一种有管供式光伏清洗设备及方法

申请号 CN202410049323.3 申请日 2024-01-12 公开(公告)号 CN117955420A 公开(公告)日 2024-04-30
申请人 中国三峡建工(集团)有限公司; 发明人 谭志国; 高鹏; 尹律; 朱歆玥; 赵强; 高庆丛; 王宁; 彭先泽;
摘要 本 发明 提供了一种有管供 水 式光伏清洗设备及方法,包括无人机,无人机的下方悬挂有用于储水的水箱;所述水箱上设置有用于给水箱补水的引水管,引水管与用于补水的补水管装置配合相连;所述补水管装置有多个,并设置在光伏基地的 太阳能 板外侧,单个补水管装置通过总供水管与水塔相连;所述水箱上设置有用于给清洗机进行供水,并组合连接的送水管;所述清洗机通过水 力 驱动滚动 支撑 在太阳能板外侧的轨道槽内,并同时对太阳能板进行清洗。此设备采用无外部动力的方式,通过采用无人机自动完成和补水管的对接,再与清洗机对接后,通过水压驱动自行轮行走,从自行轮流出的水再通 过喷 水口对光伏板进行清洗,很好实现了高效、自动化、快速清理的效果。
权利要求

1.一种有管供式光伏清洗设备,其特征在于,包括无人机(1),无人机(1)的下方悬挂有用于储水的水箱(27);
所述水箱(27)上设置有用于给水箱补水的引水管(2),引水管(2)与用于补水的补水管装置配合相连;
所述补水管装置有多个,并设置在光伏基地的太阳能板(29)外侧,单个补水管装置通过总供水管(28)与水塔(26)相连;
所述水箱(27)上设置有用于给清洗机(25)进行供水,并组合连接的送水管(6);
所述清洗机(25)通过水驱动滚动支撑在太阳能板(29)外侧的轨道槽(30)内,并同时对太阳能板(29)进行清洗。
2.根据权利要求1所述一种有管供水式光伏清洗设备,其特征在于:所述补水管装置包括位于底部外侧的补水管套管(17),补水管套管(17)的内部支撑存放有补水管(14);补水管(14)采用软质柔性可伸缩的水管,且内嵌设置弹性撑簧(16)提供支撑,以减少无人机(1)在牵引过程中的拉力;补水管套管(17)的顶部设置有供补水管(14)引出的延展口(13);
补水管(14)的顶端设置有用于和引水管(2)对接的补水管喇叭口(21),补水管喇叭口(21)的内部密封设置有柔性材料制成的补水管水囊(19),补水管水囊(19)的外壁上设置有第一水囊进水口(18),当补水管(14)内部充水时,水流进入补水管水囊(19)将其撑起;补水管水囊(19)的上部为弹性撑垫(20),以在未充水状态下,将补水管水囊(19)在弹性作用下回缩。
3.根据权利要求2所述一种有管供水式光伏清洗设备,其特征在于:所述引水管(2)的管口外侧固定密封设置了引水管水囊(4),引水管(2)管口侧壁内侧通过引水管水囊补水口(5)与引水管水囊(4)连通,当引水管(2)内部充水,水流进入引水管水囊(4)内,将引水管水囊(4)撑大卡在补水管水囊(19)内侧,以进行可靠连接;
所述引水管(2)的外部,并靠近水箱(27)的一侧设置有用于控制其插入补水管(14)内部深度的第一限位盖(3)。
4.根据权利要求2所述一种有管供水式光伏清洗设备,其特征在于:还包括用于补水管(14)回缩的回缩装置,回缩装置包括内置卷线(12)的弹性卷(15),弹性卷(15)内部设置了蓄能发条,弹性卷(15)设置在补水管套管(17)外侧基座上,从弹性卷(15)内部伸出的卷线(12)穿过补水管套管上的穿线孔,通过固定环(11)将卷线(12)固定在补水管(14)的外壁上,当补水管(14)与无人机(1)的引水管(2)对接解除后,借助弹性卷(15)内蓄能发条的回缩力,拉动卷线(12)回缩,进而将补水管(14)缩回补水管套管(17)内。
5.根据权利要求2所述一种有管供水式光伏清洗设备,其特征在于:补水管套管(17)的管口也设置为喇叭口形状,以便补水管(14)回缩导入,补水管(14)和补水管套管(17)的两个喇叭口的大小应合理设置、匹配,保证补水管喇叭口(21)被补水管套管(17)的喇叭口挡住,补水管(14)的管身缩入补水管套管(17)内,以便下次无人机(1)的引水管(2)的再次对接。
