毕业论文翻译

1、图一图二图三 客户端N的电池使用寿命及维护系统 太阳能电池板系统预见性维护和推断清洁模式发明领域 本发明通常涉及到分析太阳能电池板清洗系统的行为,特别是由于环境因素影响清洗系统来评估维护窗口的必要性和最佳清洗时间间隔与频率的方法和系统。发明背景 太阳能电池板的表面是由高质量的玻璃和高效的可再生能源组成。在清洁的玻璃表面上，如果灰尘遮挡太阳能电池板,那么能量损失可以达到超过百分之四十(40%)。太阳能电池板通常放在日照强度高的地区。存在大量太阳能电池板的地方通常被称为太阳能电站。因为大多数太阳能电站位于沙漠地区，太阳辐射比较密集，沙尘较多,所以清洁太阳能电池板就变得非常重要了。 为了确保维修成本

2、最小化和可靠性最大化，将采用有利于太阳能电站的清洁系统来确保最优清洁时间和维护太阳能电池板的各个零部件。这些零部件包括自动化机器人、传动皮带、电池等。发明概要 控制机器人系统清洗的方法是操控机器人系统进行数据收集。如从各种环境传感器中或者在太阳能电池板上或者直接使用天气传感器收集该太阳能电池板周围区域的环境数据。根据收集到的操作数据和收集到的环境数据来使用一个处理器确定适合的控制系统。建议通过互联网和一个或者多个通讯网络来发送建议给一个或者多个权限用户。建议可能包括能启动清洗太阳能电池板的机器人系统,终止周期清洗太阳能电池板的机器人系统,调整预定循环清洗太阳能电池板的机器人系统,提供一个在机器

3、偏离正常时能恢复正常的系统,更换系统中部分零件的系统,与在接下来能进行定期维护的系统。 另一种是关于控制维护或者在同一太阳能电站中多个机器人系统周期清洁太阳能电池板来获取关于每个机器人系统使用和机器人系统有关的传感器得到的操作数据，获取与同一太阳能电站内使用环境传感器得到的环境数据（这适用于所有的太阳能电池板）。为了确保每个机器人系统不出现偏差，每隔一个周期来收集操作数据和环境数据。将不同位置的操作数据和环境数据发送到同一个处理器中。 如果机器人系统的一个组件出现操作偏差，使得偏离预定时间，那么决定相同组件的机器人系统是否会出现一样的操作偏差（操作性能的比较分析）。如果没有，也就是说只有这一个

4、组件上的机器人系统出现偏差，给一个授权用户发送更换该机器人系统这个组件的建议。 当在同一太阳能电站里的机器人系统中的多个或全部的相同组件出现同样的操作偏差,检查是否是由于环境因素导致的。如果是由环境因素导致,建议更改正在运行的机器人操作系统。如果出现类似沙尘暴或者多云天气这样影响到系统组件的环境因素，那么就把情况发送到处理器中。电池的充电时间随着太阳能电池板被清洁程度的提高而提高。 如果既不是环境因素又不是操作出错，那么就是机器人清洁系统组件需要更换。可能某一部件出现使用寿命到期的情况，需要发送给授权用户进行更换的建议。 本发明的控制系统是通过主控单元运行,如主控单元将机器人系统收集的操作数据

5、和获得相关区域内太阳能电池板的环境数据发送到服务器中,然后服务器发送到一个或者多个授权用户。 在至少一个太阳能电池板清洁机器人中，从一个或多个组件中获得一个风险预测的方法是通过对每个组件收集使用传感器中的数据和提供相关数据组件的操作效率来分析确定每个组件使用处理器的风险。将在风险结束时每个使用处理器组件确定收到的运营数据，输入进预测风险系统中进行趋势分析，并将结果发送给权限用户。 图纸的简要描述 本发明能通过下面的描述和附图来更深层次的了解该发明的类型和优点。 示例图一：是一种用来表示太阳能电池板清洗系统的清洗时间间隔、频率是与外部环境有关的示意图 示例图二： 是一种对太阳能电池板清洁系统如何

6、控制的示例流程图 示例图三： 是一种是推测出这种特定电池寿命的方法的流程图，以应付当在需要的时候，为电池的维护提供建议或者更换电池。发明的详细描述 参考附图，图纸1是用立体方式来说明系统收集，储存，分析和评估对目前定期维护窗口或清洗周期的预测。根据本发明的一个表现，该系统包括太阳能电池板清洗机器人系统或多元化、集群的机器人太阳能电池板清洗系统,表示为客户1,客户2····客户端N，以下简称客户。每个太阳能电池板清洗机器人系统的各个组件有使用寿命和磨损后还能使用的时间。 系统还包括一个或多个能提供环境条件的外部传感器,如湿度传感器、风速传感器,可见性传感器

