一种太阳能跟踪支架调试系统及方法与流程

1.本发明涉及光伏跟踪技术领域，特别涉及一种太阳能跟踪支架调试系统及方法。


背景技术：

2.目前太阳能跟踪器的调试普遍采用通讯的方式，具体包括有线通讯和无线通讯，其中，有线通讯包括485通信等，无线通讯包括lora通信等。
3.当采用通讯的方式对控制器进行调试要有相应的调试设备和软件时，比如笔记本电脑、上位机软件、485模块或无线模块，会存在续航能力有限、负重大、操作繁琐、容易出错等问题。


技术实现要素：

4.本发明为了解决上述问题，提供太阳能跟踪支架调试系统及方法。
5.为了实现本发明以上发明目的，本发明是通过以下技术实现的：
6.本发明提供一种太阳能跟踪支架调试系统，多个所述太阳能跟踪支架构成太阳能跟踪支架阵列，每个所述太阳能跟踪支架配置有控制器，所述太阳能跟踪支架阵列所构成的区域内配置有通讯箱，所述调试系统包括：
7.脑机接口主机设备，用于基于调试人员的脑电波信号识别出调试命令，并发送所述调试命令至脑机接口从机设备；
8.至少一个所述脑机接口从机设备，所述脑机接口从机设备与所述控制器和所述通讯箱连接，用于接收所述调试命令，以对所述控制器和/或通讯箱进行调试。
9.进一步优选地：所述太阳能跟踪支架阵列所构成的区域设置有所述脑机接口从机设备，所述脑机接口从机设备与多个所述控制器无线连接，所述脑机接口从机设备与所述通讯箱有线连接。
10.进一步优选地：还包括调试机器人，所述脑机接口从机设备设置在所述调试机器人上并与所述调试机器人内的控制板连接，所述脑机接口从机设备用于接收所述调试命令，并通过所述调试机器人对所述控制器和/或通讯箱进行信息交互，以调试所述控制器和/或通讯箱。
11.进一步优选地：所述调试机器人与所述控制器和/或通讯箱之间为无线连接、或者为有线接口连接、或者为扫码连接。
12.进一步优选地：所述脑机接口主机设备与所述脑机接口从机设备的通信为5g通信方式。
13.另一方面，本发明还提供一种太阳能跟踪支架调试方法，包括如下步骤：
14.所述脑机接口主机设备基于调试人员的脑电波信号识别调试命令，并发送所述调试命令至所述脑机接口从机设备；
15.所述脑机接口从机设备接收所述调试命令，以对控制器和/或通讯箱进行调试。
16.进一步优选地：
17.所述脑机接口主机设备基于调试人员的脑电波信号识别调试命令包括：
18.当所述脑机接口主机设备接触调试人员的头部时，所述脑机接口主机设备检测所述调试人员的脑电波信号；
19.提取脑电波信号中的特征信号，并与预设的数据库进行匹配，以将脑电波信号识别为所述调试命令。
20.进一步优选地：还包括：所述脑机接口从机设备通过所述调试机器人对所述控制器和/或通讯箱进行信息交互，以调试所述控制器和/或通讯箱调试机器人。
21.进一步优选地：
22.所述调试机器人反馈第一调试结果信息至所述脑机接口主机设备；所述控制器通过所述脑机接口从机设备反馈第二调试结果信息至所述脑机接口主机设备。
23.进一步优选地：
24.当调试人员接收到反馈过来的调试结果信息后，再次检测调试人员的脑电波信号，并识别调试命令和向所述脑机接口从机设备发送所述调试命令。
25.本发明提供的一种太阳能跟踪支架调试系统及方法至少具有以下有益效果：
26.本发明采用脑机接口技术实现人脑与跟踪控制器的交互。在控制器上安装脑机信号的从机设备，调试时调试人员在头部佩戴脑机接口的主机装置，然后通过大脑的思维即可对控制器进行读写操作。
27.在控制器的安装调试、故障诊断等应用场合提供极大便利。
28.利用5g通讯技术，调试人员可在办公室或在家里对现场控制器进行远程的调试诊断，配合现场运维机器人可实现现场智能化、无人化调试运维。
附图说明
29.下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种太阳能跟踪支架调试系统及方法的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
30.图1是本发明中一种太阳能跟踪支架调试系统的第一个实施例的示意图；
31.图2是本发明中一种太阳能跟踪支架调试系统的第二个实施例的示意图；
32.图3是本发明中一种太阳能跟踪支架调试系统的应用示意图；
33.图4是本发明中一种太阳能跟踪支架调试方法的第一个实施例的示意图。
具体实施方式