6.根据权利要求1所述一种有管供水式光伏清洗设备,其特征在于:所述送水管(6)上设置有送水管截止,用于控制送水管(6)水流的开关,送水管(6)出口端内侧设置了送水管水囊(8)和第二水囊进水口(9),在送水管(6)靠近无人机侧还固定设置有第二限位盖(7),以避免送水管(6)伸入清洗机(25)的导水架(24)过深。
7.根据权利要求6所述一种有管供水式光伏清洗设备,其特征在于:所述导水架(24)的内部设置有内挡环(23),送水管(6)先在送水管截止阀关闭,送水管(6)未供水,送水管水囊(8)未充水膨胀的情况下,伸入导水架(24)的接水口对接,此时送水管水囊(8)的外径小于内挡环(23)的内径,送水管(6)能自如伸入接水口内挡环(23)下方;然后,送水管截止阀打开,通水后,水从第二水囊进水口(9)进入送水管水囊(8),将送水管水囊(8)撑大,这样送水管水囊(8)的直径就大于内挡环(23)的内孔径,送水管(6)就不能从导水架(24)拔出,进而通过双向限位,以保证送水管与导水架(24)的可靠连接和供水。
8.根据权利要求1所述一种有管供水式光伏清洗设备,其特征在于:所述清洗机(25)包括用于和送水管(6)对接的导水架(24),导水架(24)下部连接分支管(32),分支管(32)的通过第一单向阀(43)连接进水道(42),进水道(42)的端头部位通过滑动密封件轴承(40)安装有自行轮(39),自行轮(39)为密封结构,内部设置多个轮叶(48),进水道(42)的尾端伸入自行轮(39)内,并布置有导水口(50),导水口(50)正对轮叶(48),并通过水力冲击轮叶(48)以驱动自行轮(39)行走;自行轮(39)的内部布置了回水道(41),回水道(41)端部为喇叭口结构(49),两侧自行轮(39)的回水道(41)都通过岔管(44)与清扫架导管(45)连接,清扫架导管(45)尾端与喷水横梁(33)连接,清扫架导管(45)下部布置了清扫架(35)和清扫刷(36),喷水横梁(33)左右两端布置了轮架(37)和随动轮(38),喷水横梁(33)中部布置了多个喷水口(34);
自行轮(39)在前,随动轮(38)均布置在轨道槽(30)内。
9.根据权利要求8所述一种有管供水式光伏清洗设备,其特征在于:所述导水架(24)和清扫架导管(45)之间设置有斜撑杆(47),斜撑杆(47)为非通水结构,所述清扫架导管(45)上设置有止逆阀(46);
所述清扫架(35)采用斜向后方的八字结构。
10.根据权利要求8所述一种有管供水式光伏清洗设备,其特征在于:前后两排太阳能板(29)的轨道槽(30)通过两端的弧形连接段(31)连接成一个完成的环形。
11.根据权利要求10所述一种有管供水式光伏清洗设备,其特征在于:轨道槽(30)和弧形连接段(31)都分别采用槽型轨道。
12.根据权利要求1所述一种有管供水式光伏清洗设备,其特征在于:还包括控制系统,所述控制系统采用人工或程序自动化的无线控制,人工无线控制方式为人员操作无人机,进行无人机与补水管先对接,再与导水架对接,进一步实现清洗机(25)的行走和清洗;程序自动化控制方式为通过预先设计的程序,在摄像头的监控下,通过程序的自动识别完成各个对接和清洗步骤。
13.一种有管供水式光伏清洗设备进行太阳能板清洗的方法,其特征在于,所述方法采用权利要求1‑12任意一项所述一种有管供水式光伏清洗设备实现;
所述方法包括以下步骤:
第一步:无人机(1)与补水管装置的对接;
将无人机(1)上的引水管(2)与补水管装置的补水管(14)对接,并保证两者连接的可靠性;
第二步:无人机(1)与清洗机(25)的对接;
将无人机(1)的送水管(6)与清洗机(25)对接,对接过程中先通过送水管截止阀不在送水管(6)中通水,以方便送水管(6)伸入接水口对接,对接好后再打开送水管截止阀,确保送水管(6)与接水口在清洗过程中的可靠连接;
