集中式光伏电站清扫机器人系统的人工作业优化研究

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集中式光伏电站光伏组件的定期清扫能避免由积尘带来的安全隐患,延长光伏组件的寿命并保证光伏电站的正常发电量,因此需要清扫机器人系统对光伏组件进行定期清扫。根据本课题组研制的一种新型光伏面板清扫机器人系统的特点目前采用在一个电站里投入数十套清扫机器人系统并配以若干名管理操作人员的整体方案。每套新型清扫机器人系统由一台清扫机器人和一台移动供给站组成。如何让操作人员高效地管理多套清扫机器人系统是本研究的关键问题。针对这一问题,本文对清扫机器人系统的人工作业管理进行了优化研究。首先,分析并归纳了操作人员对清扫机器人系统的四种示警类型,并利用层次分析法对示警类型进行了优先级排序,排序顺序为:(1)清扫机器人掉落,(2)移动供给站供电电量不足,(3)清扫机器人参数异常,(4)清扫机器人完成一个光伏组件阵列的清扫。其次,确定了操作人员处理示警机器人的排序。结合示警类型优先级、示警时间、示警地点三大因素确定示警处理排序方法。并且,由简单的单一示警情况到复杂的多类型示警情况,讨论了操作人员的移动顺序。在此基础上,提出了操作人员移动时需要遵循的直角边移动原则,减少拐弯次数,防止绕路。最后,在集中式光伏电站模拟系统上进行了仿真验证。结果表明,本文的管理优化研究能有效地减少了操作人员的行走时间,操作人员能及时地处理清扫机器人的各类示警,实现了降低光伏电站运维成本、提高发电效率的最终目的。
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