CN110264017B - 一种光伏构件排布方法及光伏阵列建设确定方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供的光伏构件排布方法及光伏阵列建设确定方法，先从设计人员接收的建设区域上的基础参数和光伏构件的型号，确定建设区域的边界距离、各个横向边长和各个竖向边长，及，光伏构件的横向尺寸、竖向尺寸、横向排布距离和竖向排布距离；之后，根据这些参数，分别计算出横排光伏构件的数量和竖排排布光伏构件的数量；最后，计算出光伏构件的数量，并按照预设规则，对光伏构件进行排布，生成光伏构件排布图；进而实现了对建设区域上的光伏构件的排布，无需专业技术人员依托专业的设计软件进行排布设计，从而解决了现有技术中天窗、光伏组件、光伏组件的立柱以及光伏组件的透光板的排布方法对设计人员的专业和技术基础要求较高且耗时长的问题。

Description

一种光伏构件排布方法及光伏阵列建设确定方法

技术领域

本发明涉及信息管理技术领域，特别是涉及一种光伏构件排布方法及光伏阵列建设确定方法。

背景技术

目前，在光伏阳光房的建设过程中，天窗、光伏组件、光伏组件的透光板及其立柱的排布，均需要在建设之前进行设计，获得相应的排布图，以便合理利用建设区域，同时减少施工成本。

实际应用中，天窗、光伏组件、光伏组件的透光板及其立柱大都以横向和竖向的排列形式，按照一定的间距排列在建设区域内。目前对于两者的排布方案，一般需要专业技术人员依托专业的设计软件进行排布设计，因此要求设计人员具备一定的专业和技术基础，且耗时长。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种光伏构件排布方法及光伏阵列建设确定方法，以解决现有技术中天窗、光伏组件、光伏组件的立柱以及光伏组件的透光板的排布方法对设计人员的专业和技术基础要求较高，且排布耗时长的问题。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

本申请一方面提供一种光伏构件排布方法，用于对光伏阳光房建设区域上的光伏构件进行排布设计，其中，所述光伏构件为天窗、光伏组件、光伏组件的立柱或者光伏组件的透光板；所述光伏构件排布方法，包括：

S110、接收设计人员输入的所述光伏阳光房的基础参数和所述光伏构件的型号，确定所述建设区域的边界距离、各个横向边长和各个竖向边长，以及，所述光伏构件的横向尺寸、竖向尺寸、横向排布距离和竖向排布距离；

S120、根据所述建设区域的横向边长和边界距离，以及，所述光伏构件的横向尺寸和横向排布距离，计算出横排排布光伏构件的数量；

S130、根据所述建设区域的竖向边长和边界距离，以及，所述光伏构件的竖向尺寸和所述竖向排布距离，计算出竖排排布光伏构件的数量；

S140、根据所述横排排布光伏构件的数量以及所述竖排排布光伏构件的数量，按照预设规则，对所述光伏构件进行排布，生成所述光伏构件排布图；

S150、根据所述横排排布光伏构件的数量以及所述竖排排布光伏构件的数量，计算出所述光伏构件的数量。

可选的，在步骤S140之前，还包括：

S160、根据所述建设区域的各个横向边长、各个竖向边长以及所述边界距离，确定用于排布所述光伏构件的排布区域。

可选的，所述预设规则为均匀排布规则；所述均匀排布规则为：在所述排布区域上对所述光伏构件进行均匀排布。

可选的，当所述光伏构件为天窗、光伏组件或光伏组装件的透光板时，所述预设规则为贴边排布规则；所述贴边排布规则为：在所述建设区域上，以自身任意一角的两边分别为贴边排布的横向基准边和竖向基准边，按照所述横向排布距离进行横向排布，并按照所述竖向排布距离进行竖向排布。

可选的，在步骤S110之后，还包括：

S210、根据所述建设区域的各个横向边长和各个竖向边长，判断所述建设区域的图形是否为矩形；

若所述建设区域的图形为矩形，则执行步骤S120；

若所述建设区域的图形不为矩形，先执行步骤S220；再执行步骤S120；

S220、以所述建设区域的横向对边最大距离和竖向对边最大距离为基准，将所述建设区域修补成矩形，并记录修补区域与修补前建设区域之间的所有重合边；其中，所述横向对边最大距离和所述竖向对边最大距离均是根据所述建设区域的各边边长确定的。

可选的，若所述建设区域的图形不为矩形，当所述预设规则为所述均匀排布规则时，则步骤S150之后，还包括：

S310、除去所述修补区域以及所述修补区域上的光伏构件；

S320、计算所有重合边与各自相邻光伏构件之间的距离；

S330、判断所有重合边与各自相邻光伏构件之间的距离是否均满足安全距离的要求；所述安全距离是包含在所述光伏阳光房的基础参数中的；

若存在重合边与相邻光伏构件之间的距离不满足所述安全距离的要求，则先执行步骤S340，再执行步骤S350；若不存在重合边与相邻光伏构件之间的距离不满足所述安全距离的要求，则直接执行步骤S350；

S340、对所述光伏构件的排布进行修正；

S350、更新所述光伏阳光房建设区域上的光伏构件排布图以及所述光伏构件的数量。

可选的，当所述光伏构件为所述光伏组件的立柱时，所述安全距离的要求为：重合边与相邻立柱之间的距离小于等于所述安全距离；

步骤S340，包括：在相应重合边增加立柱。

可选的，当所述光伏构件为天窗、光伏组件或光伏组件的透光板时，所述安全距离为：重合边与相邻天窗、光伏组件或相邻透光板之间的距离大于所述安全距离；

步骤S340，包括：删除相应重合边的相邻天窗、相邻光伏组件或相邻透光板。

可选的，若所述建设区域的图形不为矩形，当所述预设规则为所述贴边排布规则时，则步骤S150之后，还包括：

S410、除去所述修补区域以及所述修补区域上的光伏构件；

S420、计算所有重合边与各自相应基准边之间排布所述光伏构件的数量；

S430、判断所有重合边与各自相应基准边之间排布所述光伏构件的数量是否均为整数；

若是，则直接执行步骤S450；否则，先执行步骤S440，再执行步骤S450；

S440、将相应重合边穿过的光伏构件删除；

S450、更新所述光伏阳光房建设区域上的光伏构件排布图以及所述光伏构件的数量。

可选的，若所述光伏构件为光伏组件的立柱，在步骤S350之后，还包括：

S610、以所述建设区域的相邻两个最长边为坐标轴，并建立坐标系；

S620、根据公式(Y-1)×d1+M计算得到所述建设区域的第X横排第Y竖排的立柱的横坐标；

S630、根据公式(X-1)×d2+M计算得到所述建设区域的第X横排第Y竖排的立柱的纵坐标；

S640、根据各个坐标生成所述立柱的排布坐标图；

其中，d1为所述横向排布距离，d2为所述竖向排布距离；M为所述边界距离，X的取值范围为[1，N2]，Y的取值范围为[1，N1]，N1为所述横排排布光伏构件的数量，N2为所述竖排排布光伏构件的数量。

可选的，在更新所述光伏阳光房建设区域上的光伏构件排布图以及所述光伏构件的数量之后，还包括：

S510、接收设计人员输入的修改信息；

S520、根据所述修改信息对所述光伏构件排布图以及所述光伏构件的数量进行修改和校验。

可选的，步骤S520，包括：

剔除部分光伏构件，并对修改后的光伏构件排布图进行边界安全要求的校验；若校验成功，则更新所述光伏构件排布图；若校验失败，则生成修改失败提示；或者，

对部分光伏构件进行整体移动，并对整体移动过程中产生的剔除点的空白格按照所述预设规则进行光伏构件的排布；之后，对修改后的光伏构件排布图进行边界安全要求的校验；若校验成功，则更新所述光伏构件排布图；若校验失败，则对不满足所述边界安全要求的边界进行修正，再更新所述光伏构件排布图。