34.以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本技术实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其他实施例中也可以实现本技术。在其他情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本技术的描述。
35.应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所述描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或集合的存在或添加。
36.为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的
部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。
37.还应当进一步理解，在本技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
38.另外，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
39.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，并获得其他的实施方式。
40.实施例一
41.本发明的第一个实施例，如图1所示，在本实施例中提供一种太阳能跟踪支架调试系统，多个所述太阳能跟踪支架构成太阳能跟踪支架阵列，每个所述太阳能跟踪支架配置有控制器，所述太阳能跟踪支架阵列所构成的区域内配置有通讯箱，所述调试系统包括：
42.脑机接口主机设备100、脑机接口从机设备300。
43.脑机接口主机设备100，用于基于调试人员的脑电波信号识别出调试命令，并发送所述调试命令至脑机接口从机设备300。
44.至少一个所述脑机接口从机设备300，所述脑机接口从机设备300与所述控制器和所述通讯箱连接，用于接收所述调试命令，以对所述控制器和/或所述通讯箱进行调试。
45.太阳能跟踪支架阵列所构成的区域设置有脑机接口从机设备300，脑机接口从机设备300与多个控制器和通讯箱无线连接。
46.在本实施方式中，太阳能跟踪支架阵列所构成的区域内配置有一个脑机接口从机设备300，脑机接口从机设备300与多个控制器通过lora通讯方式无线连接，脑机接口从机设备300与通讯箱有线连接。
47.太阳能跟踪支架阵列所构成的区域为一个子阵，整个跟踪支架由多个子阵构成，这样可以减少脑机接口从机设备300的数量，降低成本。
48.其中，控制器，用于控制太阳能跟踪器运转。通讯箱，用于与控制器及控制室通讯连接。
49.本实施例通常验证通讯箱与控制器和控制室的通讯是否正常。在验证通讯是否正常时，一般是通过发送数据包的方式，如调试人员的脑电波信号中包括各类参数或模式，脑机接口从机设备是否能够识别准确，并控制对应的控制器执行相应的动作。
50.在本实施例中，脑机接口技术系统(bci)是一种连接大脑和外部设备的实时通信系统。神经科学的研究表明，在大脑产生动作意识之后和动作执行之前，或者受试主体受到外界刺激之后，其神经系统的电活动会发生相应的改变。神经电活动的这种变化可以通过一定的手段检测出来，并作为动作即将发生的特征信号。
51.通过对这些特征信号进行分类识别，分辨出引发脑电变化的动作意图，再用计算机语言进行编程，把人的思维活动转变成命令信号驱动外部设备，实现在没有肌肉和外围神经直接参与的情况下人脑对外部环境的控制。这就是bci的基本工作原理。
52.目前无创型bci可以实现打字的功能，目前的频率已经达到一分钟输入上百个字
母，通过本实施例中的太阳能跟踪支架调试系统，可以实现采用脑机接口技术实现人脑与跟踪控制器的交互。
53.同时，通过脑机接口技术对太阳能跟踪器进行调试，不需要重复输入指令，操作简单。在实际调试过程中，是直接进行信号转换，解决了人工输入调试指令或者机器调用调试指令时容易出错的问题。
54.其中，具体的脑机接口主机设备100与脑机接口从机设备300的通信方式为5g通信技术，脑机接口系统本身就自带5g通讯模块，不需要另外设立485通讯模块和485通讯接口，相比于485通讯来说，本系统可以直接采用5g通讯，在控制器的安装调试、故障诊断等应用场合提供了极大便利。
55.特别的，利用5g通讯技术，调试人员可在办公室或在家里对现场控制器进行远程的调试诊断，配合现场运维机器人可实现现场智能化、无人化调试运维。