第三步:清洗机(25)对太阳能板的清洗;
通过供水水压调节送水管截止阀开度,以调节清洗机(25)运行的速度,如果要暂停清洗,可以关闭送水管截止阀;
第四步:清洗机(25)的解除对接;
待清洗完成之后,按照对接的逆程序进行解除对接的操作。
14.根据权利要求13所述一种有管供水式光伏清洗设备进行太阳能板清洗的方法,其特征在于:第一步中,无人机(1)与补水管装置对接方法为,当无人机(1)的引水管(2)管口在控制系统导入下伸入补水管(14)后,补水管水阀开启管内充水,引水管水囊(4)和补水管水囊(19)内均充满水而撑大,这样引水管(2)和补水管(14)两个管头以这种方式临时可靠连接,实现了连续可靠供水的条件。
15.根据权利要求13所述一种有管供水式光伏清洗设备进行太阳能板清洗的方法,其特征在于:第三步中,清洗机(25)对太阳能板的清洗方法为,从无人机(1)的送水管(6)流过来的水,通过接水口后进入进水道(42),先经过进水道(42)的单向阀,再从进水道(42)的导水口(50)流入自行轮(39),导水口(50)以合适的度对准自行轮中的轮叶(48),通过水的冲击作用带动自行轮(39)转动,进一步带动整个清洗机(25)沿着轨道槽(30)向前运动,即向自行轮(39)在前、随动轮(38)在后的方向运行,冲击轮叶的水经回水口进入回水道(41),左右两侧的回水经岔管(44)汇集后经过清扫架导管(45)引入喷水横梁(33),再由喷水口(34)带水压喷出,对太阳能板(29)进行清洗,清洗机(25)在水流作用下在太阳能板(29)上前进的过程中,清扫架导管(45)下部清扫架上布置的清扫刷也同步在太阳能板上清扫,以便后续跟进的喷水横梁上的喷水口进行喷水冲洗,将太阳能板上的灰尘和杂物彻底清理干净。
16.根据权利要求13所述一种有管供水式光伏清洗设备进行太阳能板清洗的方法,其特征在于:清洗机(25)对太阳能板清洗过程中,当补水管(14)长度到极限后,分离当前补水管,再连接就近位置补水管装置的补水管以继续清洗。

说明书全文

一种有管供式光伏清洗设备及方法

技术领域

[0001] 本发明属于光伏板自动清洗设备领域,尤其是涉及一种有管供水式光伏清洗设备及方法。

背景技术

[0002] 为了保证光伏板的正常发电效率,需要定期对光伏板的表面进行清洗以提高了其光能吸收效率。
[0003] 目前,通常采用的清洗方式主要采用人工定期清洗。其问题在于,对于大面积清洗作业,人工清洗方式工作效率低,作业强度高,经济性差。
[0004] 虽然,也有采用CN 206392517 U中公开了户用太阳能光伏板无人机清理装置,其采用无人机装置搭载高压供气装置的方式来进行光伏板表面灰尘的吹扫,采用吹扫的方式无法保证清洁的效果,清洁效果不佳。
[0005] 虽然,在CN 113976513 A中,公开了一种基于无人机的光伏板除尘装置,其通过在无人机上搭载有用于充水清洗的清洁辊和供水系统,但是其需要定期进行进行补水。
[0006] 虽然,在CN 219056601 U中,公开光伏板清洗无人机,其也是通过在无人机上搭载清洗液,通过喷射清洗液的方式进行光伏板的清洗,但是,单纯采用喷水的清洁方式,清洁效果不佳。

发明内容

[0007] 为解决上述技术上的问题,本发明提供一种有管供水式光伏清洗设备及方法,此设备采用无外部动的方式,通过采用无人机自动完成和补水管的对接,再与清洗机对接后,通过水压驱动自行轮行走,从自行轮流出的水再通过喷水口对光伏板进行清洗,很好实现了高效、自动化、快速清理的效果。
[0008] 为了实现上述的技术特征,本发明的目的是这样实现的:一种有管供水式光伏清洗设备,包括无人机,无人机的下方悬挂有用于储水的水箱;所述水箱上设置有用于给水箱补水的引水管,引水管与用于补水的补水管装置配
合相连;
所述补水管装置有多个,并设置在光伏基地的太阳能板外侧,单个补水管装置通
过总供水管与水塔相连;
所述水箱上设置有用于给清洗机进行供水,并组合连接的送水管;
