本發(fā)明大體上涉及分析太陽(yáng)能板清潔系統(tǒng)的行為，且更具體來(lái)說(shuō)，涉及用于鑒于影響清潔系統(tǒng)的環(huán)境因素評(píng)估維護(hù)窗口的需求以及最佳清潔時(shí)間間隔和頻率的方法和系統(tǒng)。

本發(fā)明的背景

太陽(yáng)能板表面由高質(zhì)量玻璃制成，并且所述玻璃產(chǎn)生可再生能源的效率尤其取決于玻璃表面的清潔度。由于太陽(yáng)能板上的灰塵，能量損耗可能會(huì)超過(guò)百分之四十(40％)。太陽(yáng)能板通常一起集中在具有充足陽(yáng)光的區(qū)域中并且太陽(yáng)能板的此類集中通常稱為太陽(yáng)能電廠。由于大部分太陽(yáng)能電廠位于陽(yáng)光輻射強(qiáng)烈的沙漠區(qū)域中且高度暴露于灰塵條件中，因此清潔太陽(yáng)能板變得至關(guān)重要。

為了最小化維護(hù)成本且最大化可靠性，部署機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行太陽(yáng)能板的清潔來(lái)確定太陽(yáng)能板清潔的最佳時(shí)間以及太陽(yáng)能清潔系統(tǒng)的各個(gè)部件的維護(hù)對(duì)太陽(yáng)能電廠設(shè)施而言將是非常有益的。這些部件包括自動(dòng)化組件、機(jī)器人、傳送帶、電池以及本發(fā)明所屬的領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的其它組件。

本發(fā)明的概要

根據(jù)本發(fā)明的用于控制清潔太陽(yáng)能板的機(jī)器人系統(tǒng)的清潔循環(huán)的方法包括：收集關(guān)于機(jī)器人系統(tǒng)的操作數(shù)據(jù)；例如，從太陽(yáng)能板的區(qū)域中的各個(gè)環(huán)境傳感器和/或直接從氣象數(shù)據(jù)來(lái)源(例如，本身使用氣象傳感器的所建立的氣象信息提供通道)收集與太陽(yáng)能板的區(qū)域相關(guān)的環(huán)境數(shù)據(jù)；以及使用處理器基于收集的操作數(shù)據(jù)和收集的環(huán)境數(shù)據(jù)確定對(duì)控制機(jī)器人系統(tǒng)的建議。所述建議(例如)經(jīng)由因特網(wǎng)和一個(gè)或多個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)輸出到一個(gè)或多個(gè)授權(quán)用戶。所述建議可以包括：起始所述機(jī)器人系統(tǒng)對(duì)所述太陽(yáng)能板的未安排的清潔循環(huán)；終止所述機(jī)器人系統(tǒng)對(duì)所述太陽(yáng)能板的預(yù)先安排的清潔循環(huán)；調(diào)整所述機(jī)器人系統(tǒng)對(duì)所述太陽(yáng)能板的預(yù)先安排的清潔循環(huán)；提供對(duì)所述機(jī)器人系統(tǒng)的偏離正常的操作性能的解釋；提前引導(dǎo)更換所述機(jī)器人系統(tǒng)的組件，以及在所述機(jī)器人系統(tǒng)的下一安排的維護(hù)期間引導(dǎo)更換所述機(jī)器人系統(tǒng)的組件。

用于控制清潔常見(jiàn)太陽(yáng)能電廠中的太陽(yáng)能板的多個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)的維護(hù)或清潔循環(huán)的另一方法包括：使用與機(jī)器人系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的傳感器獲得關(guān)于機(jī)器人系統(tǒng)中的每一者的操作數(shù)據(jù)；使用環(huán)境傳感器(其將適用于所有太陽(yáng)能板)獲得與太陽(yáng)能電廠的區(qū)域相關(guān)的環(huán)境數(shù)據(jù)；以周期性間隔收集操作數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)；以及對(duì)于以周期性間隔對(duì)操作數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)的每次收集，使用處理器確定每個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)的組件是否在預(yù)定周期時(shí)間內(nèi)經(jīng)歷操作偏差。操作數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)可以在不同位置處收集并且轉(zhuǎn)發(fā)到包括處理器的服務(wù)器。

如果一個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)的組件在預(yù)定時(shí)間周期內(nèi)經(jīng)歷操作偏差，則確定其它機(jī)器人系統(tǒng)的相同組件是否經(jīng)歷相同的操作偏差(對(duì)比操作性能分析)，如果不經(jīng)歷相同的操作偏差，即，僅機(jī)器人系統(tǒng)的一個(gè)組件經(jīng)歷操作偏差，則可以將應(yīng)更換機(jī)器人系統(tǒng)的該組件的建議輸出到授權(quán)用戶。