56.同时，光伏电站中包括数量极多的太阳能跟踪器，如果每个太阳能跟踪器都要重新设置一个lora模块和发射天线，不仅成本高同时由于通信频段的限制，导致对于多个太阳能跟踪器的调试极其不便利。
57.5g通讯技术相比于lora通讯来说，不需要在脑机接口主机设备设立lora模块以及天线模块，也不需要在每个太阳能跟踪器上设立lora模块以及天线模块，解决了lora通信应用于太阳能跟踪支架调试的问题。
58.所述脑机接口从机设备300，所述脑机接口从机设备设置于所述控制器或所述通讯箱上，用于接收所述调试命令，以对所述控制器和/或所述通讯箱进行调试。优选地，调试命令为命令。
59.同时，在控制器上安装接收脑机信号的脑机接口从机设备，调试时调试人员在头部佩戴脑机接口的主机设备，然后通过大脑的思维即可对控制器进行读写操作。在控制器的安装调试、故障诊断等应用场合提供极大便利。
60.特别的，利用5g通讯技术，调试人员可在办公室或在家里对现场控制器进行远程的调试诊断，配合现场运维机器人可实现现场智能化、无人化调试运维。
61.实施例二
62.本发明的第二个实施例，其在实施例一的基础上，如图2、3所示，在本实施例中提供一种太阳能跟踪支架调试系统，具体包括：
63.脑机接口主机设备100、调试机器人200、脑机接口从机设备300。
64.脑机接口从机设备300设置在调试机器人200上并与调试机器人200内的控制板连接，脑机接口从机设备300用于接收调试命令，并通过调试机器人200对控制器和/或通讯箱进行信息交互，以调试控制器和/或通讯箱。
65.具体的，调试机器人200，用于接收调试命令或内置的调试命令，并与控制器和通讯箱进行交互，以调试控制器和/或通讯箱。
66.在本实施例中，控制器需要跟调试机器人进行交互。如调试机器人对控制器进行离线烧录程序，要求获取跟踪器参数，包括电流、频率、经纬度、id号等。
67.其中，调试机器人与通讯箱进行交互，主要操作有三点：一是对通讯箱中的mcu模块的程度进行烧录；二是对lora模块的参数进行配置；三是验证通讯箱与控制器和控制室的通讯是否正常。
68.在验证通讯是否正常时，一般是通过发送数据包的方式，如调试人员的脑电波信号中包括各类参数或模式，脑机接口从机设备是否能够识别准确。如调试机器人配置lora模块的参数后，对某一个控制器或多个控制器的参数是否获取准确等。
69.具体的，调试机器人可以根据调试需求和调试命令控制下，在项目地移动，以进行巡检。
70.优选地，调试机器人与控制器和/或通讯箱之间为无线连接、或者为有线接口连接、或者为扫码连接。
71.优选地，脑机接口主机设备为穿戴式或为贴片式。
72.脑机接口主机设备，还用于当脑机接口主机设备穿戴于调试人员的头部时，检测调试人员的脑电波信号；脑机接口主机设备，还用于基于调试人员的脑电波信号识别调试命令的特征信号，将调试命令的特征信号提取调试命令；其中，调试命令包括初始调试命令和当前调试命令。
73.脑机接口主机设备，还用于将初始调试命令发送至调试机器人和/或脑机接口从机设备；调试机器人，用于接收初始调试命令，对控制器和/或通讯箱进行调试；脑机接口从机设备，脑机接口从机设备设置于控制器和/或通讯箱上，用于接收初始调试命令，辅助调试机器人对控制器和/或通讯箱进行调试。
74.调试机器人反馈第一调试结果信息至脑机接口主机设备；控制器通过脑机接口从机设备反馈第二调试结果信息至脑机接口主机设备。
75.脑机接口主机设备，用于当调试人员接收到第一调试结果信息和/或第二调试结果信息后，检测调试人员的当前脑电波信号；脑机接口主机设备，还用于基于当前脑电波信号识别调试命令的特征信号，将调试命令的特征信号提取当前调试命令；脑机接口主机设备，还用于将当前调试命令发送至调试机器人和/或脑机接口从机设备，以使得调试机器人、控制器或通讯箱执行当前调试命令。
76.具体的，在本实施例中，调试人员佩戴脑机接口主机设备(bci)，主设备检测脑电波信号并提取指令，通过5g网络发送到现场调试机器人和控制器的脑机接口从设备上，然后跟踪控制器和现场机器人执行相应的远程指令，并向操作人员反馈操作结果。
77.在此过程中，优选的，当操作人员接收到了反馈结果后，脑机接口主机设备会开启检测模块对操作人员的当前脑电波信号进行检测，并将识别到的当前的特征信号识别当前调试命令。
78.其中，初始调试命令是还未接到通讯箱的调试反馈信息之前的第一次的调试命令；当前调试命令是接到通讯箱的调试反馈信息之后，再次发出的调试命令。