所述清洗机通过水力驱动滚动支撑在太阳能板外侧的轨道槽内,并同时对太阳能
板进行清洗。
[0009] 所述补水管装置包括位于底部外侧的补水管套管,补水管套管的内部支撑存放有补水管;补水管采用软质柔性可伸缩的水管,且内嵌设置弹性撑簧提供支撑,以减少无人机在牵引过程中的拉力;补水管套管的顶部设置有供补水管引出的延展口;补水管的顶端设置有用于和引水管对接的补水管喇叭口,补水管喇叭口的内部密
封设置有柔性材料制成的补水管水囊,补水管水囊的外壁上设置有第一水囊进水口,当补水管内部充水时,水流进入补水管水囊将其撑起;补水管水囊的上部为弹性撑垫,以在未充水状态下,将补水管水囊在弹性作用下回缩。
[0010] 所述引水管的管口外侧固定密封设置了引水管水囊,引水管管口侧壁内侧通过引水管水囊补水口与引水管水囊连通,当引水管内部充水,水流进入引水管水囊内,将引水管水囊撑大卡在补水管水囊内侧,以进行可靠连接;所述引水管的外部,并靠近水箱的一侧设置有用于控制其插入补水管内部深度的
第一限位盖。
[0011] 还包括用于补水管回缩的回缩装置,回缩装置包括内置卷线的弹性卷,弹性卷内部设置了蓄能发条,弹性卷设置在补水管套管外侧基座上,从弹性卷内部伸出的卷线穿过补水管套管上的穿线孔,通过固定环将卷线固定在补水管的外壁上,当补水管与无人机的引水管对接解除后,借助弹性卷内蓄能发条的回缩力,拉动卷线回缩,进而将补水管缩回补水管套管内。
[0012] 补水管套管的管口也设置为喇叭口形状,以便补水管回缩导入,补水管和补水管套管的两个喇叭口的大小应合理设置、匹配,保证补水管喇叭口被补水管套管的喇叭口挡住,补水管的管身缩入补水管套管内,以便下次无人机的引水管的再次对接。
[0013] 所述送水管上设置有送水管截止,用于控制送水管水流的开关,送水管出口端内侧设置了送水管水囊和第二水囊进水口,在送水管靠近无人机侧还固定设置有第二限位盖,以避免送水管伸入清洗机的导水架过深。
[0014] 所述导水架的内部设置有内挡环,送水管先在送水管截止阀关闭,送水管未供水,送水管水囊未充水膨胀的情况下,伸入导水架的接水口对接,此时送水管水囊的外径小于内挡环的内径,送水管能自如伸入接水口内挡环下方;然后,送水管截止阀打开,通水后,水从第二水囊进水口进入送水管水囊,将送水管水囊撑大,这样送水管水囊的直径就大于内挡环的内孔径,送水管就不能从导水架拔出,进而通过双向限位,以保证送水管与导水架的可靠连接和供水。
[0015] 所述清洗机包括用于和送水管对接的导水架,导水架下部连接分支管,分支管的通过第一单向阀连接进水道,进水道的端头部位通过滑动密封件轴承安装有自行轮,自行轮为密封结构,内部设置多个轮叶,进水道的尾端伸入自行轮内,并布置有导水口,导水口正对轮叶,并通过水力冲击轮叶以驱动自行轮行走;自行轮的内部布置了回水道,回水道端部为喇叭口结构,两侧自行轮的回水道都通过岔管与清扫架导管连接,清扫架导管尾端与喷水横梁连接,清扫架导管下部布置了清扫架和清扫刷,喷水横梁左右两端布置了轮架和随动轮,喷水横梁中部布置了多个喷水口;自行轮在前,随动轮均布置在轨道槽内。
[0016] 所述导水架和清扫架导管之间设置有斜撑杆,斜撑杆为非通水结构,所述清扫架导管上设置有止逆阀;所述清扫架采用斜向后方的八字结构。
[0017] 前后两排太阳能板的轨道槽通过两端的弧形连接段连接成一个完成的环形。
[0018] 轨道槽和弧形连接段都分别采用槽型轨道。
[0019] 还包括控制系统,所述控制系统采用人工或程序自动化的无线控制,人工无线控制方式为人员操作无人机,进行无人机与补水管先对接,再与导水架对接,进一步实现清洗机的行走和清洗;程序自动化控制方式为通过预先设计的程序,在摄像头的监控下,通过程序的自动识别完成各个对接和清洗步骤。
[0020] 一种有管供水式光伏清洗设备进行太阳能板清洗的方法,所述方法采用权利要求1‑12任意一项所述一种有管供水式光伏清洗设备实现;
所述方法包括以下步骤:
第一步:无人机与补水管装置的对接;