否則，當(dāng)太陽(yáng)能電廠中的機(jī)器人系統(tǒng)中的多個(gè)或所有相同組件經(jīng)歷相同的操作偏差時(shí)，確定是不是環(huán)境因素引起操作偏差，并且如果是環(huán)境因素的原因，則將應(yīng)進(jìn)行改變機(jī)器人系統(tǒng)的操作的建議輸出到授權(quán)用戶。當(dāng)例如存在影響所有機(jī)器人系統(tǒng)的相同組件的沙塵暴或陰天時(shí)，例如，由機(jī)器人系統(tǒng)清潔的太陽(yáng)能板所產(chǎn)生的太陽(yáng)能充電的電池的充電時(shí)間增加超過(guò)正常充電時(shí)間，將輸出此建議。

否則，如果環(huán)境因素不是操作偏差的原因，則在組件的剩余預(yù)期壽命小于組件的所存儲(chǔ)的預(yù)期壽命的閾值的情況下，將應(yīng)在安排的更換之前更換機(jī)器人系統(tǒng)的組件的建議輸出到授權(quán)用戶。

根據(jù)本發(fā)明的用于控制清潔太陽(yáng)能板的機(jī)器人系統(tǒng)的清潔循環(huán)的系統(tǒng)包括：主控制單元，其收集關(guān)于機(jī)器人系統(tǒng)的操作數(shù)據(jù)；以及服務(wù)器，其耦合到主控制單元，并且獲得與太陽(yáng)能板的區(qū)域相關(guān)的環(huán)境數(shù)據(jù)且基于主控制單元收集的操作數(shù)據(jù)以及獲得的環(huán)境數(shù)據(jù)確定對(duì)控制機(jī)器人系統(tǒng)的建議。服務(wù)器隨后將所述建議輸出到一個(gè)或多個(gè)授權(quán)用戶。所述建議可以如上所描述。

根據(jù)本發(fā)明的用于獲得清潔太陽(yáng)能板的至少一個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)組件的風(fēng)險(xiǎn)狀況的方法包括：使用與組件相關(guān)聯(lián)的傳感器或提供關(guān)于組件的操作效率的數(shù)據(jù)的傳感器收集關(guān)于組件的操作數(shù)據(jù)；使用處理器基于收集的操作數(shù)據(jù)確定組件中的每一者的壽命終止的風(fēng)險(xiǎn)狀況；以及將風(fēng)險(xiǎn)狀況輸出到外部系統(tǒng)，以便使外部系統(tǒng)能夠基于(例如)趨勢(shì)分析向一個(gè)或多個(gè)授權(quán)用戶提供建議。

對(duì)圖式的簡(jiǎn)要描述

通過(guò)參考結(jié)合附圖的以下描述，可以最佳地理解本發(fā)明以及本發(fā)明的其它目標(biāo)和優(yōu)點(diǎn)，其中相同參考標(biāo)號(hào)識(shí)別相同元件，并且其中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于評(píng)估太陽(yáng)能板清潔系統(tǒng)的維護(hù)窗口的需求以及最佳清潔時(shí)間間隔和頻率的系統(tǒng)的主要組件的示意圖；

圖2是用于產(chǎn)生對(duì)控制太陽(yáng)能板清潔系統(tǒng)的建議的例示非限制性方法的流程圖；以及

圖3是用于推斷特定電池的壽命終止且在需要時(shí)提供對(duì)電池的維護(hù)窗口和/或電池的更換的建議的方法的流程圖。

對(duì)本發(fā)明的詳細(xì)描述

參考附圖，圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于收集、存儲(chǔ)、分析和評(píng)估對(duì)現(xiàn)有安排的維護(hù)窗口和/或清潔循環(huán)中的干預(yù)的需求的系統(tǒng)的立體說(shuō)明圖。系統(tǒng)包括機(jī)器人太陽(yáng)能板清潔系統(tǒng)或多個(gè)或一串此類機(jī)器人太陽(yáng)能板清潔系統(tǒng)，表示為客戶端1、客戶端2……客戶端N并且下文稱為客戶端。每個(gè)機(jī)器人太陽(yáng)能板清潔系統(tǒng)包括具有使用期限且在通常不確定的時(shí)間周期之后磨損的組件。

系統(tǒng)還包括一個(gè)或多個(gè)外部傳感器3，例如，濕度傳感器、風(fēng)傳感器、能見(jiàn)度傳感器、雨水傳感器以及提供關(guān)于環(huán)境條件的信息的其它傳感器。這些外部傳感器3可以被配置成監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)信息。此類外部傳感器3將可能接近客戶端2而定位，即，位于由客戶端2清潔的太陽(yáng)能板的區(qū)域中，以便提供關(guān)于影響客戶端2以及所述客戶端清潔的太陽(yáng)能板的外部條件的位置特定數(shù)據(jù)。外部傳感器3還可以連接到客戶端2，例如，安裝在客戶端2的框架上。

