[发明专利]一种太阳能路面自动监测清污系统及方法

说明书

本发明公开了一种太阳能路面自动监测清污系统及方法，所述系统包括污物识别模块、监测模块、自动清污装置及供电的太阳能路面；污物识别模块，用于获取太阳能路面表面覆盖的污染物信息；监测预警模块，用于对污染程度进行归一化赋值，当超过设定的阈值时，对太阳能路面表面覆盖的污染物进行预警；自动清污装置，用于根据预警结果控制清污装置的开关，对太阳能路面表面进行清洗。本发明能够对太阳能路面表面覆盖的污染物的污染程度进行判别，实现对表面污染物的实时监测预警，并通过自动清污装置及时快速清理污染物，且所需电力均由太阳能路面自身提供，可实现自动化操作，有效降低太阳能路面的后期维修养护成本，提高太阳能路面的发电效率。

技术领域

本发明涉及太阳能路面技术领域，更具体的说是涉及一种太阳能路面自动监测清污系统及方法。

背景技术

太阳能路面作为一种新的能源收集方式，可以以清洁、无污染的方式发电，不仅可以满足开发新的可再生清洁能源的要求，还提供了交通工程技术、智能道路设备和电动汽车电源等广泛的电能转换应用。

然而，基于光伏发电的太阳能路面的应用有其自身的挑战，特别是污染，即太阳能路面表面上的异物堆积，而且由于太阳能路面要求其表层具有一定的构造深度以满足抗滑性能的要求，这会造成其表面容易堆积灰尘。当太阳能路面上有污染物时会造成发电能效衰减：一方面显著降低太阳能电池上的光透射率；另一方面，遮挡引起的热斑效应会损坏光伏组件。不同于传统光伏电池的污染物主要是灰尘颗粒等，污染物单一，对于道路交通环境，太阳能路面上的污染物种类繁杂，因机动车辆尾气等产生的灰尘颗粒、生活垃圾、以及行人和行车的流动性所带来的泥土、砂石颗粒及胎痕等，将会进一步加重污染问题。

目前，对于太阳能路面的表面污染清洁还缺乏行之有效的方法，一方面是自然清洁，主要靠自然界的雨水和风；另一方面是通过人力清扫和移动清洁器等手段保持路面清洁。前者虽然成本低，但受季节性波动，无法获得最佳发电量，可靠性不高，尤其是在污渍严重且降雨量或强度不足以洗掉污垢的情况下；后者费时费力，增加耗能，且存在交通安全隐患，同时无法及时掌握清洁频率，过于频繁的清洁频率会提高成本，而清洁间隔时间过长则会导致发电量损失。

因此，如何提供一种能够实时、快速、有效的太阳能路面清污系统及方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种太阳能路面自动监测清污系统及方法，可自动识别并及时快速主动地清理污染，以最大限度地减少经济损失并提高能源产量。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种太阳能路面自动监测清污系统，包括：污物识别模块、监测模块、自动清污装置和太阳能路面；污物识别模块，用于获取太阳能路面表面覆盖的污染物信息；监测模块，用于对污染物的污染程度进行归一化赋值，当超过设定的阈值时，对太阳能路面表面覆盖的污染物进行预警；自动清污装置，用于根据预警结果控制所述自动清污装置工作状态，对太阳能路面表面进行清洗；太阳能路面，用于给所述太阳能路面自动监测清污系统提供电能。

所述污物识别模块包括：图像识别单元，用于获取太阳能路面表面覆盖的遮挡物信息；干扰阴影识别单元，用于区分非污染物信息；第一传输单元，用于将所述太阳能路面表面覆盖的遮挡物信息和非污染物信息发送到所述监测模块。

进一步地，所述非污染物信息为行车阴影、行人阴影、建筑物阴影和树木阴影中的任意一种或几种。

所述监测模块包括：修正单元，用于根据所获取的太阳能路面表面覆盖的遮挡物信息和非污染物信息，排除非污染物阴影的干扰，对所述遮挡物来源进行修正，得到修正后的太阳能路面表面覆盖的实际污染物信息；预警单元，用于对所述实际污染物信息按污染程度进行归一化赋值，并在所述污染程度超过设定的阈值时，发出预警提示；第二传输单元，用于将所述预警提示结果发送到所述自动清污装置。