后可以回到初始位置，遮阳板9外侧转动安装有转块11，转块11由下半部分的圆板和上半部分的直板一体组成，转块11与遮阳板9之间设有弹性元件，此处弹性元件使用的是扭簧，使得转块11的转动具有弹性恢复力，便于转块11在转动后回到初始位置，转块11顶部转动安装有三角架12，三角架12底部转动安装于刮板13顶部，刮板13底部滑动安装于遮阳板9上表面，转块11上半部分的侧壁上固定安装有凹型板14，凹型板14呈内凹圆形状，方便对外界的风力进行聚合操作。

在上述技术方案中，遮阳板9可以强光照射时，对大部分的阳光进行遮挡操作，并让小部分阳光通过翻边透光孔10进行光线补充，避免强光对高清摄像头6的摄像操作造成影响，提高了高清摄像头6摄像的清晰度，同时在往复电动滑块5移动的过程中，遮阳板9会由于惯性力而产生小幅度的转动，并由于弹性元件的弹力而形成小幅度的往复转动，遮阳板9的小幅度往复转动可以带动翻边透光孔10跟随进行移动，翻边透光孔10的跟随移动便可在透光的同时提高透光的范围，进而可以提高翻边透光孔10的光线补充范围，当外界存在风力时，风力通过凹型板14的内凹面进行聚合提高推力，从而凹型板14在风力的推动下带动转块11进行顺时针转动，转块11顶部便可顺时针下压三角架12，使得三角架12底部便可推动刮板13在遮阳板9上表面进行滑动，使得刮板13可以对遮阳板9上表面的杂质进行清理操作，同时，在风力减小或停止时，转块11会由于扭簧的回转弹力而逆时针转动回到初始位置，使得转块11顶部会带动三角架12逆时针上移，进而让三角架12拉动刮板13反向移动最终回到初始位置，最终在风力的推动影响下，转块11通过三角架12便可带动刮板13在遮阳板9上表面进行反复刮动操作，便于清理遮阳板9上表面的杂质，防止杂质的附着增加遮阳板9的重力使得遮阳板9过度偏转，同时可以防止杂质附着在翻边透光孔10周围对透光效果造成影响。

如图5和图6所示，本发明中，转块11底部还设置有摆动机构，摆动机构包括摆动杆15，摆动杆15转动安装于转块11下半部分圆板的侧壁上，摆动杆15底部固定安装有圆球16，圆球16的前后两侧均设为内凹状，圆球16上转动安装有T型杆17，T型杆17的横杆两端均设置为磁性球体状，本实施例中遮阳板9采用的是铁、镍等磁性材质，可以对T型杆17的磁体球部分进行吸引操作，使得T型杆17的磁体球部分可以在遮阳板9的下表面进行滑动操作。

在上述技术方案中，当往复电动滑块5沿着滑轨4进行竖向的往复运动时，圆球16会由于惯性力的作用带动摆动杆15产生前后的往复摆动，并且在风力的环境下，圆球16的内凹面提高风力的接触面积，进而提高风的推力，便于摆动杆15的摆动，在摆动杆15的往复摆动过程中，摆动杆15通过圆球16可以拉动T型杆17进行跟随摆动，T型杆17的磁体球部分便可在遮阳板9的下表面进行滑动，T型杆17磁体球的滑动便可对翻边透光孔10的翻边部分进行撞击，对翻边的撞击产生振动传递给翻边透光孔10内，可以让翻边透光孔10内的杂质进行抖落，对翻边透光孔10具有疏通的效果，同时该振动效果也会有些许传递给相邻的翻边透光孔10，从而促进所有的翻边透光孔10的疏通效果。