可选的，当所述预设规则为所述均匀贴边规则时，进行所述边界安全要求的校验，包括：

确定所述建设区域的各条边与各自相邻的光伏构件；

计算出所述建设区域的各条边与各自相邻光伏构件之间的距离；

判断所述建设区域的各条边与各自相邻光伏构件之间的距离是否满足安全距离的要求；

并且，当所述光伏构件为所述光伏组件的立柱时，所述安全距离的要求为：重合边与其相邻光伏构件之间的距离小于等于安全距离；

当所述光伏构件为天窗、光伏组件或光伏组件的透光板时，所述安全距离的要求为：重合边与其相邻光伏构件之间的距离大于安全距离。

可选的，当所述预设规则为所述贴边排布规则时，进行所述边界安全要求的校验，包括：

先确定所述建设区域上的所述横向基准边和所述竖向基准边；

计算出所述建设区域上除所述横向基准边和所述竖向基准边外的其他所有边界，与相应基准边之间排布光伏构件的数量；

判断所述其他所有边界，与相应基准边之间排布光伏构件的数量是否均为整数。

可选的，所述横排排布光伏构件的数量的计算公式为：N1＝F((L1-2M)/(a+d1))；

所述竖排排布光伏构件的数量的计算公式为：N2＝F((L2-2M)/(b+d2))；

所述光伏构件的数量的计算公式为：N＝N1×N2；

其中，N1为所述横排排布光伏构件的数量、N2为所述竖排排布光伏构件的数量，N为所述光伏构件的数量；F函数为取整函数；L1为所述建设区域的横向边长，L2为所述建设区域的竖向边长；M为所述边界距离；a为所述光伏构件的横向尺寸，b为所述光伏构件的竖向尺寸；d1为所述横向排布距离，d2为所述竖向排布距离。

可选的，当所述光伏构件为所述光伏组件的立柱时，F函数为向上取整函数Celing函数，a＝0，b＝0；

当所述光伏构件为天窗、光伏组件或光伏组件的透光板时，F函数为向下取整函数INT函数，d1＝0，d2＝0。

本申请另一方面提供一种光伏阵列建设确定方法，包括：

S710、接收设计人员输入的所述建设区域上的首排立柱高度，以及，天窗、光伏组件或光伏组件的透光板的安装倾角参数；

S720、采用上述任一项所述的光伏构件排布方法，获得光伏阳光房建设区域上的天窗排布图，立柱排布图，以及，光伏组件排布图或光伏组件的透光板排布图；

S730、根据所述立柱排布图、所述首排立柱高度以及所述安装倾角参数，以所述建设区域中的横排或竖排为分类标准，对各类型立柱的数量和高度进行分类统计；

S740、利用图像融合技术，将所述天窗排布图、所述光伏组件排布图以及所述透光板排布图中的至少一个，与所述立柱排布图进行融合，生成所述光伏阳光房的二维效果图。

可选的，当以所述建设区域中的横排为分类标准时，所述建设区域上同一横排的立柱高度相同，对各类型立柱的数量和高度进行分类统计，包括：

S731、根据所述立柱排布图，获取所述立柱的竖向排布距离；

S732、根据公式H_Z＝H1+(Z-1)×d2×tanα，计算出第Z横排的立柱高度；其中，H1为所述首排立柱高度；d2为所述竖向排布距离；α为所述安装倾角参数；

S733、根据所述立柱排布图，统计各类型立柱的数量；

当以所述建设区域中的竖排为分类标准时，所述建设区域上同一竖排的立柱高度相同，对各类型立柱的数量和高度进行分类统计，包括：

S734、根据所述立柱排布图，获取所述立柱的横向排布距离；

S735、根据公式H_W＝H1+(W-1)×d1×tanα，计算出第W竖排的立柱高度；其中，H1为所述首排立柱高度；d1为所述横向排布距离；α为所述安装倾角参数；

S736、根据所述立柱排布图，统计各类型立柱的数量。

本申请先通过从设计人员接收的光伏阳光房建设区域上的基础参数和光伏构件的型号，确定光伏阳光房建设区域的边界距离、各个横向边长和各个竖向边长，以及，光伏构件的横向尺寸、竖向尺寸、横向排布距离和竖向排布距离；之后，通过根据建设区域的横向边长和边界距离，以及，光伏构件的横向尺寸和横向排布距离，计算出横排光伏构件的数量；再之后，通过根据建设区域的竖向边长和边界距离，以及，光伏构件的竖向尺寸和竖向排布距离，计算出竖排排布光伏构件的数量；最后，通过根据横排排布光伏构件的数量和竖排排布光伏构件的数量，计算出光伏构件的数量，并且按照预设规则，对光伏构件进行排布，生成光伏构件排布图；进而实现了对光伏阳光房建设区域上的光伏构件的自动排布，无需专业技术人员依托专业的设计软件进行排布设计，从而解决了现有技术中天窗、光伏组件、光伏组件的立柱以及光伏组件的透光板的排布方法对设计人员的专业和技术基础要求较高且耗时长的问题。

附图说明

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，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种光伏构件排布方法步骤示意图；

图2为本申请另一实施例提供的一种光伏构件排布方法步骤示意图；

图3a为当光伏构件为天窗、光伏组件或光伏组件的透光板时，本申请另一实施例提供的另一种光伏构件排布方法的步骤示意图；

图3b为当光伏构件为天窗、光伏组件、光伏组件的立柱或光伏组件的透光板时，本申请另一实施例提供的另一种光伏构件排布方法的步骤示意图；

图4为当预设规则为均匀排布规则时，本申请另一实施例提供的一种光伏构件排布方法的步骤示意图；

图5为本申请另一实施例提供的步骤S310的一种实施方式的步骤示意图；

图6为当预设规则为贴边排布规则时，本申请另一实施例提供的一种光伏构件排布方法的步骤示意图；

图7为本申请另一实施例提供的一种光伏构件排布方法的步骤示意图；

图8为当光伏构件为光伏组件的立柱时，本申请另一实施例提供的一种光伏构件排布方法的步骤示意图；

图9a为本申请另一实施例提供一种光伏阵列建设确定方法的步骤示意图；

图9b为本申请另一实施例提供的步骤S730的一种实施方式的步骤示意图；

图9c为本申请另一实施例提供的步骤S730的另一种实施方式的步骤示意图；

图10为建设区域为矩形时，建设区域的示意图；

图11a为若预设规则采用均匀排布规则，当建设区域为矩形时，建设区域上的立柱排布图的示意图；

图11b为若预设规则采用均匀排布规则，当建设区域为矩形时，建设区域上的天窗排布图、光伏组件排布图、或光伏组件的透光板排布图的示意图；

图11c为若预设规则采用贴别排布规则，当建设区域为矩形时，建设区域上的光伏组件排布图的示意图；

图12为若预设规则采用均匀排布规则，当建设区域为矩形时，建设区域上的立柱排布坐标图的示意图；

图13为若预设规则采用均匀排布规则，当建设区域为矩形时，光伏阳光房的二维效果图；

图14a、图14b和图14c分别为建设区域为L形时、建设区域为凹形时和建设区域为凸形时，修补后的建设区域的示意图；

图15a、图15b和图15c分别为若预设规则采用均匀排布规则，当建设区域为L形时、建设区域为凹形时和建设区域为凸形时，在修补后的建设区域上的立柱排布图的示意图；

图16a、图16b和图16c分别为若预设规则采用均匀排布规则，当建设区域为L形时、建设区域为凹形时和建设区域为凸形时，在修补后的建设区域上的天窗排布图、光伏组件排布图或光伏组件的透光板排布图的示意图；

图17a、图17b和图17c分别为若预设规则采用均匀排布规则，当建设区域为L形时、建设区域为凹形时和建设区域为凸形时，去除修补区域后，建设区域上的立柱排布图的示意图；

图18a、图18b和图18c分别为若预设规则采用均匀排布规则，当建设区域为L形时、建设区域为凹形时和建设区域为凸形时，去除修补区域后，建设区域上的天窗排布图、光伏组件排布图或光伏组件的透光板排布图的示意图；

图19a、图19b和图19c分别为若预设规则采用均匀排布规则，当建设区域为L形时、建设区域为凹形时和建设区域为凸形时，建设区域上的立柱排布坐标图；

图20a、图20b和图20c分别为若预设规则采用均匀排布规则，当建设区域为L形时、建设区域为凹形时和建设区域为凸形时，光伏阳光房的二维效果图；

图21a、图21b和图21c分别为若预设规则采用贴别排布规则，当建设区域为L形时、建设区域为凹形时和建设区域为凸形时，在修补后的建设区域上的天窗排布图、光伏组件排布图或光伏组件的透光板排布图的示意图；