客戶端2和外部傳感器3通常經(jīng)由RF通信網(wǎng)絡(luò)與主控制單元1通信。例如，為了接收和傳輸數(shù)據(jù)，每個(gè)客戶端2可以經(jīng)由星形拓?fù)渲械腞F與主控制單元1通信。外部傳感器3還將其經(jīng)由RF獲得或收集的信息傳輸?shù)街骺刂茊卧?。因此，盡管還可以使用有線連接，但是外部傳感器和客戶端2與主控制單元1之間的通信，或從外部傳感器和客戶端2到主控制單元1的傳輸優(yōu)選為無(wú)線的。

客戶端2和外部傳感器3與主控制單元1之間的通信接收器使主控制單元1能夠從客戶端2和外部傳感器3接收特定數(shù)據(jù)并且個(gè)別地或共同地開(kāi)啟或關(guān)閉客戶端2，或否則控制客戶端2中的每一者。來(lái)自客戶端2的數(shù)據(jù)是與(例如)從一個(gè)或多個(gè)傳感器獲得的組件相關(guān)的操作數(shù)據(jù)，所述傳感器監(jiān)測(cè)客戶端2和/或其組件的操作，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可容易地確定所述傳感器以及所述傳感器獲得數(shù)據(jù)的方式。

值得關(guān)注的是，操作數(shù)據(jù)可以包括向客戶端2提供電力的可充電電池的狀態(tài)、此電池的充電時(shí)間以及用于電池電荷的清潔持續(xù)時(shí)間。操作數(shù)據(jù)還可以包括多個(gè)清潔循環(huán)，所述清潔循環(huán)使得能夠粗略估計(jì)清潔系統(tǒng)的每個(gè)傳送帶的條件。

主控制單元1經(jīng)由至少一個(gè)天線4和至少一個(gè)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)5(例如，因特網(wǎng))將原始和/處理后的信息發(fā)送到服務(wù)器8。用于將信息從主控制單元1傳送到服務(wù)器8的其它技術(shù)也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。使用從主控制單元1接收的信息，服務(wù)器8能夠追蹤個(gè)別客戶端2的模式并且例如使用趨勢(shì)分析從這些模式推斷客戶端專有的風(fēng)險(xiǎn)狀況。

例如，當(dāng)組件將發(fā)生故障且需要在短期內(nèi)更換時(shí)，可以推斷客戶端2的組件的壽命終止的風(fēng)險(xiǎn)狀況。風(fēng)險(xiǎn)狀況可以呈類似于建議或作為建議的一部分提供到終端用戶10的數(shù)據(jù)文件、消息等的形式。為此，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易明白，服務(wù)器8包括合適的處理硬件和軟件。此處理硬件包括(例如)數(shù)據(jù)庫(kù)6和處理器7。

處理器7可以包括本領(lǐng)域已知的任何合適種類的計(jì)算硬件，并且可以任選地由專用或可編程硬件以及外圍組件補(bǔ)充，以便執(zhí)行本文中所描述的功能中的至少一些功能。

除了出于評(píng)估客戶端2的組件的壽命終止的風(fēng)險(xiǎn)狀況的目的而考慮的操作數(shù)據(jù)之外，服務(wù)器8還分析、評(píng)估以及潛在地建議客戶端2的清潔操作的調(diào)整。為此，除了通過(guò)外部傳感器3獲得的信息之外，服務(wù)器8優(yōu)選地考慮各種種類的信息，例如，風(fēng)況、能見(jiàn)度、雨水和濕度。此信息通常從來(lái)自其它服務(wù)器的合適信息饋送器獲得，例如，Accuweather或其它市售的氣象信息提供來(lái)源(通常在圖1中示為外部來(lái)源和饋送器9)。

在操作期間，服務(wù)器8接收由外部傳感器3獲得的信息以及關(guān)于每個(gè)客戶端2以及其組件(例如，電池狀態(tài)、充電時(shí)間、清潔持續(xù)時(shí)間、清潔循環(huán)數(shù)等)的操作輸入，并且將此信息存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)6中。服務(wù)器8還從來(lái)自其它服務(wù)器的合適饋送器9接收關(guān)于當(dāng)前和預(yù)報(bào)氣象條件的基于位置的信息。

基于接收到的內(nèi)部和外部信息，服務(wù)器8處理和分析數(shù)據(jù)，并且當(dāng)需要或?qū)で髸r(shí)，服務(wù)器8經(jīng)由例如因特網(wǎng)的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)5和天線4向授權(quán)終端用戶或終端用戶10提供建議。所述建議與有效維護(hù)和最佳清潔時(shí)間相關(guān)。可將建議實(shí)時(shí)地引導(dǎo)給終端用戶10。

建議可以呈由服務(wù)器8產(chǎn)生的數(shù)據(jù)文件、消息等的形式并且經(jīng)由數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)5和天線4引導(dǎo)給終端用戶10，例如，終端用戶10的個(gè)人數(shù)據(jù)助理(PDA)。數(shù)據(jù)文件可以由終端用戶10的PDA處理以便例如將建議顯示在PDA的顯示器上。數(shù)據(jù)文件還可以允許終端用戶10的響應(yīng)性輸入。