如图5、图6和图7所示，本发明中，转块11上还设置有辅助机构，辅助机构包括转杆19，转杆19转动安装于凹型板14上，转杆19伸出凹型板14的一端固定安装有弧形板20，且另一端设置为十字型，摆动杆15上嵌固有橡胶杆18，橡胶杆18顶部嵌固于转杆19十字端的边缘底部，弧形板20的弧度与凹型板14内凹面表面的弧度相同，弧形板20上下表面均开设有通槽21，通槽21呈弧形状且将弧形板20前后两端连通，弧形板20上下表面均开设有矩形齿口23，矩形齿口23的数量有若干个且均与通槽21连通，弧形板20的前后两端侧壁上均固定安装有锥形块22。

在上述技术方案中，当摆动杆15由于惯性力或者风力产生摆动时，摆动杆15的摆动可以将橡胶杆18向上挤压，使得橡胶杆18顶部可以向上通过转杆19的十字端带动转杆19进行转动，转杆19的转动便会带动弧形板20进行跟随转动，而弧形板20的转动便可对凹型板14内凹面的表面进行转动清除操作，将风力流动过程中残留的风沙等杂质进行清除，在弧形板20转动的过程中，清除的风沙等杂质会在通槽21内聚合并由于离心力的作用而产生滑动，杂质的聚合可以提高杂质的面积和重力，方便排出，聚合后的风沙等杂质可通过通槽21前后两端的出口移动至锥形块22上，通过锥形块22逐渐减小杂质的附着面而甩出，同时部分小型未聚合的杂质可直接通过矩形齿口23而排出，当摆动杆15反向摆动时，摆动杆15会将橡胶杆18向下拉动，橡胶杆18便会拉动转杆19的十字端带动转杆19进行反向转动，进而可以使得弧形板20进行反向转动，最终，在摆动杆15的往复摆动过程中，通过橡胶杆18和转杆19便可带动弧形板20进行往复的转动，进而通过弧形板20的转动和离心力的作用将凹型板14内凹面的风沙等杂质进行清除，可以保证凹型板14对风力的聚合效果和清洁度，避免风力二次推动杂质在凹型板14表面造成滑动磨损。

本发明还提供一种用于光伏板表面缺陷监测方法，包括：

步骤1，启动行走模块，启动行走模块中的电动轮3和往复电动滑块5，首先往复电动滑块5行走完整的竖向运动，随后电动轮3移动至下一格的光伏板1处，往复电动滑块5再次工作进行完整的竖向运动，随后电动轮3再次移动至下一格的光伏板1处，以此工作至电动轮3移动至导轨2的终端；

步骤2，启动监测模块开始监测收集数据操作，监测模块跟随往复电动滑块5进行移动，移动过程中摄像单元的高清摄像头6对光伏板1表面进行图像数据的收集，光线接收单元的光线接收器7对光伏板1表面的反射光线信号进行数据收集；

步骤3，数据的储存，在摄像单元和光线接收单元收集数据的同时，也会将收集到的数据实时的传输给储存传输模块中的储存传输器8内进行储存；

步骤4，数据的传输，当行走模块运行到终点时，储存传输模块中的储存传输器8将收集储存的两组数据传输给工作人员，工作人员便可将两组数据图像进行重合，可以直观的观察到反射光线信号对应在摄像图像上的位置，若光伏板1表面有缺陷，光线接收器7在移动到此处时，光线接收器7接收到缺陷处的反射光线信号会产生异常或丢失的现象，随后在将两组数据图像进行重合后，便可直接找到信号缺陷处对应在摄像图像上的位置，进而可以精确快速的确定光伏板1表面缺陷的位置。

综上所述，通过设置有监测模块和储存传输模块，监测模块将图像数据进行采集，储存传输模块将两组数据进行储存后并传输，随后将两组数据图进行重合观察，便可直观的确定光伏板1表面缺陷的位置，达到精确快速的效果，提高了工作效率，同时通过遮阳机构减小强光对数据采集的影响，通过摆动机构对翻边透光孔10进行疏通，通过辅助机构减小凹型板14的磨损。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。