79.在本实施例中，不仅可以采用脑机接口技术实现人脑与跟踪控制器的交互。在控制器上安装脑机信号的从机设备，调试时调试人员在头部佩戴脑机接口的主机装置，然后通过大脑的思维即可对控制器进行读写操作。在控制器的安装调试、故障诊断等应用场合提供极大便利。特别的，利用5g通讯技术，调试人员可在办公室或在家里对现场控制器进行远程的调试诊断，配合现场运维机器人可实现现场智能化、无人化调试运维。
80.同时，操作人员可以收到反馈结果信息对太阳能跟踪器进行进一步的调试。优选的，在脑机接口主机设备设置开启条件，可以节省脑机接口主机设备的电量和功耗。
81.实施例三
82.本发明的第三个实施例，本实施例是与上述系统类实施例相对应的方法类实施例，本实施例提供一种太阳能跟踪支架调试方法，如图4所示，包括：
83.s100脑机接口主机设备基于调试人员的脑电波信号识别调试命令，并发送调试命令至脑机接口从机设备。
84.s200脑机接口从机设备接收调试命令，以对控制器和/或通讯箱进行调试。
85.其中，通过控制器控制太阳能跟踪器运转，通过通讯箱与控制器及控制室通讯连接。
86.示例性的，通过脑机接口主机设备基于调试人员的脑电波信号识别调试命令，并发送调试命令至调试机器人和/或脑机接口从机设备。
87.在本实施例中，脑机接口技术系统(bci)是一种连接大脑和外部设备的实时通信系统。神经科学的研究表明，在大脑产生动作意识之后和动作执行之前，或者受试主体受到外界刺激之后，其神经系统的电活动会发生相应的改变。神经电活动的这种变化可以通过一定的手段检测出来，并作为动作即将发生的特征信号。
88.通过对这些特征信号进行分类识别，分辨出引发脑电变化的动作意图，再用计算机语言进行编程，把人的思维活动转变成命令信号驱动外部设备，实现在没有肌肉和外围神经直接参与的情况下人脑对外部环境的控制。这就是bci的基本工作原理。
89.目前无创型bci可以实现打字的功能，目前的频率已经达到一分钟输入上百个字母，通过本实施例中的太阳能跟踪支架调试系统，可以实现采用脑机接口技术实现人脑与跟踪控制器的交互。
90.同时，通过脑机接口技术对太阳能跟踪器进行调试，不需要重复输入指令，操作简单。在实际调试过程中，是直接进行信号转换，解决了人工输入调试指令或者机器调用调试指令时容易出错的问题。
91.其中，具体的通信方式为5g通信技术，脑机接口系统本身就自带5g通讯模块，不需要另外设立485通讯模块和485通讯接口，相比于485通讯来说，本系统可以直接采用5g通讯，在控制器的安装调试、故障诊断等应用场合提供了极大便利。
92.特别的，利用5g通讯技术，调试人员可在办公室或在家里对现场控制器进行远程的调试诊断，配合现场运维机器人可实现现场智能化、无人化调试运维。
93.同时，光伏电站中包括数量极多的太阳能跟踪器，如果每个太阳能跟踪器都要重新设置一个lora模块和发射天线，不仅成本高同时由于通信频段的限制，导致对于多个太阳能跟踪器的调试极其不便利。
94.5g通讯技术相比于lora通讯来说，不需要在脑机接口主机设备设立lora模块以及天线模块，也不需要在每个太阳能跟踪器上设立lora模块以及天线模块，解决了lora通信应用于太阳能跟踪支架调试的问题。
95.具体的，通过脑机接口从机设备接收调试命令，并与控制器和通讯箱进行交互，以调试控制器和/或通讯箱。
96.同时，在控制器上安装脑机信号的从机设备，调试时调试人员在头部佩戴脑机接口的主机装置，然后通过大脑的思维即可对控制器进行读写操作。在控制器的安装调试、故障诊断等应用场合提供极大便利。
97.特别的，利用5g通讯技术，调试人员可在办公室或在家里对现场控制器进行远程
的调试诊断，配合现场运维机器人可实现现场智能化、无人化调试运维。
98.实施例四
99.本发明的第四个实施例，基于上述实施例三，在本实施例中与上述实施例相同的部分就不一一赘述了，本实施例提供一种太阳能跟踪支架调试方法，包括：
100.脑机接口主机设备基于调试人员的脑电波信号识别调试命令，包括：
101.当脑机接口主机设备接触调试人员的头部时，脑机接口主机设备检测调试人员的脑电波信号。
102.提取脑电波信号中的特征信号，并与预设的数据库进行匹配，以将脑电波信号识别为调试命令。
103.其中，调试命令包括初始调试命令和当前调试命令。
104.脑机接口从机设备通过调试机器人对控制器和/或通讯箱进行信息交互，以调试控制器和/或通讯箱。
105.具体的，通过脑机接口主机设备将初始调试命令发送至调试机器人和/或脑机接口从机设备；利用调试机器人接收初始调试命令，对控制器和/或通讯箱进行调试；通过脑机接口从机设备接收初始调试命令，辅助调试机器人对控制器和/或通讯箱进行调试。
