一种用于光伏板清洗与巡检一体的智能多旋翼无人机的制作方法

    专利查询2025-03-04  5


    本发明涉及一种光伏板维护设备,具体是一种用于光伏板清洗与巡检一体的智能多旋翼无人机。


    背景技术:

    1、随着全球对可再生能源需求的不断增长,光伏发电作为清洁、可再生的能源形式,其应用规模日益扩大。然而,光伏板在长期户外运行过程中,不可避免地会积累灰尘、鸟粪、树叶等污染物,这些污染物不仅影响光伏板的透光率,降低发电效率,还可能加速光伏板的老化,缩短使用寿命。因此,定期对光伏板进行清洗与巡检,确保其表面清洁和性能稳定,是光伏电站运维管理的重要环节。

    2、现有的光伏板清洗与巡检设备包括:

    3、自动化清洗机器人:自动化程度高,减少人力成本;可定制化设计,适应不同场景。但初期投资大,维护成本高;受限于光伏板布局和地形条件,可能无法全面覆盖;在某些复杂环境下,机器人可能无法正常工作。

    4、无人机清洗装置:能够覆盖大面积光伏板区域,提高清洗效率;减少人力投入,降低安全风险。无人机清洗装置在光伏板清洗领域的应用虽然具有一定优势,但其局限性也显而易见。首先,单一的喷水清洗方式无法有效清除光伏板表面的顽固污垢。其次,由于无人机在空中作业,其稳定性受到风力、气流等多种因素的影响,若增加物理刷洗功能,则难以保证刷洗过程中的精确控制,稍有不慎就可能对光伏板造成损伤。

    5、因此,有必要提供一种用于光伏板清洗与巡检一体的智能多旋翼无人机,以解决上述背景技术中提出的问题。


    技术实现思路

    1、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种用于光伏板清洗与巡检一体的智能多旋翼无人机,包括:

    2、机体,所述机体的四周分布有多个螺旋桨,用于提供飞行动力;

    3、镜头,设置于所述机体的前方,用于对光伏板进行巡检拍摄;

    4、水箱,固定于所述机体的下方,用于储存清洗用水,所述水箱的侧壁设有可开闭的进水口;

    5、支杆,多个支杆分布于所述水箱下方的周围,用于在无人机降落时支撑所述机体;

    6、升降管,设置于所述水箱下方的中心位置,用于调节高度;

    7、刷杆,设置于所述升降管内,且为空心结构,其下端能够喷水,用于进行光伏板的清洗作业;

    8、刷毛,分布于所述刷杆的周围,与刷杆配合,用于物理刷洗光伏板表面。

    9、进一步的,所述水箱内的中心固定有内管,所述内管内滑动设置有活塞,所述活塞上端固定有滑动贯穿到机体上方的导向杆,所述活塞下方固定到升降管中;

    10、所述升降管为空心结构,所述活塞中开设有与升降管内部贯通的通孔。

    11、进一步的,所述水箱底部固定有螺母,所述升降管中部的外壁开设有螺纹,所述升降管的螺纹与螺母能够螺纹连接。

    12、进一步的,所述机体内转动设置有套在导向杆外的中心齿轮,所述中心齿轮与导向杆通过键槽可滑动且限制转动地连接;

    13、所述机体内还设有能够驱动中心齿轮转动的驱动装置。

    14、进一步的,所述内管下部的侧壁开设有进水孔,所述导向杆的下部固定有与内管内壁贴合的螺旋叶片。

    15、进一步的,述刷杆与升降管通过键槽可滑动且限制转动地连接;

    16、所述升降管内部中,刷杆顶部与升降管顶部之间设有弹簧,所述弹簧提供使刷杆向下的弹力。

    17、进一步的,所述升降管内的顶部设有贴合到所述弹簧的压力传感器。

    18、进一步的,所述支杆铰接到水箱底部的侧壁。

    19、进一步的,所述升降管下端可转动且限制滑动地连接有导向盘,所述导向盘周围铰接有多根连接杆,所述连接杆末端开设有滑槽。

    20、进一步的,所述支杆侧壁固定有滑块,每个所述滑块可滑动且限制转动地连接到每根连接杆的滑槽中。

    21、与现有技术相比,本发明的有益效果是:

    22、本发明通过无人机的高空作业能力,能够迅速覆盖大面积的光伏板区域,进行快速巡检和精准清洗。相比传统的人工巡检和清洗方式,无人机作业极大地缩短了维护周期,提高了工作效率。无人机搭载的高清镜头和先进的图像处理系统,能够实时拍摄并分析光伏板的图像数据,精准识别出污渍、裂痕等潜在问题区域,并自动标记,为后续的维护工作提供了可靠的数据支持。