授權(quán)終端用戶10隨后可以確定所述授權(quán)終端用戶想要接受還是拒絕建議，并且在需要時(shí)，終端用戶10可以經(jīng)由PDA輸入命令，所述命令將被引導(dǎo)給主控制單元1以實(shí)現(xiàn)對(duì)客戶端2中的一者或多者或其組件的控制。終端用戶10使用PDA的用戶接口，并且輸入的命令可以經(jīng)由天線4提供到主控制單元1(如圖1中所示)。因此，終端用戶10能夠通過(guò)將控制命令發(fā)布到主控制單元1來(lái)對(duì)客戶端2執(zhí)行控制，所述主控制單元將輸入的命令轉(zhuǎn)換成客戶端2的動(dòng)作，從而改變其操作。

由服務(wù)器8產(chǎn)生的建議可以與維護(hù)或清潔循環(huán)相關(guān)，并且在這兩種情況下，可以觸發(fā)維護(hù)或清潔循環(huán)的起始、避開(kāi)安排的維護(hù)或清潔循環(huán)、重新安排所安排的維護(hù)或清潔循環(huán)、引導(dǎo)組件的更換、引導(dǎo)組件的檢查或建議組件的加速更換。建議可以針對(duì)特定客戶端2或多個(gè)客戶端2，一個(gè)或多個(gè)客戶端2所處的特定太陽(yáng)能電廠場(chǎng)所，或一個(gè)或多個(gè)客戶端2位于其中每一者處的多個(gè)場(chǎng)所。

服務(wù)器8起始的一些建議優(yōu)選地基于從多個(gè)來(lái)源獲得的模式，例如，由客戶端2或主控制單元1提供的客戶端2的當(dāng)前狀態(tài)以及其安排的維護(hù)和清潔循環(huán)、由外部傳感器3提供的環(huán)境信息以及從外部來(lái)源和饋送器9獲得的額外環(huán)境信息。

例如，服務(wù)器8可以推斷歸因于特定太陽(yáng)能電廠中的風(fēng)速而引起的風(fēng)險(xiǎn)狀況。在客戶端2在19:00以40km/hr的最大風(fēng)速限制進(jìn)行預(yù)編程的每日清潔循環(huán)的情況下，如果服務(wù)器8接收在18:05到18:45之間的信息，則以每10分鐘約5km/hr的正趨勢(shì)呈現(xiàn)15km/hr至35km/hr的風(fēng)速，服務(wù)器8可以由于在清潔期間可能超過(guò)預(yù)定閾值的風(fēng)速的正趨勢(shì)而向授權(quán)用戶10提供建議來(lái)避開(kāi)(推遲)客戶端2的即將進(jìn)行的清潔循環(huán)。

在其它實(shí)例中，由于突發(fā)的沙塵暴，由服務(wù)器8進(jìn)行的系統(tǒng)分析可以致使一個(gè)或多個(gè)客戶端2的清潔循環(huán)的起始。假設(shè)服務(wù)器8從能見(jiàn)度傳感器(外部傳感器3中的一者)和外部來(lái)源9(例如，Accuweather)收集數(shù)據(jù)并且根據(jù)此數(shù)據(jù)評(píng)估能見(jiàn)度有限，在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)，由于特強(qiáng)沙塵暴，合適的建議可能是起始所有客戶端2。在終端用戶10在接收到所述建議之后授權(quán)此清潔的前提下，客戶端2將因此清潔已由于突發(fā)的沙塵暴而弄臟的太陽(yáng)能板。

關(guān)于預(yù)測(cè)每個(gè)客戶端2的各個(gè)組件的預(yù)期壽命，服務(wù)器8可以獲得關(guān)于各個(gè)客戶端2的日常工作、模式、偏好和個(gè)人歷史的信息且將所述信息存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)6中，并且在客戶端2的狀態(tài)改變時(shí)實(shí)時(shí)地更新此信息。服務(wù)器8還可以接收終端用戶對(duì)建議的反應(yīng)。服務(wù)器8(例如)每小時(shí)接收重要系統(tǒng)組件的狀態(tài)并且可以提前良好地評(píng)估預(yù)期壽命。例如，假設(shè)客戶端2的電池在第1個(gè)月充電1小時(shí)，在第2個(gè)月充電2小時(shí)以及在第n個(gè)月充電n小時(shí)?；跉v史性能和預(yù)定風(fēng)險(xiǎn)狀況和輸入，服務(wù)器8可以建議更換特定電池，因?yàn)樗璩潆姇r(shí)間增加證明電池的效率在降低。此外，如果所有電池在安排的維護(hù)窗口之前每天早上在大致相同持續(xù)時(shí)間內(nèi)迅速充電，則服務(wù)器8可以建議不更換電池。此訓(xùn)練可以在發(fā)動(dòng)機(jī)、傳送帶以及客戶端2的許多其它組件上發(fā)生。