图22a、图22b和图22c分别为若预设规则采用贴别排布规则，当建设区域为L形时、建设区域为凹形时和建设区域为凸形时，去除修补区域后，建设区域上的天窗排布图、光伏组件排布图或光伏组件的透光板排布图的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本申请中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

为了解决现有技术中天窗、光伏组件、光伏组件的透光板及光伏组件的立柱的排布方法对设计人员的专业和技术基础要求较高，且排布耗时长的问题，本申请实施例提供一种光伏构件排布方法，用于对光伏阳光房建设区域上的光伏构件进行设计，其中，光伏构件为天窗、光伏组件、光伏组件的透光板或光伏组件的立柱；光伏构件排布方法的具体步骤如图1，包括：

S110、接收设计人员输入的光伏阳光房的基础参数和所述光伏构件的型号，确定建设区域的边界距离、各个横向边长和各个竖向边长，以及，光伏构件的横向尺寸、竖向尺寸、横向排布距离和竖向排布距离。

其中，光伏阳光房的基础参数包括：建设区域的边长参数以及建设区域上的光伏构件的安全距离。

具体的，根据建设区域的边长参数，可以确定出建设区域的各个横向边长和各个竖向边长；其中，建设区域的边长参数是由设计人员在施工现场通过实际测量获得的。

进一步，当光伏构件为天窗、光伏组件、光伏组件的立柱或光伏组件的透光板时，根据建设区域的光伏构件的安全距离，在满足安全距离的要求的前提下，设定建设区域的边界距离；当光伏构件为天窗、光伏组件或光伏组件的透光板时，设定建设区域的边界距离为零。

其中，建设区域上的光伏构件的安全距离是设计人员根据施工现场的实际环境确定的；建设区域的边界距离是建设区域上的最外侧横排与自身相应边界之间的最短距离，或者是建设区域上的最外侧竖排与自身相应边界之间的最短距离。

需要说明的是，在满足光伏构件的安全距离要求的情况下，建设区域的边界距离参数可以根据实际情况进行相应调整。

还有当光伏构件为光伏组件的立柱时，光伏构件的横向尺寸和竖向尺寸均为零；当光伏构件为天窗、光伏组件或光伏组件的透光板时，可以根据光伏构件的型号，从后台数据库中搜索得到光伏构件的横向尺寸和竖向尺寸。

另外，根据光伏构件的类型，确定光伏构件的横向排布距离和竖向排布距离；当光伏构件为光伏组件的立柱时，光伏构件的横向排布距离为相邻立柱之间的横向最大距离，光伏构件的竖向排布距离为相邻立柱之间的竖向最大距离；当光伏构件为天窗、光伏组件或光伏组件的透光板时，光伏构件的横向排布距离和竖向排布距离为零。

需要说明的是，在对建设区域上的光伏组件的立柱进行排布时，由于考虑到不同地区的地质结构以及太阳的照射环境不同，并且不同版本的光伏阳光房的具体排布形式也不同，因此，为了保证建设区域上的光伏构件排布的更加合理，相邻立柱的横向最大距离和竖向最大距离是根据光伏阳光房的地址和光伏阳光房的版本号在后台数据库中进行搜索得到的；而光伏阳光房的地址和光伏阳光房的版本号包含在光伏阳光房的基础参数中。

S120、根据建设区域的横向边长和边界距离，以及，光伏构件的横向尺寸和横向排布距离，计算出横排排布光伏构件的数量。

可选的，当光伏构件为光伏组件的立柱时，利用横排排布光伏组件的立柱的数量计算公式：N1＝Celing((L1-2M)/(a+d1))，计算出横排排布光伏组件的立柱的数量。

其中，Celing函数为向上取整函数；N1为横排排布光伏组件的立柱的数量；L1为建设区域的横向边长；M为建设区域的边界距离；a为光伏组件的立柱的横向尺寸；d1为光伏组件的立柱的横向排布距离。

可选的，当光伏构件为天窗、光伏组件或光伏组件的透光板时，利用横排排布天窗、光伏组件或光伏组件的透光板的数量计算公式：N1＝INT((L1-2M)/(a+d1))，计算出横排排布天窗、光伏组件或光伏组件的透光板的数量。

其中，INT函数为向下取整函数；N1为横排排布天窗、光伏组件或光伏组件的透光板的数量；L1为建设区域的横向边长；M为建设区域的边界距离；a为天窗、光伏组件或光伏组件的透光板的横向尺寸；d1为天窗、光伏组件或光伏组件的透光板的横向排布距离。

S130、根据建设区域的竖向边长和边界距离，以及，光伏构件的竖向尺寸和竖向排布距离，计算出竖排排布光伏构件的数量。

可选的，当光伏构件为光伏组件的立柱时，利用竖排排布光伏组件的立柱的数量的计算公式：N2＝Celing((L2-2M)/(b+d2))，计算出竖排排布光伏组件的立柱的数量。

其中，N2为竖排排布光伏组件的立柱的数量；L2为建设区域的竖向边长；M为建设区域的边界距离；b为光伏组件的立柱的竖向尺寸；d2为光伏组件的立柱的竖向排布距离。

可选的，当光伏构件为天窗、光伏组件或光伏组件的透光板时，利用竖排排布天窗、光伏组件或光伏组件的透光板的数量的计算公式：N2＝INT((L2-2M)/(b+d2))，计算出竖排排布天窗、光伏组件或光伏组件的透光板的数量。

其中，N2为竖排排布天窗、光伏组件或光伏组件的透光板的数量；L2为建设区域的竖向边长；M为建设区域的边界距离；b为天窗、光伏组件或光伏组件的透光板的竖向尺寸；d2为天窗、光伏组件或光伏组件的透光板的竖向排布距离。

需要说明的是，步骤S120可以在步骤S130之前，也可以在步骤S130之后，此处不做具体限定，均在本申请的保护范围内。

S140、根据横排排布光伏构件的数量以及竖排排布光伏构件的数量，按照预设规则，对建设区域上的光伏构件进行排布，生成建设区域上的光伏构件排布图。

S150、根据横排排布光伏构件的数量以及竖排排布光伏构件的数量，计算出建设区域上的光伏构件的数量。

具体的，根据建设区域上的光伏构件的数量的计算公式：N＝N1×N2，计算出建设区域上的光伏构件的数量。

其中，N1为建设区域上的横排排布光伏构件的数量；N2为建设区域上的竖排排布光伏构件的数量；N为建设区域上的光伏构件的数量。

本实施例通过上述过程实现了对光伏阳光房建设区域上光伏构件的自动排布，无需专业技术人员依托专业的设计软件进行排布设计，从而解决了现有技术中天窗、光伏组件、光伏组件的透光板以及光伏组件的立柱的排布方法对设计人员的专业和技术基础要求较高且耗时长的问题。

另外，相对于现有技术而言，本申请提供的光伏构件排布方法增加了排布工作的时效性、便捷性、简易性，同时减少了设计人员在排布过程中因依赖办公室的高性能计算机而需要多次往返项目现场和办公室的情况，进而可以减少设计人员的工作量并提高设计人员的工作效率。

在本申请另一实施例中，提供一种光伏构件排布方法，在上述实施例中的步骤S140之前还包括如图2所示的：

S160、根据建设区域的各个横向边长、各个竖向边长以及边界距离，确定用于排布光伏构件的排布区域。

具体的，将建设区域的各条边依据自身的位置和长度比例进行组合，确定建设区域的图形；之后，将建设区域的各条边均向内部平移一个边界距离后组成的图形确定为排布区域。

需要说明的是，步骤S160还可以在步骤S130或步骤S120之前，只要步骤S160在步骤S110之后即可，此处不做具体限定。

可选的，当光伏构件为天窗、光伏组件、光伏组件的立柱或者光伏组件的透光板时，在光伏构件排布方法包括步骤S160的基础上，本实施例提供预设规则的一种具体实施方式为：在排布区域上对光伏构件进行均匀排布，记为均匀排布规则。

实际应用中，利用均匀排布规则对建设区域上的光伏构件进行排布的具体过程为：先根据横排排布光伏构件的数量，通过调整相邻光伏构件之间的横向排布距离，对排布区域中的每个横排上的光伏构件进行横向均匀排布；之后，根据竖排排布光伏构件的数量，通过调整相邻光伏构件之间的竖向排布距离，对排布区域中的每个竖排的光伏构件进行竖向均匀排布，最后生成光伏构件排布图。