7、,雨水传感器等其他传感器。这些外部传感器可能配置监控获得实时信息。这样的外部传感器3可能位于靠近客户2的位置,即太阳能电池板清洁一个区域,以便提供的特定位置数据传送给客户2，让他们清洁太阳能电池板。外部传感器3也可以连接到客户2上,如安装在同一个框架内的客户2。客户2和外部传感器3与主控制单元1通常通过一个射频通信网络相连接。例如,为了接收和传输数据,每个客户端2可以与主控制单元1通过射频星型拓扑结构进行沟通。外部传感器3也通过射频将他们所获得或收集到的信息传输到主控制单元1。因此,外部传感器3、客户端2、主控制单元1的通信,或从外部传感器3、客户2、主控制单元1的通信最好都是用无线连接。但是

8、也可以使用有线连接。在客户端2、外部传感器3和主控单元1之间的通讯链接装置是从单独或集体的激活或禁用客户端2和外部传感器中接受特定的数据。在客户端2中获得的操作数据是关于组件监控客户2的操作。 运营数据中可能包括提供可充电电池的电力状态给客户端2，如这个电池的充电时间和电池持续工作的时间。操作数据可能还包括清洗周期的数量和使清洗系统的每个传动皮带运行的数据。 控制单元1至少通过一个天线4和一个数据网络如互联网，将原始或加工过的信息发送给一个服务器8。从主控制单元1传达信息到服务器8的其他技术也在发明的范围内。从主控制单元1中使用收到的信息,个人客户的服务器能够使用趋势分析来跟踪模式2和推断从这

9、些模式关系中的风险概况。 客户端2的风险概况组件可以推断出哪里的组件可能出现损坏或短期内需要更换。风险概要文件可以以数据文件的形式等作为建议的一部分提供给最终用户。为此,服务器8需要一个适当的处理硬件和软件来将这些信息进行处理。这个处理硬件包括,例如,一个数据库6和处理器7。 处理器7可以由任何合适的计算性硬件组成,并且可以选择专用的或可重配置的硬件，外围组件至少可以补充实施某些描述性的职能。 额外操作数据的目的是通过分析、评估客户2和服务器8的剩余寿命来推测风险以便建议调整清洗操作，因此,服务器8必须考虑到各种各样的信息，比如有风,能见度,雨,湿度,和外部传感器3获得的额外信息。这些信息通常

10、是通过服务器或其他商用天气信息渠道来获得(通常外部来源和摘要9在图1中显现)。 在操作过程中,服务器8接收到外部传感器获得的信息3，然后操作输入到每个客户端2和组件中(如电池状态、充电时间、清洗时间、清洗周期的数量等),并将这些信息存储在数据库中。服务器8也可以从其他服务器中接收到关于当前天气和预测天气的信息9。 服务器8可以通过内部和外部信息处理和分析数据,并在需要的时候来通过数据网络（网络互联网和天线4）或终端用户服务器8提供一个建议给授权用户10。有效维护和最佳清洗时间的建议能够实时传送给最终用户10。建议可以通过数据网络5和天线4以数据文件的一种形式由服务器生成和定向传送到最终用户。最

11、终用户10能够通过PDA处理这个数据文件，例如这个建议会在PDA的显示屏上显示出来。该数据也可能回应最终用户10的输入。授权终端用户10就可以得到他们想要接受或拒绝的建议,如果需要,最终用户10可以通过PDA输入命令定向到主控制单元1来控制一个或多个客户端2。 最终用户10通过天线4使用一个PDA的用户界面,来输入的命令提供给主控制单元1(如图1所示)。因此,最终用户10能够控制客户端2，通过发出控制命令到主控制单元1，输入命令转换成行动后，客户2改变他们的操作。 服务器8生成相关维修或周期清洁计划,在这两种情况下,它可能会开始制定一个起始的维护或周期清洁,来避免计划中的维修或周期清洁。或者重

12、新安排计划维修或周期清洁,来直接取代“状态”中的组件。如不出现以上情况，则建议直接更换组件。建议可以是由一个特定的客户端2或多个客户端2,或一个同一太阳能电站网站上的一个或多个客户2或多个站点上的一个或多个客户2提供。 关于服务器8启动的模式有多个来源,如客户2的现状，客户2提供的计划维修和清洗周期，主控制单元1或外部传感器3所提供的环境信息和从外部来源或反馈9获得的额外环境信息。 例如,在一个特定的太阳能电站内服务器8可以通过风速来推断出一个风险情况。在位置20处有一个预设的日常周期清洗程序,客户2在19:00时限制最大风速在40km/h,如果服务器8在18:05 到18:45接收到风速在1