每個(gè)組件的所評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)狀況以及建議還可以受到授權(quán)終端用戶的偏好的影響。例如，如果授權(quán)終端用戶10厭惡風(fēng)險(xiǎn)并且想要在強(qiáng)風(fēng)的概率超過(guò)1％的情況下避開(kāi)清潔循環(huán)，則與更耐受風(fēng)險(xiǎn)的授權(quán)用戶相比，所述授權(quán)終端用戶可以接收更多建議來(lái)避開(kāi)清潔循環(huán)。此預(yù)測(cè)可以是預(yù)定的(即，授權(quán)用戶提前提供其風(fēng)險(xiǎn)承受度)或服務(wù)器8可以隨時(shí)間了解到用戶用于授權(quán)維護(hù)的模式并且因此調(diào)整其建議。服務(wù)器8因此可以經(jīng)過(guò)編程來(lái)考慮到由終端用戶10提供的偏好、響應(yīng)或缺乏響應(yīng)。

現(xiàn)在參考圖2，以流程圖形式說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于評(píng)估各個(gè)系統(tǒng)組件的行為以及維護(hù)窗口的需求的系統(tǒng)的功能性。更具體來(lái)說(shuō)，圖2說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例用于根據(jù)客戶端2的預(yù)定清潔安排來(lái)推斷開(kāi)啟或關(guān)閉客戶端2的需求的方法。

在步驟100中，服務(wù)器8經(jīng)由外部傳感器3收集氣象信息，例如，風(fēng)速、濕度和能見(jiàn)度，并且在步驟101中，根據(jù)此輸入來(lái)分析天氣模式以及各個(gè)客戶端2的機(jī)器人性能模式101。性能模式包括(例如)最小電池電量、最大電池電量、為電池充電所需的小時(shí)數(shù)以及客戶端2的組件的其它操作參數(shù)。在步驟102中，服務(wù)器8更新組件性能和外部條件，并且將所述組件性能和外部條件與歷史數(shù)據(jù)或模式(存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫(kù)6中)進(jìn)行比較。

如果不偏離正常，則數(shù)據(jù)庫(kù)6可以在步驟103中更新，并且隨后過(guò)程返回到步驟100以便進(jìn)一步收集氣象信息。

另一方面，如果偏離正常，則在步驟104中過(guò)程推斷偏離標(biāo)準(zhǔn)，并且隨后在步驟105中決定將一個(gè)或多個(gè)建議引導(dǎo)給終端用戶10。

圖3是用于推斷特定電池的壽命終止以及在需要時(shí)用于建議電池的維護(hù)窗口和/或更換的方法的例示非限制性流程圖。所述方法可以通過(guò)圖1中所示的包括處理器7的服務(wù)器8執(zhí)行。所述方法以及利用所述方法的系統(tǒng)(例如圖1中所示的系統(tǒng))被設(shè)計(jì)成主要基于歷史模式來(lái)預(yù)測(cè)維護(hù)技術(shù)中的最佳下一步驟。

一般來(lái)說(shuō)，在方法和系統(tǒng)檢測(cè)到偏離正常之后，試圖分析所述偏離對(duì)于特定機(jī)器人太陽(yáng)能板清潔系統(tǒng)是否獨(dú)有和/或所述偏離是不是相同太陽(yáng)能電廠中的所有機(jī)器人太陽(yáng)能板系統(tǒng)所共有的。如果太陽(yáng)能電廠中的所有機(jī)器人系統(tǒng)都偏離標(biāo)準(zhǔn)，則最可能是由太陽(yáng)能電廠的區(qū)域中的環(huán)境因素引起問(wèn)題。

模式辨識(shí)是高質(zhì)量系統(tǒng)的非常重要的特征。處理器7因此執(zhí)行存儲(chǔ)于(例如)數(shù)據(jù)庫(kù)6中的模式辨識(shí)算法，以便評(píng)估機(jī)器人清潔系統(tǒng)以及其組件的絕對(duì)性能以及機(jī)器人系統(tǒng)相對(duì)于相同太陽(yáng)能電廠中的其它機(jī)器人系統(tǒng)的性能。

作為在流程圖中闡釋的電池的補(bǔ)充或替代，圖3中描繪的方法的階段還容易地在電動(dòng)機(jī)或機(jī)器人太陽(yáng)能板清潔系統(tǒng)的任何其它系統(tǒng)或組件上實(shí)施。

更具體來(lái)說(shuō)，方法中的第一階段110是收集機(jī)器人太陽(yáng)能板清潔系統(tǒng)的電池的預(yù)期壽命(同樣，所述電池僅僅是出于解釋方法和實(shí)施所述方法的系統(tǒng)的目的而識(shí)別的太陽(yáng)能板清潔系統(tǒng)的組件的實(shí)例，并且本發(fā)明決不限于建議電池的維護(hù)窗口或更換)。此信息可以由授權(quán)用戶使用用戶接口存儲(chǔ)以便與處理器7交互。