需要说明的是，对光伏构件进行排布的顺序可以为：先对光伏构件进行横向排布，再对光伏构件进行竖向排布；也可以为：先对光伏构件进行竖向排布，再对光伏构件进行横向排布；此处不做具体限定，可以视情况而定，但均在本申请的保护范围内。

可选的，当光伏构件为天窗、光伏组件或光伏组件的透光板时，本实施例提供预设规则的另一种具体实施方式为：在建设区域上，以自身任意一角的两边分别为贴边排布的横向基准边和竖向基准边，按照光伏构件的横向排布距离进行横向排布，以及按照光伏构件的竖向排布距离进行竖向排布；记为贴边排布规则。

实际应用中，利用贴边排布规则对建设区域上的光伏构件进行排布的具体过程为：先在建设区域中，确定任意一角为贴边排布的基准，并将此角的一边作为横向基准边，将另一边作为竖向基准边；之后，对建设区域上每个横排的光伏构件，从横向基准边开始，按照光伏构件的横向排布距离进行贴边横向排布；再之后，对完成横向排布的建设区域上每个竖排的光伏构件，从竖向基准边开始，按照光伏构件的竖向排布距离进行贴边竖向排布；最后，生成光伏构件排布图。

需要说明的是，对光伏构件进行排布的顺序可以为：先对光伏构件进行横向排布，再对光伏构件进行竖向排布；也可以为：先对光伏构件进行竖向排布，再对光伏构件进行横向排布；此处不做具体限定，可以视情况而定，但均在本申请的保护范围内。

在本申请另一实施例中，在上述各个实施例的基础上，提供一种光伏构件排布方法，在步骤S110之后，本实施例提供的光伏构件排布方法还包括如图3a或图3b所示的：

S210、根据建设区域的各个横向边长和各个竖向边长，判断建设区域的图形是否为矩形。

具体的，先将建设区域的各个横向边长和各个竖向边长依据自身的位置和长度比例进行组合，确定建设区域的图形；再判断建设区域的图形是否是矩形，若是，则执行步骤S120；若否，则先执行步骤S220，再执行步骤S120。

其中，当建设区域的图形不是矩形时，可以是L型(如图14a所示)、凹型(如图14b所示)以及凸型(如图14c所示)，也可以是其他形状，此处不做限定。

S220、以建设区域的横向对边最大距离和竖向对边最大距离为基准，将建设区域修补成矩形，并记录修补区域与修补前建设区域的所有重合边。

具体的，先根据建设区域的图形形状，确定建设区域的横向对边最大距离和竖向对边最大距离；之后，以该横向对边最大距离和该竖向对边最大距离为基准，将建设区域修补成包含其原图形的矩形，也即，将该建设区域的图形形状更新为一个较大面积的矩形；最后，记录修补区域与修补前建设区域的所有重合边。

需要说明的是，修补区域可以是一个完整部分，也可以是由多个分离的部分组成，此处不做限定。

在图3a或图3b所示实施例的基础上，若建设区域的图形不为矩形，当预设规则为均匀排布规则时，则在步骤S150之后，本实施例提供的光伏构件排布方法还包括如图4所示的：

S310、除去修补区域以及修补区域上的光伏构件。

可选的，本实施例提供步骤S310的一种具体实施方式，如图5，包括：

S311、利用记录的所有重合边，并结合建设区域的图形，确定建设区域上的修补区域。

需要说明的是，确定建设区域上的修补区域时，还记录了修补区域的各边边长。

S312、获取修补区域的光伏构件数量。

设置于整个修补区域上的全部光伏构件的数量，即为该修补区域的光伏构件数量。

S313、删除修补区域以及修补区域上的光伏构件。

需要说明的是，在删除修补区域后，此时建设区域的图形又恢复为修补前的图形；并且，删除修补区域上的光伏构件的同时，还根据修补区域的光伏构件数量，计算出此时建设区域的光伏构件的总数量，即修补前建设区域的光伏构件数量减去修补区域上的光伏构件数量。

S320、计算所有重合边与各自相邻光伏构件之间的距离。

具体的，先确定与各个重合边距离最近的光伏构件，即该相邻光伏构件；之后，确定各个重合边与各自相邻光伏构件之间的距离是横向距离，还是竖向距离；当是横向距离时，根据光伏构件处在第K竖排，利用公式T＝Ls-[M+(K-1)×(a+d1)+a]，计算相应重合边与其相邻光伏构件之间的距离；当是竖向距离时，根据光伏构件处于在第V横排，利用公式T＝Lh-[M+V-1)×(b+d2)+b]，计算相应重合边与其相邻光伏构件之间的距离。

其中，T为重合边与其相邻光伏构件之间的距离；Ls是重合边与其对边之间的横向距离；Lh是重合边与其对边之间的竖向距离；其余参数与上述实施例相同，可参见上述实施例，此处不再一一赘述。

S330、判断所有重合边与各自相邻光伏构件之间的距离是否均满足安全距离的要求。

当光伏构件为光伏组件的立柱时，该安全距离的要求为：重合边与其相邻光伏构件之间的距离小于等于安全距离。若各个重合边与其相邻立柱之间的距离均小于等于安全距离，则满足该安全距离的要求，直接执行步骤S350；若存在至少一个重合边与其相邻光伏构件之间的距离大于安全距离，则不满足该安全距离的要求，先执行步骤S340，再执行步骤S350。

当光伏构件为天窗、光伏组件或光伏组件的透光板时，该安全距离的要求为：重合边与其相邻天窗、光伏组件或相邻光伏组件的透光板之间的距离大于安全距离。若各个重合边与其相邻天窗、光伏组件或相邻光伏组件的透光板之间的距离均大于安全距离，则满足该安全距离的要求，直接执行步骤S350；若存在至少一个重合边与其相邻天窗、光伏组件或相邻光伏组件的透光板之间的距离小于等于安全距离，则不满足该安全距离的要求，先执行步骤S340，再执行步骤S350。

S340、对光伏构件的排布进行修正。

具体的，当光伏构件为光伏组件的立柱时，步骤S340为在相应重合边增加立柱。而当建设区域上的光伏构件为天窗、光伏组件或光伏组件的透光板时，步骤S340为删除相邻天窗、光伏组件或相邻的光伏组件的透光板。

S350、更新建设区域上的光伏构件排布图以及光伏构件数量。

在图3a和图3b所示实施例的基础上，若建设区域的图形不为矩形，当预设规则为贴边排布规则时，则在步骤S150之后，本实施例提供的光伏构件排布方法还包括如图6所示的：

S410、除去修补区域以及修补区域上的光伏构件。

步骤S410的具体实施方式与步骤S310的具体实施方式相同，可参见步骤S310的具体实施方式，此处不再赘述。

S420、计算所有重合边与各自相应的基准边之间排布光伏构件的数量。

具体的，先确定所有重合边的对边；之后再确定所有重合边与各自相应的基准边之间的距离是横向距离，还是竖向距离；若是横向距离，则根据公式M＝Ld/a，计算相应重合边与横向基准边之间排布光伏构件的数量；若是竖向距离，则根据公式M＝Le/b，计算相应重合边与竖向基准边之间排布光伏构件的数量。

其中，M为重合边与各自相应基准边之间排布光伏构件的数量；Ld为重合边与横向基准边之间的横向距离，Le为重合边与竖向基准边之间的竖向距离，其余参数与上述实施例相同，可参见上述实施例，此处不再一一赘述。

S430、判断所有重合边与各自相应基准边之间排布光伏构件的数量是否均为整数。

若是，则执行步骤S450；若否，则先执行步骤S440，在执行步骤S450。

S440、将相应重合边穿过的光伏构件删除。

S450、更新建设区域上的光伏构件排布图以及光伏构件数量。

其余步骤与上述实施例相同，此处不再一一赘述。

在本发明另一实施例中，在图4、图5或图6所示实施例的基础上，提供一种光伏构件排布方法，在更新建设区域上的光伏构件排布图以及光伏构件数量(比如步骤S350、步骤S450)之后，本实施例提供的光伏构件排布方法还包括如图7所示的：