将无人机上的引水管与补水管装置的补水管对接,并保证两者连接的可靠性;
第二步:无人机与清洗机的对接;
将无人机的送水管与清洗机对接,对接过程中先通过送水管截止阀不在送水管中
通水,以方便送水管伸入接水口对接,对接好后再打开送水管截止阀,确保送水管与接水口在清洗过程中的可靠连接;
第三步:清洗机对太阳能板的清洗;
通过供水水压调节送水管截止阀开度,以调节清洗机运行的速度,如果要暂停清
洗,可以关闭送水管截止阀;
第四步:清洗机的解除对接;
待清洗完成之后,按照对接的逆程序进行解除对接的操作。
[0021] 第一步中,无人机与补水管装置对接方法为,当无人机的引水管管口在控制系统导入下伸入补水管后,补水管水阀开启管内充水,引水管水囊和补水管水囊内均充满水而撑大,这样引水管和补水管两个管头以这种方式临时可靠连接,实现了连续可靠供水的条件。
[0022] 第三步中,清洗机对太阳能板的清洗方法为,从无人机的送水管流过来的水,通过接水口后进入进水道,先经过进水道的单向阀,再从进水道的导水口流入自行轮,导水口以合适的度对准自行轮中的轮叶,通过水的冲击作用带动自行轮转动,进一步带动整个清洗机沿着轨道槽向前运动,即向自行轮在前、随动轮在后的方向运行,冲击轮叶的水经回水口进入回水道,左右两侧的回水经岔管汇集后经过清扫架导管引入喷水横梁,再由喷水口带水压喷出,对太阳能板进行清洗,清洗机在水流作用下在太阳能板上前进的过程中,清扫架导管下部清扫架上布置的清扫刷也同步在太阳能板上清扫,以便后续跟进的喷水横梁上的喷水口进行喷水冲洗,将太阳能板上的灰尘和杂物彻底清理干净。
[0023] 清洗机对太阳能板清洗过程中,当补水管长度到极限后,分离当前补水管,再连接就近位置补水管装置的补水管以继续清洗。
[0024] 本发明有如下有益效果:1、创新性强。本发明采用无外部动力的方式,仅使用水压就完成了清洗机行走和
清洗的功能,体现了很强的创新性。
[0025] 2、设计精巧。本发明在多个方面均体现了精巧的设计,如引水管和补水管的连接,送水管与接水口的连接、横水管内的分腔设计等,起到了简单、经济又可行的效果。
[0026] 3、控制精确。本发明在多个方面体现了精确控制,如无人机与补水管,无人机与接水口的对接等,均通过程序控制有效满足了精确控制的效果。
[0027] 4、简单实用。本发明在设计上力求简单实用,全力做到化繁为简,在体现最佳效果的同时,让结构最为简单实用,各种细节均进行了合理简单的设计,具有很强的实用性。附图说明
[0028] 为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0030] 图1为本发明整体结构图。
[0031] 图2为本发明清洗过程中三维图。
[0032] 图3为本发明无人机与补水管装置对接过程图。
[0033] 图4为本发明无人机与补水管装置对接完成图。
[0034] 图5为本发明无人机与补水管装置清洗过程中伸长状态图。
[0035] 图6为本发明无人机与清洗机对接过程图。
[0036] 图7为本发明无人机与清洗机对接完成图。
[0037] 图8为本发明清洗机第一视角三维图。
[0038] 图9为本发明清洗机第二视角三维图。
[0039] 图10为本发明清洗机第三视角三维透视图。
[0040] 图中:无人机1、引水管2、第一限位盖3、引水管水囊4、引水管水囊补水口5、送水管6、第二限位盖7、送水管水囊8、第二水囊进水口9、固定环11、卷线12、延展口13、供补水管
14、弹性卷15、弹性撑簧16、补水管套管17、第一水囊进水口18、补水管水囊19、弹性撑垫20、补水管喇叭口21、导水架喇叭口22、内挡环23、导水架24、清洗机25、水塔26、水箱27、总供水管28、太阳能板29、轨道槽30、弧形连接段31、分支管32、喷水横梁33、喷水口34、清扫架35、清扫刷36、轮架37、随动轮38、自行轮39、轴承40、回水道41、进水道42、第一单向阀43、岔管