106.调试机器人反馈第一调试结果信息至脑机接口主机设备；控制器通过脑机接口从机设备反馈第二调试结果信息至脑机接口主机设备。
107.当调试人员接收到反馈过来的调试结果信息后，再次检测调试人员的脑电波信号，并识别调试命令和向脑机接口从机设备发送调试命令。
108.具体的，当调试人员接收到第一调试结果信息和/或第二调试结果信息后，通过脑机接口主机设备检测调试人员的当前脑电波信号；通过脑机接口主机设备基于当前脑电波信号识别调试命令的特征信号，将调试命令的特征信号提取当前调试命令；通过脑机接口主机设备将当前调试命令发送至调试机器人和/或脑机接口从机设备，以使得调试机器人、控制器或通讯箱执行当前调试命令。
109.具体的，在本实施例中，调试人员佩戴脑机接口主机设备(bci)，主设备检测脑电波信号并提取指令，通过5g网络发送到现场调试机器人和控制器的脑机接口从设备上，然后跟踪控制器和现场机器人执行相应的远程指令，并向操作人员反馈操作结果。
110.在此过程中，优选的，当操作人员接收到了反馈结果后，脑机接口主机设备会开启检测模块对操作人员的当前脑电波信号进行检测，并将识别到的当前的特征信号识别当前调试命令。
111.在本实施例中，不仅可以采用脑机接口技术实现人脑与跟踪控制器的交互。在控制器上安装脑机信号的从机设备，调试时调试人员在头部佩戴脑机接口的主机装置，然后通过大脑的思维即可对控制器进行读写操作。在控制器的安装调试、故障诊断等应用场合提供极大便利。特别的，利用5g通讯技术，调试人员可在办公室或在家里对现场控制器进行远程的调试诊断，配合现场运维机器人可实现现场智能化、无人化调试运维。
112.同时，操作人员可以收到反馈结果信息对太阳能跟踪器进行进一步的调试。优选的，在脑机接口主机设备设置开启条件，可以节省脑机接口主机设备的电量和功耗。
113.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各程序模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的程序
模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的程序单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各程序模块可以集成在一个处理单元中，也可是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个处理单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件程序单元的形式实现。另外，各程序模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本技术的保护范围。
114.在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述或记载的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
115.本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本技术的范围。
116.在本技术所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其他的方式实现。示例性的，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，示例性的，模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，示例性的，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性、机械或其他的形式。
117.作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
118.另外，在本技术各个实施例中的各功能单元可能集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
119.应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。