13、5到35km/h的时候是以大约每10分钟5km/h的趋势提升的信息。由于风速的积极上升趋势超过预定的阀值，服务器10就会提供一个建议给授权用户,取消(推迟)客户2计划的周期清洗。 在其他例子中，由于突然出现沙尘暴，服务器系统分析后，客户2会改变清洗周期。如果服务器8从能见度传感器，外部传感器和外部源9中收集数据和评估这些数据如在35个时间点内存在有限的能见度的问题，那么就会发送建议给所有的客户端2即将出现沙尘暴。客户端2将沙尘暴将要来的消息提供给最终授权用户来停止清洁太阳能电池板。 每个客户端2,服务器8的各种组件可以获得大量数据并在数据库中存储关于日常工作信息6，这些信息是关于客户端2中各种

14、组件的预定寿命,行为模式,偏好和历史记录。实时更新每个客户端2 的状态变化给最终用户。最终用户可以将建议发送到服务器中。服务器接收处理每一个重要系统组件的状态，可以提高组件的寿命。 例如，假设每组客户2一个月内充电一个小时50次，两个月内充电两个小时50次，n个月充电n个小时50次。根据历史性能和风险预测,服务器8可以推荐一个特定的电池组，因为随着电池充电55次后它的效用也在降低。此外,如果电池先于预定维修，在每天早上同一时间立即充电,服务器8可以推荐不更换电池。这样的处理可以在引擎、皮带和客户2的许多其他组件中进行。 每个组件的风险评估以及建议的选择可能还受到授权终端用户的偏好。例如,如果一

15、个授权终端用户10倾向于避免风险，那么强风的概率只要超过1%,他可能就会选择规避风险相比较于其他能够容忍风险的终端用户。这样的分析也是可以预先确定的。（即最终用户预先提供他们的风险容忍度）或者服务器8可以模仿授权客户的处理模式由于授权维修次数随着时间增加并且相应地调整建议。服务器8因此可以被最终用户10编程为预设，反馈和负反馈。参考图二，系统功能按照流程图的窗口形式表现出系统的各个组件和需要维护的形式。更具体地说,图二展示了一种方法来推测是否需要激活客户端2中的预先清洁计划。在步骤100中,服务器8通过外部传感器3收集气象信息,如风速、湿度、和可见性。在步骤101中从中分析各种客户2的天气模式

16、和机械性能模式。客户2的电池性能模式包括例如,电池的最低电量、最大电量、充电时间和其他组件的操作参数。在步骤102中,服务器8更新组件的性能和外部条件储存在历史数据或数据库中。如果没有偏离正常,步骤103会更新数据库 ，然后返回步骤100来进一步收集天气信息。另一方面,如果有偏离正常的情况,推断过程在步骤104偏离标准，然后在105步骤中决定出一个或多个建议输出给最终用户10。图三是是一种推测出这种特定电池寿命的方法的流程图，以应付当在需要的时候，为电池的维护提供建议或者更换电池。执行的地方可能是图1所示的服务器8和处理器7。利用图一所示的流程图，可以根据历史记录来预测最优方案和下一步指令。一

17、般，一旦系统监测到偏离正常，就分析偏差是否是在同一太阳能电站内所有太阳能电池板清洁系统组件的共有偏差。如果所有在同一太阳能电站内的所有太阳能清洁系统组件都出现偏差问题，那么最有可能的问题是太阳能电站内的环境问题。模式识别是系统的一个非常重要的特征。因此处理器7执行一个储存在模式算法中的模式识别，例如数据库6评估机器人清洗系统及其组件相对于在同一太阳能电站内的其他机器人系统的所有性能。图三所描述的方法是非常容易在电动机、任何其他机器系统或太阳能电池板清洁系统组件中实现的，正如流程图所示除了电池以外。 更具体的来说，第一阶段110的方法是收集太阳能电池板清洁系统电池的平均寿命（此外，电池仅仅是一个