隨后，在階段112中，在使用期間，定期地(例如，每小時(shí))收集電池信息。如上文所提及，此信息可以包括最小充電時(shí)間、最大充電時(shí)間、平均充電時(shí)間和電池充電量。此信息由客戶端2或與其相關(guān)聯(lián)的傳感器收集并且經(jīng)由主控制單元1轉(zhuǎn)發(fā)到服務(wù)器8。根據(jù)收集到的信息中的一個(gè)或多個(gè)項(xiàng)目，計(jì)算電池的剩余預(yù)期壽命。

此外，在階段114中(例如，每小時(shí)地)收集氣象信息。此氣象信息可以來(lái)自外部傳感器3或外部氣象饋送器9(參看圖1)。通過(guò)外部傳感器3收集的信息經(jīng)由主控制單元1轉(zhuǎn)發(fā)到服務(wù)器8。如上文所提及，傳感器可以包括能見(jiàn)度傳感器，所述能見(jiàn)度傳感器可以提供關(guān)于(例如)天上有云還是天氣晴朗的信息?？梢耘c在階段112中收集電池信息同時(shí)地、在其之前和/或之后在階段114中收集氣象信息。

在階段116中，例如，通過(guò)服務(wù)器8的處理器7計(jì)算相對(duì)于相同電池的歷史行為以及相對(duì)于太陽(yáng)能電廠中的其它類似太陽(yáng)能板清潔系統(tǒng)的電池的電池充電時(shí)間(x)和電量(y)(參看圖1)。可以從耦合到處理器7的數(shù)據(jù)庫(kù)6訪問(wèn)歷史信息。

以下確定提供作為界定用于建議電池的維護(hù)或更換的參數(shù)的條件的實(shí)例。其它條件可以用于本發(fā)明中。

在階段118中，確定連續(xù)三天每個(gè)電池的充電時(shí)間是否大于4小時(shí)。如果不是，則認(rèn)為不偏離電池中的任一者通過(guò)相應(yīng)太陽(yáng)能板的正常標(biāo)準(zhǔn)充電時(shí)間，并且方法返回到階段112。如果存在偏離，即，電池中的一者或多者從太陽(yáng)能的充電時(shí)間連續(xù)三天大于4小時(shí)，則在階段120中，確定任何此種電池的充電時(shí)間是否偏離在相同太陽(yáng)能電廠或裝置中的其它太陽(yáng)能板清潔系統(tǒng)中的電池的充電時(shí)間。如果任何此種電池都偏離，則很可能指示所述單個(gè)電池接近其有效使用期限終點(diǎn)，即，電池充電偏離正常，并且在階段122中，向終端用戶10發(fā)送更換所述特定電池的建議。此建議可以由處理器7產(chǎn)生并且通過(guò)上述方式經(jīng)由因特網(wǎng)5和天線4發(fā)送到終端用戶10(參看圖1)。過(guò)程隨后返回到階段112以進(jìn)一步安排收集電池信息。

如果所有電池充電時(shí)間偏離正常，則這更可能指示太陽(yáng)能板出現(xiàn)問(wèn)題，即，環(huán)境因素。在階段124中，通過(guò)處理器7確定能見(jiàn)度是否小于100米(根據(jù)在階段114中收集的氣象信息)。如果能見(jiàn)度小于100米，則這可能指示(例如)已經(jīng)影響所有太陽(yáng)能板以及所述太陽(yáng)能板給相應(yīng)電池充電的能力的沙塵暴。在這種情況下，在階段126中，向終端用戶10發(fā)送用于安排通過(guò)太陽(yáng)能板清潔系統(tǒng)清潔太陽(yáng)能板的建議。此建議可以由處理器7產(chǎn)生并且通過(guò)上述方式經(jīng)由因特網(wǎng)5和天線4發(fā)送到終端用戶10(參看圖1)。過(guò)程隨后返回到階段112以進(jìn)一步安排收集電池信息。

如果在階段124中不確定能見(jiàn)度小于100米，則可以在階段128中確定天空多云，這也將影響太陽(yáng)能板對(duì)電池的充電時(shí)間。如果天空多云，則在階段130中向終端用戶10發(fā)送以下建議或通知：由于云，而并非由于電池的任何技術(shù)問(wèn)題，充電時(shí)間比平時(shí)慢。還可以向終端用戶10發(fā)送臨時(shí)增加充電時(shí)間的建議。過(guò)程隨后返回到階段112以進(jìn)一步安排收集電池信息。