S510、接收设计人员输入的修改信息。

在建设区域上的光伏构件排布图生成后，如果设计人员需要根据实际情况或者客户的要求，对建设区域上的光伏构件排布图进行修改，则需要输入与修改方式相对应的修改信息。

S520、根据修改信息对光伏构件排布图以及光伏构件的数量进行修改和校验。

其中，对光伏构件的修改操作可以为剔除部分光伏构件，也可以是对部分光伏构件进行整体移动。

具体的，当剔除部分光伏构件时，对修改后的光伏构件排布图进行边界安全要求校验；若校验成功，则更新光伏构件排布图；若校验失败，则生成修改失败提示。

具体的，当对部分光伏构件进行整体移动时，对整体移动过程中产生的非设计人员选择的剔除点的空白格按照预设规则进行光伏构件的排布；之后，对修改后的光伏构件排布图进行边界安全要求的校验；若校验成功，则更新光伏构件排布图；若校验失败，则对不满足边界安全要求的边界进行修正，再更新光伏构件排布图。

需要说明的是，预设规则与上述实施例相同，可参见上述实施例，此处不再赘述；另外，对不满足边界安全要求的边界进行修正与光伏构件的种类相关，且与上述实施例相同，可参见上述实施例，此处不再赘述。

可选的，当预设规则为均匀排布规则时，对光伏构件排布图进行边界安全要求校验具体包括：

先确定建设区域的各条边与各自相邻的光伏构件。

之后，计算出建设区域的各条边与各自相邻光伏构件之间的距离。

需要说明的是，此计算方法与上述实施例步骤S320提供的计算方法相同，此处不再赘述。

进一步，判断建设区域的各条边与各自相邻光伏构件之间的距离是否满足安全距离的要求；若不存在建设区域的边与相邻光伏构件之间的距离不满足安全距离的要求，则说明校验成功；若存在建设区域的边与相邻光伏构件之间的距离不满足安全距离的要求，则校验失败。

该安全距离的要求与光伏构件的种类相关，参见上述实施例即可，此处不再赘述。

可选的，当预设规则为贴边排布规则时，对光伏构件排布图进行边界安全要求校验具体包括：

先确定建设区域上的横向基准边和竖向基准边。

之后，计算出所述建设区域上除横向基准边和竖向基准边外的其他所有边界，与相应基准边之间排布光伏构件的数量。

需要说明的是，此计算方法与上述实施例步骤S420提供的计算方法相同，可参见步骤S420，此处不再赘述。

进一步，判断建设区域上的其他所有边界，与相应基准边之间排布光伏构件的数量是否均为整数；若是，则说明检验成功；若否，则校验失败。

与上述实施例相比，本实施例提供的光伏构件排布方法，支持在光伏构件排布图完成后，根据设计人员的修改信息，对光伏构件排布图进行相应修改，并对修改后的排布图进行校验。这使得设计人员可以根据现场的实际情况或客户要求对光伏构件片排布图进行调整，增加了排布工作的灵活性和互动性，同时还提高了客户的满意度。

其余步骤与上述实施例相同，此处不再一一赘述。

在本发明另一实施例中，在图4或图5所示实施例的基础上，提供一种光伏构件排布方法，若光伏构件为光伏组件的立柱，则在步骤S350之后，本申请提供的光伏构件排布方法还包括如图8所示的：

S610、以建设区域的相邻两个最长边为坐标轴，并建立坐标系。

其中，以建设区域的相邻两个最长边中的任一边作为X坐标轴，则另一个最长边作为Y坐标轴。

优选的，以建设区域的相邻两个最长边界中的横向边作为X坐标轴，纵向边作为Y坐标轴。

S620、根据公式(Y-1)×d1+M计算得到建设区域上的第X横排第Y竖排的立柱的横坐标。

其中，d1为横向排布距离；M为建设区域的边界距离；Y的取值范围为[1，N1]，N1为横排排布光伏构件的数量。

需要说明的是，本实施例仅仅提供了一种采用直接计算公式计算各个立柱的横坐标的实施方式，在实际应用中，还可以利用建设区域的各个横向边长和各个竖向边长，采用间接计算公式计算各个立柱的横坐标，其他与之实现相同目的的实施方式均在本申请的保护范围内。

S630、根据公式(X-1)×d2+M计算得到建设区域上的第X横排第Y竖排的立柱的纵坐标。

其中，d2为竖向排布距离；M为建设区域的边界距离；X的取值范围为[1，N2]，N2为竖排排布光伏构件的数量。

需要说明的是，本实施例仅仅提供了一种采用直接计算公式计算各个立柱的纵坐标的实施方式，在实际应用中，还可以利用建设区域的各个横向边长和各个竖向边长，采用间接计算公式计算各个立柱的纵坐标，其他与之实现相同目的的实施方式均在本申请的保护范围内。

S640、根据各个坐标生成建设区域上的立柱的排布坐标图。

具体的，在立柱排布图中，将各个立柱的坐标标注在相应位置，就可以生成建设区域上的立柱的排布坐标图。

现有技术中，为了获得立柱排布坐标图，需要设计人员基于立柱排布图，手动计算并标注出各个立柱的坐标，耗时较长且准确度不高，而本实施例通过上述方式能够实现对立柱坐标的自动计算，并自动生成立柱排布坐标图，解决了现有技术中耗时较长且准确度不高的问题，增加了获得立柱坐标图的时效性和简易性。

其余步骤与上述实施例相同，此处不再一一赘述。

在本发明另一实施例中，提供一种光伏阵列建设确定方法，具体步骤如图9a，包括：

S710、接收设计人员输入的建设区域上的首排立柱高度，以及，天窗、光伏组件或光伏组件的透光板的安装倾角参数。

其中，安装倾角参数即为挑边参数。

实际应用中，该首排立柱高度和安装倾角参数，也可以与基础参数一同获取，并不仅限于在此时接收；视其具体应用环境而定，均在本申请的保护范围内。

S720、采用上述任一实施例提供的光伏构件排布方法，获得光伏阳光房建设区域上的立柱排布图，以及，天窗排布图、光伏组件排布图或光伏组件的透光板排布图。

S730、根据立柱排布图、首排立柱高度以及安装倾角参数，以建设区域中的横排或竖排为分类标准，对各类型立柱的数量和高度进行分类统计。

可选的，当以建设区域中的横排为分类标准时，建设区域上同一横排的立柱高度相同，本实施例还提供步骤S730的一种具体实施方式，如图9b，包括：

S731、根据建设区域上的立柱排布图，获取建设区域上的立柱的竖向排布距离。

S732、根据公式H_Z＝H1+(Z-1)×d2×tanα，计算出第Z横排的立柱高度。

其中，H1为首排立柱高度；d2为竖向排布距离；α为安装倾角参数。

S733、根据立柱排布图，统计各类型立柱的数量。

具体的，由于建设区域上同一横排的立柱高度相同，所以统计各类型的立柱数量就是统计各个横排排布立柱的数量。

可选的，当以建设区域中的竖排为分类标准时，建设区域上同一竖排的立柱高度相同，本实施例还提供步骤S730的另一种具体实施方式，如图9c，包括：

S734、根据建设区域上的立柱排布图，获取建设区域上的立柱的横向排布距离。

S735、根据公式H_W＝H1+(W-1)×d1×tanα，计算出第W竖排的立柱高度。

其中，H1为首排立柱高度；d1为横向排布距离；α为安装倾角参数。

S736、根据立柱排布图，统计各类型立柱的数量。

具体的，由于建设区域上同一竖排的立柱高度相同，所以统计各类型的立柱数量就是统计各个竖排排布立柱的数量。

S740、利用图像融合技术，将天窗排布图、光伏组件排布图或光伏组件的透光板中至少一个，与立柱排布图进行融合，生成光伏阳光房的二维效果图。

与现有技术而言，本实施例可以基于立柱排布图，通过上述方式自动对立柱进行数量和高度的分类统计，增加了获得各类型立柱数量和高度的时效性、准确性和便捷性，利于光伏阵列建设材料的确定。

另外，基于图像融合技术，将天窗排布图、光伏组件排布图或光伏组件的透光板中至少一个，与立柱排布图进行融合，生成光伏阳光房二维设计效果图，相对于现有技术而言，增加了光伏阳光房上光伏阵列排布方案的时效性、便捷性、简易性和美观性。