18、例子,一个以识别为目的的太阳能电池板清洗系统功能是绝不仅限于推荐维护窗口或更换电池）。这些信息可能存储在一个授权用户使用的用户界面与处理器7内。 然后，在过程112的使用中，每小时定期搜索电池信息。这些信息包括上面提到的最低充电时间,最长充电时间,平均充电时间和电池充电水平。收集与之相关联的客户端2或传感器信息，并通过主控制单元1传输到服务器8中。从一个或多个项目中收集信息,计算电池的剩余寿命。 在阶段114中，每隔一小时收集天气信息。这种天气信息可能来自外部传感器3或外部天气反馈9(见图1)中。外部传感器收集的信息3通过主控制单元1传输到服务器8中。正如上面提到的,传感器包括一个能够提供天气

19、信息的能见度传感器，例如天气晴朗或有云。在阶段114收集天气信息的同时，在阶段112时也进行电池信息的收集。 在阶段116时，通过服务器的处理器7来运行比较太阳能电站清洁系统的电池充电时间（x)和相对于历史上同一电池的平均充电时间（y)。历史数据可以从数据库中访问得知。 以下测定的参数可以作为示例来进行推荐维修或更换电池。本发明也会用到其他参数。 在阶段118中，决定每个电池连续三天的充电时间是否大于4小时。如果不是，认为太阳能电池板任何电池的充电时间(s)没有偏离正常标准和返回阶段112。如果有偏差，也就是说，连续三天一个或多个太阳充电能电池时间大于4小时，然后在阶段120，决定任何此类电池

20、的充电时间是否偏离同一个太阳能电站内的其他太阳能电池清洁系统中的电池的充电时间。如果出现这种情况，这表明，当电池接近他的使用寿命时。电池充电时间会偏离正常值。在阶段122，向最终用户发送建议更换特定的电池。这个建议可以由处理器生成通过互联网10和天线4传输到终端用户。然后返回阶段112进行下一步电池信息的整合。 如果所有电池的充电时间都偏离正常,这可能是环境因素的影响。在阶段124,由处理器7决定能见度是否小于100米(在阶段114收集天气信息)。如果是这样,这可能表明例如是沙尘暴影响了所有的太阳能电池板的充电能力。在这种情况下,在阶段126,最终用户发送建议清洁太阳能电池板。这个建议可以是由

21、处理器生成通过互联网105和天线4发送到终端用户（见图1)。然后返回阶段112进一步安排电池信息的整合。 如果在阶段124不能确定能见度小于100米,然后在阶段128中确定是否存在天空是多云情况影响了太阳能电池板的充电时间。如果是这样的话，在阶段130，发送建议给最终用户，充电时间比平时慢是因为云的原因，而不是电池本身的问题。也可以建议最终用户暂时增加充电时间。然后返回阶段112进一步安排电池信息的整合。 如果在阶段128，天气不是阴天，那么就由阶段132查看电池的剩余寿命是否小于50%（50%是在阶段110时设置的一个参数）。如果结果是，那么处理器7会生成一个建议传输给用户。在阶段134时取

22、消原定的清洁计划。然后返回阶段112进一步安排电池的信息整合。 反之，则表明电池可能出现加速电池恶化和电池的潜在故障，并在阶段136发送建议给最终用户提醒提前更换电池。同时建议中应当包括检查太阳能面板清洁系统的其他电池，以确保其他电池没用出现故障。然后回到阶段110。如与图一系统有关的另一个示例和图二、图三描述的方法也许会被用到，本发明可以通过机器学习来优化太阳能清洁系统的传送带的更换频率。 每个太阳能电池板清洁机器人系统通常包括多个传送皮带。例如“5”（以下指皮带个数）。为了使用这个例子，假设传送皮带的维护需要检查或更换。如果出现皮带破裂情况，机器人清洁系统将会把这一事件报告给主控单元1，然

23、后将信息传输到服务器8中并储存在数据库6中。 这种传送带的发明目的是维护成本最低化，相当于减少检查和更换的成本。这是一个变量函数,运输太阳能电站(在许多情况下,它坐落在偏僻的地方)和组件成本。皮带的寿命变换函数与清洁周期，操作的小时数和环境变换量（最大、最小和平均每日温度、地形的变换）有关。处理器7将监测到的环境变化量（温度的波动和皮带的寿命）储存到数据库6中。为了维持一个故障保险系统，成本最低化的目的在于控制每年传送皮带的断带率不多于X%。因为在每日清洗操作中可靠性降低的累积会产生负面影响，可能会导致重大的间接成本损失为了确保使用安全，机器人清洁系统在第一年使用过程中的服务器8的重点是制定一