如果在階段128中確定天空無(wú)云，則在階段132中確定電池的剩余預(yù)期壽命小于所存儲(chǔ)的預(yù)期壽命的50％(50％是在階段110中用戶設(shè)定的參數(shù))。如果是這樣，則在階段134中，處理器7產(chǎn)生用于發(fā)送到終端用戶10的建議：電池過(guò)完超過(guò)壽命周期的50％并且應(yīng)在下一安排的維護(hù)窗口期間進(jìn)行更換。過(guò)程隨后返回到階段112以進(jìn)一步安排收集電池信息。

否則，否定確定指示電池的加速老化和/或電池中的潛在故障，并且在階段136中將建議發(fā)送到終端用戶10以在安排之前更換電池。所述建議還可以包括提示檢查其它太陽(yáng)能板清潔系統(tǒng)的電池以確保其它電池不會(huì)也經(jīng)歷相同故障。所述過(guò)程隨后返回到階段110。作為可以使用參考圖1描述的系統(tǒng)以及相對(duì)于圖2和3描述的方法的方式的另一實(shí)例，本發(fā)明可以用于經(jīng)由機(jī)器學(xué)習(xí)來(lái)優(yōu)化太陽(yáng)能板清潔系統(tǒng)的傳送帶的更換頻率。

每個(gè)機(jī)器人太陽(yáng)能板清潔系統(tǒng)通常包括多個(gè)傳送帶，例如，五個(gè)(下文稱為“帶”)。為了此實(shí)例，將假設(shè)傳送帶的維護(hù)包括檢查或更換。在傳送帶斷裂的情況下，機(jī)器人清潔系統(tǒng)向主控制單元1報(bào)告所述事件，所述主控制單元將信息傳送到服務(wù)器8并且將所述事件存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)6中。

本發(fā)明被設(shè)計(jì)成最小化維護(hù)成本、隨勞動(dòng)變化的傳送帶的檢查和更換成本的等效物、到太陽(yáng)能電廠的運(yùn)輸(在許多情況下，太陽(yáng)能電廠位于偏遠(yuǎn)位置)以及組件成本。

傳送帶的預(yù)期壽命隨清潔循環(huán)數(shù)、運(yùn)行小時(shí)數(shù)以及許多環(huán)境變量(例如最大、最小和平均日溫度、位置地形等)而變。服務(wù)器6具有：數(shù)據(jù)庫(kù)6，其存儲(chǔ)所有收集的數(shù)據(jù)；以及處理器7，其實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境變量之間的相關(guān)性(例如，每傳送帶的溫度波動(dòng)與預(yù)期壽命)的檢測(cè)。

為了保持故障安全系統(tǒng)，維護(hù)成本最小化的目標(biāo)處于具有不超過(guò)每年x％的斷帶率的約束下，這將不利地影響每日清潔操作的可靠性并且可能引起顯著的間接成本(x是用戶設(shè)定的參數(shù))。此外，可以產(chǎn)生補(bǔ)償函數(shù)來(lái)處置維護(hù)成本最小化?？梢灾贫ㄒ话惴蔷€性編程問(wèn)題來(lái)求解目標(biāo)函數(shù)。

為了使用，在安裝機(jī)器人清潔系統(tǒng)之后的第一年期間，服務(wù)器8的焦點(diǎn)是制定學(xué)習(xí)曲線，即，獲得基準(zhǔn)數(shù)據(jù)以供稍后獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。為了確保不超過(guò)每年x％的最大斷帶率約束的故障安全系統(tǒng)，在傳送帶的預(yù)期壽命期間，將通過(guò)建議分別10次和5次傳送帶檢查和更換的指令來(lái)起始服務(wù)器學(xué)習(xí)過(guò)程。也就是說(shuō)，假設(shè)具有30個(gè)月預(yù)期壽命的傳送帶，服務(wù)器8將最初建議分別每3個(gè)月和每6個(gè)月進(jìn)行檢查和更換。

隨時(shí)間變化，在構(gòu)建具有統(tǒng)計(jì)上顯著相關(guān)性的數(shù)據(jù)庫(kù)之后，處理器7可以減小斷帶約束的罰分，這進(jìn)而將引起傳送帶檢查與更換之間的更長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間，直到系統(tǒng)到達(dá)最佳位置為止。最佳頻率隨天氣變化每年改變，隨地形和太陽(yáng)能行長(zhǎng)度變化在太陽(yáng)能電廠之間改變并且在客戶端之間改變(與長(zhǎng)期滿意的客戶相比，新客戶可能更厭惡系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)，并且因此與現(xiàn)有客戶相比，系統(tǒng)將暗示對(duì)新客戶的斷帶約束的更高罰分)。

如先前在圖3的描述中所提及，目標(biāo)是實(shí)時(shí)地向終端用戶10提供建議并且通過(guò)在服務(wù)器8中執(zhí)行的算法作出的建議來(lái)管理、優(yōu)化和簡(jiǎn)化引導(dǎo)終端用戶10進(jìn)行的過(guò)程。以下實(shí)例說(shuō)明通過(guò)服務(wù)器8中的處理器7進(jìn)行的一些可能模式檢測(cè)和建議：