其余步骤与上述实施例相同，此处不再一一赘述。

本发明另一实施例给出了执行上述方法过程时的光伏构件排布设计具体示例：

若光伏构件可以为天窗、光伏组件、光伏组件的立柱或光伏组件的透光板，则预设规则采用均匀排布规则，在实际应用中，当建设区域的图形为矩形时，如图10，接收设计人员输入的建设区域的长边L1、短边L2，光伏构件的型号，光伏阳光房的地址、光伏阳光房的版本号，光伏组件的立柱的安全距离S，以及，天窗、光伏组件或光伏组件的透光板的安全距离S＇。

根据立柱的安全距离S设定立柱的边界距离M，根据天窗、光伏组件或光伏组件的透光板的安全距离S＇设定，天窗、光伏组件或光伏组件的透光板的边界距离M＇。

当光伏构件为光伏组件的立柱时，立柱的横向尺寸和竖向尺寸均为零；当光伏构件为天窗、光伏组件或光伏组件的透光板时，根据光伏构件的型号从后台数据库中搜索获得天窗、光伏组件或光伏组件的透光板的横向尺寸a，以及天窗、光伏组件或光伏组件的透光板的竖向尺寸b。

当光伏构件为光伏组件的立柱时，根据光伏阳光房的地址、光伏阳光房的版本号从后台数据库中获得立柱的横向排布距离D1、立柱的竖向排布距离D2；当光伏构件为天窗、光伏组件或光伏组件的透光板时，天窗、光伏组件或光伏组件的透光板的横向排布距离D1＇和竖向排布距离D2＇均为零。

根据建设区域的长边L1、短边L2以及立柱的边界距离M设定立柱的排布区域(如图11a)；根据长边L1、短边L2，以及，天窗、光伏组件或光伏组件的透光板的边界距离M＇设定，天窗、光伏组件或光伏组件的透光板的排布区域(如图11b)。

利用竖排排布立柱的数量计算公式，计算出竖排排布立柱的数量N2＝Celing((L2-2M)/D2)，通过调整竖向排布距离，在排布区域中的每个竖排上，竖向均匀排布N2个立柱。

利用竖排排布天窗、光伏组件或光伏组件的透光板的数量计算公式，计算出竖排排布天窗、光伏组件或光伏组件的透光板的数量N2＇＝INT((L2-2M＇)/b)，通过调整竖向排布距离，在排布区域中的每个竖排上，竖向均匀排布N2＇个天窗，或者竖向均匀排布N2＇个光伏组件，或者竖向均匀排布N2＇个光伏组件的透光板。

利用横排排布立柱的数量计算公式，计算出横排排布立柱的数量N1＝Celing((L1-2M)/D1)，通过调整横向排布距离，在完成竖向排布的排布区域中的每个横排上，横向均匀排布N1个立柱，从而生成立柱排布图，如图11a。

利用横排排布天窗、光伏组件或光伏组件的透光板的数量计算公式，计算出横排排布天窗、光伏组件或光伏组件的透光板的数量N1＇＝INT((L1-2M＇)/a)，通过调整横向排布距离，在完成竖向排布的排布区域中的每个横排上，横向均匀排布N1＇个天窗，或者横向均匀排布N1＇个光伏组件，或者横向均匀排布N1＇个光伏组件的透光板，从而生成天窗排布图、光伏组件排布图或光伏组件的透光板排布图，如图11b。

之后，对于立柱排布图，以其长边L1为X轴，以其短边L2为Y轴，建立坐标系；根据公式(Y-1)×d1+M计算得到建设区域上的第X横排第Y竖排的立柱的横坐标，根据(X-1)×d2+M计算得到建设区域上的第X横排第Y竖排的立柱的纵坐标，进而生成立柱的排布坐标图，如图12；图12中标注有各个立柱的坐标，从此不再一一赘述。

另外，还可以根据修改信息对天窗、光伏组件、光伏组件的立柱或光伏组件的透光板中至少一个的排布图及其数量，进行修改校验，具体实施方式可参见步骤S510～S520，此处不再赘述。

在生成天窗排布图、光伏组件排布图、立柱排布图、或光伏组件的透光板排布图之后，若建设区域上同一横排的立柱高度相同，则根据立柱排布图，利用公式H_Z＝H1+(Z-1)×d2×tanα计算出各横排的立柱高度，并对各横排的立柱数量进行统计；若光伏阳光房建设区域上同一竖排的立柱高度相同，则根据立柱排布图，利用公式H_W＝H1+(W-1)×d1×tanα，计算出各竖排的立柱高度，并对各竖排的立柱数量进行统计；之后，利用图像融合技术，将天窗排布图、光伏组件排布图或光伏组件的透光板中至少一个，与立柱排布图进行融合，生成光伏阳光房的二维效果图，如图13。

需要说明的是，图中加粗的横线，代表横梁，起支撑作用；并且，天窗、光伏组件或光伏组件的透光板中的任意一个，与立柱的位置关系是根据各自排布图获得，图中仅仅是两者位置关系的一个示意；另外，横梁的位置主要是视其应用环境而定的，需要与其所连接固定的器件进行配合，此处仅为一种示意，并不限定于此。

在实际应用中，当建设区域的图形不是矩形时，比如L型(如图14a所示)、凹型(如图14b所示)以及凸型(如图14c所示)，与建设区域的图形为矩形时一样，先接收设计人员输入的建设区域的各个横向边长、各个竖向边长、光伏构件的型号，光伏阳光房的地址、光伏阳光房的版本号、光伏组件的立柱的安全距离S，以及，天窗、光伏组件或光伏组件的透光板的安全距离S＇；之后，根据这些参数确定立柱的边界距离M、横向尺寸、竖向尺寸、横向排布距离以及竖向排布距离；再之后，根据这些参数确定天窗、光伏组件或光伏组件的透光板的边界距离M＇、横向尺寸、竖向尺寸、横向排布距离以及竖向排布距离。

在此之后，以建设区域的横向对边最大距离L1和竖向对边最大距离L2为基准，将建设区域修补成矩形，分别如图14a、图14b以及图14c，图中带斜线的部分为修补区域；并记录下修补前建设区域与修补区域的所有重合边。

按照建设区域为矩形时的排布方法，对修补后的建设区域的立柱进行排布，生成立柱排布图如图15a、图15b以及图15c；对修补后的建设区域的天窗、光伏组件或光伏组件的透光板进行排布，生成天窗排布图、光伏组件排布图或光伏组件的透光板排布图，如图16a、图16b以及图16c。

在立柱排布图的基础上除去修补区域以及修补区域中的立柱，此时的立柱排布图，如图17a、图17b以及图17c；之后，需要计算所有重合边与各自相邻立柱之间的距离，如图17a中的Te和Tf，图17b中的Th、Tj、Tk和Ti，图17c中的Tn、Tm、Tv和Tc；并且需要判断所有重合边与各自相邻立柱之间的距离是否均小于等于立柱安全距离S；若是，则将立柱排布图更新；若否，则先在相应的重合边增加一排/一列或者是一个立柱，再将立柱排布图更新。

在天窗排布图、光伏组件排布图或光伏组件的透光板排布图的基础上除去修补区域以及修补区域中的天窗、光伏组件或光伏组件的透光板，此时的天窗排布图、光伏组件排布图或光伏组件的透光板排布图，如图18a、图18b以及图18c；之后，需要计算所有重合边与各自相邻天窗、光伏组件或相邻的光伏组件的透光板之间的距离，如图18a中的Te＇和Tf＇，图18b中Th＇、Tj＇、Tk＇和Ti＇，图18c中的Tn＇、Tm＇、Tv＇和Tc＇；并且需要判断所有重合边与各自相邻天窗、光伏组件或光伏组件的透光板之间的距离是否大于安全距离S＇；若是，则将天窗排布图、光伏组件排布图或光伏组件的透光板排布图更新；若否，则先删除相应的相邻天窗、光伏组件或相邻的光伏组件的透光板，再对应将天窗排布图、光伏组件排布图或光伏组件的透光板排布图更新。