44、清扫架导管45、止逆阀46、斜撑杆47、轮叶48、喇叭口结构49、导水口50。

具体实施方式

[0041] 下面将结合附图对本发明的技术方案做进一步的说明。
[0042] 进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例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。
[0043] 在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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和简化描述,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。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0044] 在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0045] 此外,下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
[0046] 实施例1:参见图1‑10,一种有管供水式光伏清洗设备,包括无人机1,无人机1的下方悬挂有
用于储水的水箱27;所述水箱27上设置有用于给水箱补水的引水管2,引水管2与用于补水的补水管装置配合相连;所述补水管装置有多个,并设置在光伏基地的太阳能板29外侧,单个补水管装置通过总供水管28与水塔26或水相连;所述水箱27上设置有用于给清洗机25进行供水,并组合连接的送水管6;所述清洗机25通过水力驱动滚动支撑在太阳能板29外侧的轨道槽30内,并同时对太阳能板29进行清洗。此设备采用无外部动力的方式,通过采用无人机自动完成和补水管的对接,再与清洗机对接后,通过水压驱动自行轮行走,从自行轮流出的水再通过喷水口对光伏板进行清洗,很好实现了高效、自动化、快速清理的效果。具体使用过程中,通过引水管2为水箱27供水,然后,通过送水管6给清洗机25进行供水,并通过水力驱动清洗机25行走,并同步实现对太阳能板29进行清洗。
[0047] 进一步的,所述补水管装置包括位于底部外侧的补水管套管17,补水管套管17的内部支撑存放有补水管14;补水管14采用软质柔性可伸缩的水管,且内嵌设置弹性撑簧16提供支撑,以减少无人机1在牵引过程中的拉力;补水管套管17的顶部设置有供补水管14引出的延展口13。通过上述的补水管套管17采用制结构,以便将补水管14保持在垂直状态,方便无人机的引水管的对接。通过弹性撑簧16为补水管提供支撑,将一部分补水管的重量以竖直方式传递给基座,减少无人机所需负担的由补水管重量导致增加的拉力,另一方面将补水管管内空间撑开,以便无人机引水管与其对接和形成良好的供水空间通道。
[0048] 进一步的,补水管14的顶端设置有用于和引水管2对接的补水管喇叭口21,补水管喇叭口21的内部密封设置有柔性材料制成的补水管水囊19,补水管水囊19的外壁上设置有第一水囊进水口18,当补水管14内部充水时,水流进入补水管水囊19将其撑起;补水管水囊19的上部为弹性撑垫20,以在未充水状态下,将补水管水囊19在弹性作用下回缩。
[0049] 进一步的,所述引水管2的管口外侧固定密封设置了引水管水囊4,引水管2管口侧壁外侧通过引水管水囊补水口5与引水管水囊4连通,当引水管2内部充水,水流进入引水管水囊4内,将引水管水囊4撑大卡在补水管水囊19内侧,以进行可靠连接;所述引水管2的外部,并靠近水箱27的一侧设置有用于控制其插入补水管14内部深度的第一限位盖3。通过上述的结构,方便了引水管2与补水管连接。当无人机引水管管口在控制系统导入下伸入补水管后,补水管水阀开启管内充水,引水管水囊和补水管水囊内均充满水而撑大,这样引水管和补水管两个管头以这种方式临时可靠连接,实现了连续可靠供水的条件。