1.處理器7確定在過(guò)去6個(gè)月中，已兩次向終端用戶10產(chǎn)生更換傳送帶的建議并且沒(méi)有傳送帶斷裂。根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)6中的歷史模式，過(guò)去六個(gè)月的溫度水平和波動(dòng)30年為高并且鑒于即將到來(lái)的冬季，預(yù)期溫度暖和。如果(例如)處理器7估計(jì)根據(jù)當(dāng)前模式和氣象條件，預(yù)期平均故障間隔時(shí)間(MTBF)為3年并且在接下來(lái)6個(gè)月內(nèi)一個(gè)或多個(gè)斷帶的概率為0.01％，則可以建議延長(zhǎng)下一更換日期，并且通過(guò)這樣來(lái)節(jié)省更換成本，而不會(huì)損害可靠性。

2.處理器7從類似批次中檢測(cè)到5％的斷帶率。因此，系統(tǒng)將提醒授權(quán)用戶10可能發(fā)生故障的傳送帶批次。5％的閾值可以通過(guò)與服務(wù)器8交互的用戶調(diào)整或設(shè)定。

3.處理器7作出不轉(zhuǎn)換成終端用戶10的實(shí)際行動(dòng)的建議。這可以通過(guò)監(jiān)測(cè)清潔系統(tǒng)的組件并且檢測(cè)組件變化的處理器7以及其有關(guān)作出關(guān)于維護(hù)問(wèn)題的確定并且檢測(cè)其變化的條件來(lái)確定。在此類情況下，處理器7將從其過(guò)去的錯(cuò)誤進(jìn)行學(xué)習(xí)，例如，未實(shí)行建議的傳送帶更換，并且將相應(yīng)作出調(diào)整。例如，處理器7可以實(shí)現(xiàn)，在過(guò)去三年里，所述處理器生成在冬季檢查傳送帶的建議。

在這方面，通過(guò)處理器7作出的建議可以與每個(gè)建議背后的條件和是否實(shí)行建議的狀態(tài)存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫(kù)6中。當(dāng)考慮到基于清潔系統(tǒng)的當(dāng)前條件產(chǎn)生建議時(shí)，這是處理器7可獲得的數(shù)據(jù)庫(kù)6中的歷史記錄的一部分。

如果用戶多次拒絕建議，則處理器7將學(xué)會(huì)將來(lái)不作出此種建議。結(jié)果，處理器7認(rèn)識(shí)到用戶已在特定情況下接受此類建議(即，在多個(gè)斷帶事件之后)，處理器7將相應(yīng)地調(diào)整其建議算法并且將通過(guò)情境條件豐富趨勢(shì)分析，在這種情況下，未來(lái)接受建議的概率增加。

前述系統(tǒng)和方法使本發(fā)明準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)維護(hù)窗口并且確定每天最佳清潔時(shí)間。此系統(tǒng)和方法的優(yōu)點(diǎn)是具有成本效益、提高可靠性、效率，并且顯著減小太陽(yáng)能板機(jī)器人清潔系統(tǒng)的故障時(shí)間和循環(huán)維護(hù)成本。

盡管已發(fā)現(xiàn)上述軟件和通信組件的布置在實(shí)施本文所描述的功能性時(shí)有用且有效，但是其它布置(例如，使用GPS替代RF，網(wǎng)狀拓?fù)涮娲切瓮負(fù)涞?對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)顯而易見(jiàn)并且被認(rèn)為在本發(fā)明的范圍內(nèi)。

前文所公開(kāi)的結(jié)構(gòu)提供用于對(duì)利用多個(gè)來(lái)源、饋送器和傳感器的太陽(yáng)能電廠效率的預(yù)測(cè)維護(hù)和優(yōu)化的自動(dòng)化機(jī)器學(xué)習(xí)。通過(guò)應(yīng)用機(jī)器學(xué)習(xí)，預(yù)期處理器7，或更一般來(lái)說(shuō)是服務(wù)器8能夠從關(guān)于太陽(yáng)能電廠中的機(jī)器人清潔系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)知識(shí)(例如，太陽(yáng)能電廠的操作歷史、終端用戶10對(duì)關(guān)于清潔系統(tǒng)或其組件的維護(hù)和服務(wù)的建議的反應(yīng))的來(lái)源進(jìn)行學(xué)習(xí)。當(dāng)處理器7制定用于維護(hù)或服務(wù)的當(dāng)前建議時(shí)，隨后應(yīng)用和考慮此知識(shí)。

此外，應(yīng)理解，本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，而是包括所附權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)的任何和所有實(shí)施例。盡管上文已關(guān)于特定設(shè)備和特定實(shí)現(xiàn)方式描述了本發(fā)明，但是應(yīng)清楚，在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以作出各種修改和變更，并且一個(gè)實(shí)施例的各種特征可以包括在其它實(shí)施例中。應(yīng)理解，本發(fā)明不限于所述實(shí)施例。