在此之后，以L1为X轴，以L2为Y轴建立坐标系；根据公式(Y-1)×d1+M计算得到建设区域的第X横排第Y竖排的立柱的横坐标，根据(X-1)×d2+M计算得到建设区域的第X横排第Y竖排的立柱的纵坐标，进而生成立柱排布坐标图，如图19a、图19b和图19c；图中标注有各个立柱的坐标，从此不再一一赘述。

另外，还可以根据修改信息对天窗、光伏组件、光伏组件的立柱或光伏组件的透光板中至少一个的排布图及其数量，进行修改校验，具体实施方式可参见步骤S510～S520，此处不再赘述。

在对天窗排布图、光伏组件排布图、立柱排布图、或光伏组件的透光板排布图校验成功后，利用建设区域的图形为矩形时，对各类型立柱的高度和数量的统计方法，对建设区域图形不为矩形时的立柱的数量和高度进行统计；之后，再利用图像融合技术将天窗排布图、光伏组件排布图或光伏组件的透光板排布图中的至少一个与立柱排布图，进行融合，生成光伏阳光房的二维效果图，如图20a、图20b和图20c。

需要说明的是，图中加粗的横线，代表横梁，起支撑作用；并且，天窗、光伏组件或光伏组件的透光板中的任意一个，与立柱的位置关系是根据各自排布图获得，图中仅仅是两者位置关系的一个示意；另外，横梁的位置主要是视其应用环境而定的，需要与其所连接固定的器件进行配合，此处仅为一种示意，并不限定于此。

若光伏构件可以为天窗、光伏组件或光伏组件的透光板，则预设规则采用贴别排布规则，在实际应用中，当建设区域的图形为矩形时，如图10，接收设计人员输入的建设区域的长边L1、短边L2，光伏构件的型号。

由于光伏构件为天窗、光伏组件或光伏组件的透光板，所以光伏构件的边界距离为零，且光伏构件的横向排布距离和竖向排布距离均为零。

根据光伏构件的型号，从后台数据库中搜索获得光伏构件的横向尺寸a，以及，光伏构件的竖向尺寸b。

利用竖排排布光伏构件的数量计算公式，计算出竖排排布光伏构件的数量N2＝INT(L2/b)，以建设区域上的任意一角的一边为贴边排布的竖向基准边，在建设区域上的每个竖排上，从竖向基准边开始，按照光伏构件的竖向排布距离为零，贴边排布N2个光伏构件。

利用横排排布光伏构件的数量计算公式，计算出横排排布光伏构件的数量N1＝INT(L1/a)，以建设区域选定的一角的另一边为贴边排布的横向基准边，在完成竖向排布的建设区域上的每个横排上，从横向基准边开始，按照光伏构件的横向排布距离为零，贴边排布N1个光伏构件，从而生成光伏构件排布图，如图11c。

另外，还可以根据修改信息对光伏构件排布图以及光伏构件的数量，进行修改校验，具体实施方式可参见步骤S510～S520，此处不再赘述。

在实际应用中，当建设区域的图形不是矩形时，比如L型(如图14a所示)、凹型(如图14b所示)以及凸型(如图14c所示)，与建设区域的图形为矩形时一样，先接收设计人员输入的建设区域的各个横向边长、各个竖向边长以及光伏构件的型号；再之后，根据这些参数确定光伏构件的横向尺寸、竖向尺寸。

其中，与建设区域的图形为矩形时一样，光伏构件的边界距离为零，并且光伏构件的横向排布距离和竖向排布距离均为零。

在此之后，以建设区域的横向对边最大距离L1和竖向对边最大距离L2为基准，将建设区域修补成矩形，分别如图14a、图14b以及图14c，图中带斜线的部分为修补区域；并记录下修补前建设区域与修补区域的所有重合边。

按照与建设区域为矩形时的排布方法，对修补后的建设区域的光伏构件进行排布，生成光伏构件排布图，如图21a、图21b以及图21c。

在光伏构件排布图的基础上除去修补区域以及修补区域中的光伏构件，在除去修补区域以及修补区域中的光伏构件后，先计算所有重合边与各自对边之间排布光伏构件的数量；之后，再判断所有重合边与各自对边之间排布光伏构件的数量是否均为整数；若是，则将光伏构件排布图更新；若否，则先将相应重合边穿过的光伏构件删除，再将光伏构件排布图更新，如图22a、图22b以及图22c。

另外，还可以根据修改信息对光伏构件排布图以及光伏构件的数量，进行修改校验，具体实施方式可参见步骤S510～S520，此处不再赘述。

其余步骤与上述实施例相同，此处不再一一赘述。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述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模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

专业人员还可以进一步意识到，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、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，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发明的范围。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (18)

1.一种光伏构件排布方法，其特征在于，用于对光伏阳光房建设区域上的光伏构件进行排布设计，其中，所述光伏构件为天窗、光伏组件、光伏组件的立柱或者光伏组件的透光板；所述光伏构件排布方法，包括：

S110、接收设计人员输入的所述光伏阳光房的基础参数和所述光伏构件的型号，确定所述建设区域的边界距离、各个横向边长和各个竖向边长，以及，所述光伏构件的横向尺寸、竖向尺寸、横向排布距离和竖向排布距离；

在所述建设区域的图形不为矩形的情况下，先执行步骤S220；再执行步骤S120；

S220、以所述建设区域的横向对边最大距离和竖向对边最大距离为基准，将所述建设区域修补成矩形，并记录修补区域与修补前建设区域之间的所有重合边；其中，所述横向对边最大距离和所述竖向对边最大距离均是根据所述建设区域的各边边长确定的；

S120、根据所述建设区域的横向边长和边界距离，以及，所述光伏构件的横向尺寸和横向排布距离，计算出横排排布光伏构件的数量；

S130、根据所述建设区域的竖向边长和边界距离，以及，所述光伏构件的竖向尺寸和所述竖向排布距离，计算出竖排排布光伏构件的数量；

S140、根据所述横排排布光伏构件的数量以及所述竖排排布光伏构件的数量，按照预设规则，对所述光伏构件进行排布，生成所述光伏构件排布图；

S150、根据所述横排排布光伏构件的数量以及所述竖排排布光伏构件的数量，计算出所述光伏构件的数量；

若所述建设区域的图形不为矩形，则先除去所述修补区域以及所述修补区域上的光伏构件；所述预设规则为均匀排布规则时，判断所有重合边与各自相邻光伏构件之间的距离是否均满足安全距离的要求，在不满足安全距离的要求的情况下，对所述光伏构件的排布进行修正；所述预设规则为贴边排布规则时，判断所有重合边与各自相应基准边之间排布光伏构件的数量是否均为整数，若判断结果为否，则将相应重合边穿过的光伏构件删除；然后更新所述光伏阳光房建设区域上的光伏构件排布图以及所述光伏构件的数量。

2.根据权利要求1所述的光伏构件排布方法，其特征在于，在步骤S140之前，还包括：

S160、根据所述建设区域的各个横向边长、各个竖向边长以及所述边界距离，确定用于排布所述光伏构件的排布区域。

3.根据权利要求2所述的光伏构件排布方法，其特征在于，所述预设规则为均匀排布规则；所述均匀排布规则为：在所述排布区域上对所述光伏构件进行均匀排布。

4.根据权利要求1所述的光伏构件排布方法，其特征在于，当所述光伏构件为天窗、光伏组件或光伏组装件的透光板时，所述预设规则为贴边排布规则；所述贴边排布规则为：在所述建设区域上，以自身任意一角的两边分别为贴边排布的横向基准边和竖向基准边，按照所述横向排布距离进行横向排布，并按照所述竖向排布距离进行竖向排布。

5.根据权利要求1-4任一项所述的光伏构件排布方法，其特征在于，在步骤S110之后，还包括：

S210、根据所述建设区域的各个横向边长和各个竖向边长，判断所述建设区域的图形是否为矩形；

若所述建设区域的图形为矩形，则执行步骤S120。

6.根据权利要求5所述的光伏构件排布方法，其特征在于，若所述建设区域的图形不为矩形，则先除去所述修补区域以及所述修补区域上的光伏构件；所述预设规则为均匀排布规则时，判断所有重合边与各自相邻光伏构件之间的距离是否均满足安全距离的要求，在不满足安全距离的要求的情况下，对所述光伏构件的排布进行修正；然后更新所述光伏阳光房建设区域上的光伏构件排布图以及所述光伏构件的数量，包括：