24、个经验学习曲线。即将每次获得的数据与历史数据进行相比较。以便确认每年故障保险系统没有超过最大断带率X%，这指令学习过程在5个皮带预定寿命内将被推荐以10次和5次来检查和更换皮带。假设一个皮带的使用寿命是30个月服务器8决定每隔3-6个月检查更换皮带。 以时间为函数，建立一个数据库，在统计上具有显著的对比性。处理器7可以通过经常检查和更换皮带减少皮带的破损率，直到系统达到最优位置。最优频率也会随着天气逐年变化，也会改变从这个太阳能电站到另一个太阳能电站根据地形、太阳的单位长度和客户之间的改变（相比较于旧用户，新用户更倾向于风险规避，因此，对于新用户来说，意味着在破损率上有更高的标准）。 如图3描

25、述，目标是及时提供建议给最终用户10来管理和简化维修流程，最终用户通过服务器8执行该算法,。以下例子可以说明在服务器8内的处理器7存在的一些检测模式。 1.在过去的6个月中，处理器7确定生成传输带没用坏的建议给最终用户。根据数据库中的历史记录，在过去6个月中温度水平和波动处于高位，在即将来的冬天，气温预计会变得温和。例如，根据目前的模式和天气状况，在过去6个月中，传输带故障率只有0.01%,所以可以预测3年内的平均无故障时间会增加。所以建议最终用户延长下次更换日期，节约更换成本。 2.处理器7监测到一个破损率为5%的地方。这样，系统将通知授权用户在此处出现一个断层带。这破损率5%是由用户用服务

26、器8调整设置的 3.处理器7只是提出建议而不是直接控制，实际行动由最终用户决定。处理器7是负责监测清洁系统的组件的变化和维护变化。在这种情况下，处理器7可以从历史记录中提取记录。例如，当建议更换没起作用，处理器7就会做出相应的调整。例如，处理器7可以检测过去三年的55次记录，它将会生成建议用户在冬天检查皮带。 在这方面，处理器7做出的储存在数据库6中建议受到推荐的地位是否优先的影响。这是在数据库6中适用处理器7的一部分数据，考虑生成一个基于清洁系统现状的建议。 如果用户多次拒绝这个建议，处理器7将学习到在以后不做出这样的建议。结果，处理器7赞成用户在特殊情况下接受这个建议（即多次破碎带事件后）

27、。处理器7将相应的调整其推荐算法，将趋势分析情景条件来增加未来用户接受建议的概率。 上述系统能够准确的预测及确定最优清洗时间和维护时间。这种系统的优点是成本效益高，可靠性强，效率高，显著降低停机时间和降低太阳能电池板自动清洗系统的维护成本。 虽然上述软件和通信组件已经有效的实现了上述功能，其他安排（如使用GPS射频，运用而是网状拓扑结构,而不是明星拓扑等）将艺术性的显现并且被认为包含在当代发明内。 上述结果提供的自动化机器通过多个来源来改进太阳能电站的维护和优化。机器通过传感器了解太阳能电站储存在数据库中的数据。例如处理器7通过了解太阳能电站的历史记录来建议最终用户维护和维修太阳能清洁系统的组

28、件。 此外，该发明的理解并不仅仅局限于上述的描述，并且包括以下范围内的所有描述。虽然本发明已经在上文对特殊的装置和特殊的安装启用进行了描述，本发明应当清晰的展现了他的各种各样的修改和变更，各种各样特点，以及其他在本发明内的其他表现。需要了解的是本发没有被限制具现化。发明权利要求是：1. 输出一个建议给授权用户：建议包括启动一个周期维护清洁太阳能电池板计划,终止一个预定周期维护太阳能电池板清洁机器人的计划,调整一个预定的周期维护太阳能电池板清洁机器人计划。当操作机器人系统的性能偏离正常时,更换机器人系统的一个组成部分,提前或指导更换机器人系统的一个组成部分,定期维护。2. 根据权利要求一的方法：处理器接受来自于用户的建议，处理器根据建议进行调整，之后将建议储存入数据库中作为历史记录。3. 根据权利要求一的方法，需要获得环境数据的处理步骤是获取太阳能电池板的面积，风速传感器在太阳能电池板上的面积，与风速相关的数据。4. 根据权利要求一的方法，需要获得环境数据的处理步骤是获取太阳能电池板的面积，湿度传感器在太阳能电池板上的面积，与湿度相关的数据。5. 根据权利要求一的方法，需要获得环境数据的处理步骤是获取太阳能电池板的面积，可见性传感器在太阳能电池板上的面积，与可见性相关的数据。6. 根据权利要求一的方法，需要获得环境数据的处理步骤是从同一个地区的太阳电池板上利用接收处理器获得天气信息