[0050] 进一步的,还包括用于补水管14回缩的回缩装置,回缩装置包括内置卷线12的弹性卷15,弹性卷15内部设置了蓄能发条,弹性卷15设置在补水管套管17外侧基座上,从弹性卷15内部伸出的卷线12穿过补水管套管上的穿线孔,通过固定环11将卷线12固定在补水管14的外壁上,当补水管14与无人机1的引水管2对接解除后,借助弹性卷15内蓄能发条的回缩力,拉动卷线12回缩,进而将补水管14缩回补水管套管17内。通过上述的回缩装置能够在不使用时,实现补水管的回收。
[0051] 进一步的,补水管套管17的管口也设置为喇叭口形状,以便补水管14回缩导入,补水管14和补水管套管17的两个喇叭口的大小应合理设置、匹配,保证补水管喇叭口21被补水管套管17的喇叭口挡住,补水管14的管身缩入补水管套管17内,以便下次无人机1的引水管2的再次对接。
[0052] 进一步的,所述送水管6上设置有送水管截止阀,用于控制送水管6水流的开关,送水管6出口端外侧设置了送水管水囊8和第二水囊进水口9,在送水管6靠近无人机侧还固定设置有第二限位盖7,以避免送水管6伸入清洗机25的导水架24过深。
[0053] 进一步的,所述导水架24的内部设置有内挡环23,送水管6先在送水管截止阀关闭,送水管6未供水,送水管水囊8未充水膨胀的情况下,伸入导水架24的接水口对接,此时送水管水囊8的外径小于内挡环23的内径,送水管6能自如伸入接水口内挡环23下方;然后,送水管截止阀打开,通水后,水从第二水囊进水口9进入送水管水囊8,将送水管水囊8撑大,这样送水管水囊8的直径就大于内挡环23的内孔径,送水管6就不能从导水架24拔出,进而通过双向限位,以保证送水管与导水架24的可靠连接和供水。
[0054] 实施例2:为了实现清洗,提供了一种清洗机25,进一步的,所述清洗机25包括用于和送水管
6对接的导水架24,导水架24下部连接分支管32,分支管32的通过第一单向阀43连接进水道
42,进水道42的端头部位通过轴承40安装有自行轮39,自行轮39为密封结构,内部设置多个轮叶48,进水道42的尾端伸入自行轮39内,并布置有导水口50,导水口50正对轮叶48,并通过水力冲击轮叶48以驱动自行轮39行走;自行轮39的内部布置了回水道41,回水道41端部为喇叭口结构49,两侧自行轮39的回水道41都通过岔管44与清扫架导管45连接,清扫架导管45尾端与喷水横梁33连接,清扫架导管45下部布置了清扫架35和清扫刷36,喷水横梁33左右两端布置了轮架37和随动轮38,喷水横梁33中部布置了多个喷水口34。自行轮39在前,随动轮38均布置在轨道槽30内。
[0055] 清洗机工作原理:本清洗机采用单向运行方式,但可以通过清洗机运行轨道槽的合理、循环设置,确
保光伏板能得到不遗漏的清洗和保养。
[0056] 进一步的,导水架、喷水横梁33、自行轮、岔管、清扫架导管、喷水横梁均为中空结构,内部通过各部件的连接形成完整的水流通道,最后通过喷水口将水喷出。从无人机送水管流过来的水,通过接水口后进入进水道,先经过进水道的单向阀,再从进水道的导水口流入自行轮,导水口以合适的角度对准自行轮中的轮叶,通过水的冲击作用带动自行轮转动,进一步带动整个清洗机沿着轨道槽向前运动,冲击轮叶的水经回水口进入回水道,左右两侧的回水经岔管汇集后经过清扫架导管引入喷水横梁,再由喷水口带水压喷出,对太阳能板进行清洗,清洗机在水流作用下在太阳能板上前进的过程中,清扫架导管下部清扫架上布置的清扫刷也同步在太阳能板上清扫,以便后续跟进的喷水横梁上的喷水口进行喷水冲洗,将太阳能板上的灰尘和杂物彻底清理干净。清扫架采用斜向后方的八字结构,这样可以边清扫边将杂物和灰尘赶到太阳能板的外侧。太阳能板两端设置了轨道槽,自行轮在轨道槽内带着清洗机运动,避免因为太阳能板的倾斜,导致清洗机不能走直线,运行轨迹发生偏斜,导致清洗效果差。