S310、除去所述修补区域以及所述修补区域上的光伏构件；

S320、计算所有重合边与各自相邻光伏构件之间的距离；

S330、判断所有重合边与各自相邻光伏构件之间的距离是否均满足安全距离的要求；所述安全距离是包含在所述光伏阳光房的基础参数中的；

若存在重合边与相邻光伏构件之间的距离不满足所述安全距离的要求，则先执行步骤S340，再执行步骤S350；若不存在重合边与相邻光伏构件之间的距离不满足所述安全距离的要求，则直接执行步骤S350；

S340、对所述光伏构件的排布进行修正；

S350、更新所述光伏阳光房建设区域上的光伏构件排布图以及所述光伏构件的数量。

7.根据权利要求6所述的光伏构件排布方法，其特征在于，当所述光伏构件为所述光伏组件的立柱时，所述安全距离的要求为：重合边与相邻立柱之间的距离小于等于所述安全距离；

步骤S340，包括：在相应重合边增加立柱。

8.根据权利要求6所述的光伏构件排布方法，其特征在于，当所述光伏构件为天窗、光伏组件或光伏组件的透光板时，所述安全距离为：重合边与相邻天窗、光伏组件或相邻透光板之间的距离大于所述安全距离；

步骤S340，包括：删除相应重合边的相邻天窗、相邻光伏组件或相邻透光板。

9.根据权利要求5所述的光伏构件排布方法，其特征在于，若所述建设区域的图形不为矩形，则先除去所述修补区域以及所述修补区域上的光伏构件；所述预设规则为贴边排布规则时，判断所有重合边与各自相应基准边之间排布光伏构件的数量是否均为整数，若判断结果为否，则将相应重合边穿过的光伏构件删除；然后更新所述光伏阳光房建设区域上的光伏构件排布图以及所述光伏构件的数量，包括：

S410、除去所述修补区域以及所述修补区域上的光伏构件；

S420、计算所有重合边与各自相应基准边之间排布所述光伏构件的数量；

S430、判断所有重合边与各自相应基准边之间排布所述光伏构件的数量是否均为整数；

若是，则直接执行步骤S450；否则，先执行步骤S440，再执行步骤S450；

S440、将相应重合边穿过的光伏构件删除；

S450、更新所述光伏阳光房建设区域上的光伏构件排布图以及所述光伏构件的数量。

10.根据权利要求6或7所述的光伏构件排布方法，其特征在于，若所述光伏构件为光伏组件的立柱，在步骤S350之后，还包括：

S610、以所述建设区域的相邻两个最长边为坐标轴，并建立坐标系；

S620、根据公式(Y-1)×d1+M计算得到所述建设区域的第X横排第Y竖排的立柱的横坐标；

S630、根据公式(X-1)×d2+M计算得到所述建设区域的第X横排第Y竖排的立柱的纵坐标；

S640、根据各个坐标生成所述立柱的排布坐标图；

其中，d1为所述横向排布距离，d2为所述竖向排布距离；M为所述边界距离，X的取值范围为[1，N2]，Y的取值范围为[1，N1]，N1为所述横排排布光伏构件的数量，N2为所述竖排排布光伏构件的数量。

11.根据权利要求6-9任一项所述的光伏构件排布方法，其特征在于，在更新所述光伏阳光房建设区域上的光伏构件排布图以及所述光伏构件的数量之后，还包括：

S510、接收设计人员输入的修改信息；

S520、根据所述修改信息对所述光伏构件排布图以及所述光伏构件的数量进行修改和校验。

12.根据权利要求11所述的光伏构件排布方法，其特征在于，步骤S520，包括：

剔除部分光伏构件，并对修改后的光伏构件排布图进行边界安全要求的校验；若校验成功，则更新所述光伏构件排布图；若校验失败，则生成修改失败提示；或者，

对部分光伏构件进行整体移动，并对整体移动过程中产生的剔除点的空白格按照所述预设规则进行光伏构件的排布；之后，对修改后的光伏构件排布图进行边界安全要求的校验；若校验成功，则更新所述光伏构件排布图；若校验失败，则对不满足所述边界安全要求的边界进行修正，再更新所述光伏构件排布图。

13.根据权利要求12所述的光伏构件排布方法，其特征在于，当所述预设规则为均匀排布规则时，进行所述边界安全要求的校验，包括：

确定所述建设区域的各条边与各自相邻的光伏构件；

计算出所述建设区域的各条边与各自相邻光伏构件之间的距离；

判断所述建设区域的各条边与各自相邻光伏构件之间的距离是否满足安全距离的要求；

并且，当所述光伏构件为所述光伏组件的立柱时，所述安全距离的要求为：重合边与其相邻光伏构件之间的距离小于等于安全距离；

当所述光伏构件为天窗、光伏组件或光伏组件的透光板时，所述安全距离的要求为：重合边与其相邻光伏构件之间的距离大于安全距离。

14.根据权利要求12所述的光伏构件排布方法，其特征在于，当所述预设规则为贴边排布规则时，进行所述边界安全要求的校验，包括：

先确定所述建设区域上的横向基准边和竖向基准边；

计算出所述建设区域上除所述横向基准边和所述竖向基准边外的其他所有边界，与相应基准边之间排布光伏构件的数量；

判断所述其他所有边界，与相应基准边之间排布光伏构件的数量是否均为整数。

15.根据权利要求1-4任一项所述的光伏构件排布方法，其特征在于，所述横排排布光伏构件的数量的计算公式为：N1＝F((L1-2M)/(a+d1))；

所述竖排排布光伏构件的数量的计算公式为：N2＝F((L2-2M)/(b+d2))；

所述光伏构件的数量的计算公式为：N＝N1×N2；

其中，N1为所述横排排布光伏构件的数量、N2为所述竖排排布光伏构件的数量，N为所述光伏构件的数量；F函数为取整函数；L1为所述建设区域的横向边长，L2为所述建设区域的竖向边长；M为所述边界距离；a为所述光伏构件的横向尺寸，b为所述光伏构件的竖向尺寸；d1为所述横向排布距离，d2为所述竖向排布距离。

16.根据权利要求15所述的光伏构件排布方法，其特征在于，当所述光伏构件为所述光伏组件的立柱时，F函数为向上取整函数Celing函数，a＝0，b＝0；

当所述光伏构件为天窗、光伏组件或光伏组件的透光板时，F函数为向下取整函数INT函数，d1＝0，d2＝0。

17.一种光伏阵列建设确定方法，其特征在于，包括：

S710、接收设计人员输入的所述建设区域上的首排立柱高度，以及，天窗、光伏组件或光伏组件的透光板的安装倾角参数；

S720、采用权利要求1-16任一项所述的光伏构件排布方法，获得光伏阳光房建设区域上的天窗排布图，立柱排布图，以及，光伏组件排布图或光伏组件的透光板排布图；

S730、根据所述立柱排布图、所述首排立柱高度以及所述安装倾角参数，以所述建设区域中的横排或竖排为分类标准，对各类型立柱的数量和高度进行分类统计；

S740、利用图像融合技术，将所述天窗排布图、所述光伏组件排布图以及所述透光板排布图中的至少一个，与所述立柱排布图进行融合，生成所述光伏阳光房的二维效果图。

18.根据权利要求17所述的光伏阵列建设确定方法，其特征在于，当以所述建设区域中的横排为分类标准时，所述建设区域上同一横排的立柱高度相同，对各类型立柱的数量和高度进行分类统计，包括：

S731、根据所述立柱排布图，获取所述立柱的竖向排布距离；

S732、根据公式H_Z＝H1+(Z-1)×d2×tanα，计算出第Z横排的立柱高度；其中，H1为所述首排立柱高度；d2为所述竖向排布距离；α为所述安装倾角参数；

S733、根据所述立柱排布图，统计各类型立柱的数量；

当以所述建设区域中的竖排为分类标准时，所述建设区域上同一竖排的立柱高度相同，对各类型立柱的数量和高度进行分类统计，包括：

S734、根据所述立柱排布图，获取所述立柱的横向排布距离；

S735、根据公式H_W＝H1+(W-1)×d1×tanα，计算出第W竖排的立柱高度；其中，H1为所述首排立柱高度；d1为所述横向排布距离；α为所述安装倾角参数；

S736、根据所述立柱排布图，统计各类型立柱的数量。

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