    23、本发明结合喷水与物理刷洗的双重清洁机制,无人机能够针对不同程度的污渍进行智能化清洗。喷水清洗能够初步湿润并去除表面浮尘,而物理刷洗则能有效清除顽固污渍,确保光伏板表面的清洁度,提高发电效率。

    24、本发明中支杆能够随着升降管的升降而自动调整角度,确保了无人机在执行清洗任务时,支杆不会成为刷毛清理光伏板表面的阻碍;而在无人机需要降落时,支杆又能迅速调整至合适位置,支撑机体平稳着陆。不仅提高了作业的灵活性,还增强了无人机的稳定性。

    25、本发明通过设置在升降管内的压力传感器与螺旋桨的反馈控制,当刷杆下方的弹簧受到的挤压力增大至一定阈值时,无人机能够自动增加螺旋桨的升力,以防止刷杆对光伏板施加过大的压力造成损伤;反之,当挤压力减小至一定阈值时,则减小升力,确保刷毛能够保持适当的压力以有效清理光伏板表面。提升了清洗作业的安全性和效果。

    26、本发明中同一个驱动装置能够同时实现多个功能:通过正反转控制升降管的升降、利用螺旋叶片泵水实现喷射水柱、驱动刷杆旋转进行物理刷洗、支杆的角度调整。高度集成的驱动系统不仅简化了无人机的内部结构,降低了制造成本,还提高了系统的可靠性和维护便利性。



    技术特征:

    1.一种用于光伏板清洗与巡检一体的智能多旋翼无人机,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的一种用于光伏板清洗与巡检一体的智能多旋翼无人机,其特征在于,所述水箱(4)底部固定有螺母(71),所述升降管(7)中部的外壁开设有螺纹,所述升降管(7)的螺纹与螺母(71)能够螺纹连接。

    3.根据权利要求1所述的一种用于光伏板清洗与巡检一体的智能多旋翼无人机,其特征在于,所述机体(1)内转动设置有套在导向杆(43)外的中心齿轮(10),所述中心齿轮(10)与导向杆(43)通过键槽可滑动且限制转动地连接;

    4.根据权利要求1所述的一种用于光伏板清洗与巡检一体的智能多旋翼无人机,其特征在于,所述内管(41)下部的侧壁开设有进水孔(44),所述导向杆(43)的下部固定有与内管(41)内壁贴合的螺旋叶片(45)。

    5.根据权利要求1所述的一种用于光伏板清洗与巡检一体的智能多旋翼无人机,其特征在于,所述刷杆(8)与升降管(7)通过键槽可滑动且限制转动地连接;

    6.根据权利要求5所述的一种用于光伏板清洗与巡检一体的智能多旋翼无人机,其特征在于,所述升降管(7)内的顶部设有贴合到所述弹簧(72)的压力传感器。

    7.根据权利要求1所述的一种用于光伏板清洗与巡检一体的智能多旋翼无人机,其特征在于,所述支杆(5)铰接到水箱(4)底部的侧壁。

    8.根据权利要求7所述的一种用于光伏板清洗与巡检一体的智能多旋翼无人机,其特征在于,所述升降管(7)下端可转动且限制滑动地连接有导向盘(9),所述导向盘(9)周围铰接有多根连接杆(51),所述连接杆(51)末端开设有滑槽(52)。

    9.根据权利要求8所述的一种用于光伏板清洗与巡检一体的智能多旋翼无人机,其特征在于,所述支杆(5)侧壁固定有滑块(53),每个所述滑块(53)可滑动且限制转动地连接到每根连接杆(51)的滑槽(52)中。


    技术总结
    本发明公开了一种用于光伏板清洗与巡检一体的智能多旋翼无人机,涉及一种光伏板维护设备技术领域,包括:机体,机体的四周分布有多个螺旋桨,用于提供飞行动力;镜头,设置于机体的前方,用于对光伏板进行巡检拍摄;水箱,固定于机体的下方,用于储存清洗用水,所述水箱的侧壁设有可开闭的进水口;支杆,多个支杆分布于水箱下方的周围,用于在无人机降落时支撑机体;升降管,设置于水箱下方的中心位置,用于调节高度;刷杆,设置于升降管内,且为空心结构,其下端能够喷水,用于进行光伏板的清洗作业;刷毛,分布于刷杆的周围,通过无人机的高空作业能力,能够迅速覆盖大面积的光伏板区域,进行快速巡检和精准清洗。

    技术研发人员:崔彦岭,赵泽东,王娟,李智,李帛洋,杨俊,韩雄志
    受保护的技术使用者:中电国科技术有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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