[0057] 进一步的,前后两排太阳能板的轨道槽通过两端的弧形连接段连接成一个完成的环形,这样就可以实现单向运行方式下对太阳能板的有效、全面的清理。光伏板从受光角度考虑,一般会采用倾斜角布置,清洗机运行的轨道槽也是倾斜方式布置,前后两排光伏板通过两端的弧形连接段连接,会存在轨道槽上下坡度的变化,方能合理衔接很好适应,但变化调整的原则就是任何一个断面,两边轨道槽的轨距要保持不变。即左、右两边的轨道高度不一致的情况下,如可能同一断面的轨道槽,一根高、一根低,一根上坡、一根下坡,这样就为了适应在直线段轨道槽是以倾斜方式布置,但到了连接段轨道槽就要进行调整和转换,即靠近内侧的单根轨道槽要从高往低走,外侧的单根轨道槽要从低往高走。
[0058] 进一步的,所述导水架24和清扫架导管45之间设置有斜撑杆47,斜撑杆47为非通水结构,所述清扫架导管45上设置有止逆阀46;通过止逆阀46保证了高压水冲洗的效果和质量
[0059] 进一步的,所述清扫架35采用斜向后方的八字结构。
[0060] 进一步的,前后两排太阳能板29的轨道槽30通过两端的弧形连接段31连接成一个完成的环形。通过上述的轨道槽,能够实现连续清洗。
[0061] 进一步的,轨道槽30和弧形连接段31都分别采用槽型轨道。
[0062] 进一步的,还包括控制系统,所述控制系统采用人工或程序自动化的无线控制,人工无线控制方式为人员操作无人机,进行无人机与补水管先对接,再与导水架对接,进一步实现清洗机25的行走和清洗;程序自动化控制方式为通过预先设计的程序,在摄像头的监控下,通过程序的自动识别完成各个对接和清洗步骤。
[0063] 实施例3:一种有管供水式光伏清洗设备进行太阳能板清洗的方法,所述方法采用所述一种
有管供水式光伏清洗设备实现;
所述方法包括以下步骤:
第一步:无人机1与补水管装置的对接;
将无人机1上的引水管2与补水管装置的补水管14对接,并保证两者连接的可靠
性;
第二步:无人机1与清洗机25的对接;
将无人机1的送水管6与清洗机25对接,对接过程中先通过送水管截止阀不在送水
管6中通水,以方便送水管6伸入接水口对接,对接好后再打开送水管截止阀,确保送水管6与接水口在清洗过程中的可靠连接;
第三步:清洗机25对太阳能板的清洗;
通过供水水压调节清洗机25运行的速度,如果要暂停清洗,可以关闭送水管截止
阀;
第四步:清洗机25的解除对接;
待清洗完成之后,按照对接的逆程序进行解除对接的操作。
[0064] 第一步中,无人机1与补水管装置对接方法为,当无人机1的引水管2管口在控制系统导入下伸入补水管14后,补水管水阀开启管内充水,引水管水囊4和补水管水囊19内均充满水而撑大,这样引水管2和补水管14两个管头以这种方式临时可靠连接,实现了连续可靠供水的条件。
[0065] 第三步中,清洗机25对太阳能板的清洗方法为,从无人机1的送水管6流过来的水,通过接水口后进入进水道42,先经过进水道42的单向阀,再从进水道42的导水口50流入自行轮39,导水口50以合适的角度对准自行轮中的轮叶48,通过水的冲击作用带动自行轮39转动,进一步带动整个清洗机25沿着轨道槽30向前运动,冲击轮叶的水经回水口进入回水道41,左右两侧的回水经岔管44汇集后经过清扫架导管45引入喷水横梁33,再由喷水口34带水压喷出,对太阳能板29进行清洗,清洗机25在水流作用下在太阳能板29上前进的过程中,清扫架导管45下部清扫架上布置的清扫刷也同步在太阳能板上清扫,以便后续跟进的喷水横梁上的喷水口进行喷水冲洗,将太阳能板上的灰尘和杂物彻底清理干净。
[0066] 上述的实施例仅为本发明的优选技术方案,而不应视为对于本发明的限制,本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案,包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举,即在此范围内的等同替换改进,也在本发明的保护范围之内。
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