CN117614084B - 一种太阳能一体化数据采集装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种太阳能一体化数据采集装置，属于可再生能源技术领域，包括控制柜，所述控制柜内设置有电路板，所述电路板上设置有内部电路，所述内部电路包括电源模块、充电控制模块、数据采集模块、北斗通信模块；所述充电控制模块用于接收电池信息、发电信息和环境信息并进行分类分析，分类分析包括充电需求分析、充电策略分析。本发明通过充电控制模块对电池信息、发电信息和环境信息进行分类分析，以生成对应充电指令及充电策略，并根据充电策略对蓄电池组进行精确的充电控制，实现优化该装置的充电效率，减少能量浪费，提高太阳能发电系统的性能和使用寿命。

Description

一种太阳能一体化数据采集装置
技术领域
本发明涉及可再生能源技术领域，尤其涉及一种太阳能一体化数据采集装置。
背景技术
随着太阳能发电系统的普及和发展，对系统的远程监测和控制需求逐渐增加，为了实现对系统性能、发电量、故障等信息的实时监测和管理，需要一个集中采集和处理数据的装置。
但传统的太阳能发电系统通常只能将发电的电能直接供应给电网或负载，无法进行精确的数据采集、分析和充电控制。因此我们提出一种太阳能一体化数据采集装置，来解决上述中遇到的问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提供一种太阳能一体化数据采集装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：包括控制柜，所述控制柜的四侧均开设有安装凹槽，所述安装凹槽内安装有太阳能光伏板，所述控制柜内设置有蓄电池组、电路板，所述电路板上设置有内部电路，所述内部电路包括电源模块、充电控制模块、数据采集模块、北斗通信模块；
所述电源模块用于为该装置提供电力供应；
所述北斗通信模块用于与北斗卫星系统进行通信连接，接收北斗卫星系统提供的定位和导航信息，并可利用北斗卫星系统对各种数据进行远程传输；
所述数据采集模块用于采集蓄电池组的电池信息、太阳能光伏板的环境信息与发电信息；
所述充电控制模块用于接收电池信息、发电信息和环境信息并进行分类分析，分类分析包括充电需求分析、充电策略分析；对电池信息进行充电需求分析，得到电满差量、电池局部热值、电池热量波动值并进行归一化处理，得到充电需求值；将充电需求值与设定充电指令组的取值范围进行匹配，得到对应充电指令；其中，充电指令组包括执行充电指令、待定充电指令；
对太阳能光伏板的环境信息与发电信息进行充电策略分析，得到环境影响值、发电波动值；其中，环境信息包括光照强度、环境温度、湿度、风速、空气指数，发电信息包括太阳能光伏板的发电电流、发电电压、发电温度系数以及周围的环境温度；对环境影响值、环温值、发电波动值进行归一化处理，得到充电功率调节系数；将充电功率调节系数与设定充电策略组的取值范围进行匹配，以得到对应的充电策略；
在生成执行充电指令时，根据对应的充电策略控制相应的充电电流输送到蓄电池组中，对蓄电池组进行充电；在生成待定充电指令时，不做任何操作。
作为优选的，所述充电控制模块对电池信息进行充电需求分析，具体为：
获取蓄电池组的实时电量，提取蓄电池组设定的电能存储总量，将电能存储总量减去实时电量得到电满差量；
通过红外热成像扫描仪可以获取蓄电池组设定多个方向的热成像图，将热成像图识别成热成像像素格图片；将热成像像素格图片等量划分成若干个像素区域，提取像素区域中所有像素格的RGB值并由大至排列生成区域热值列表，分别提取区域热值列表中设定个数最大、最小的RGB值进行均值计算得到区高均值、区低均值，并计算区域热值列表中所有RGB值的均值得到区域总均值；将区高均值、区低均值、区域总均值进行加权计算，得到区域热影响值；以像素区域的位置为圆心，再以预设筛选半径画圆得到热筛选范围，对筛选范围内的像素区域进行编号并记录像素区域编号的总数，获取筛选范围内各个像素区域与圆心的距离并标记圆像间距，将像素区域对应的区域热影响值与圆心位置的区域影响值的差值，对圆像间距、像素区域对应的区域热影响值与圆心位置的区域影响值的差值进行加权计算，得到电池局部热值；
提取当前时刻之前设定时间区域内在相同热筛选范围的电池局部热值，构建热变化折线图，将电池局部热值依据对应采集时刻代入热变化折线图中，将电池局部热值在热变化折线图中的位置标记为电池热点，连接相邻的电池热点得到热点线，计算热点线的斜率，当斜率为正时，将该斜率标记为一斜率，当斜率为负时，将该斜率标记为二斜率；分别设定时间区域内所有的一斜率、二斜率进行求和均值计算得到一斜均值、二斜均值；将一斜均值、二斜均值进行加权计算得到电池热量波动值并标记；
对电池局部热值、电池热量波动值、电满差量进行归一化处理，得到充电需求值。
作为优选的，所述充电控制模块还用于获取电池局部热值、电池热量波动值进行警报分析处理，提取所有像素区域的电池局部热值并按照大小顺序排列，将相邻的两个电池局部热值进行差值计算得到高差热值；设定高差热值的正常阈值，将大于或小于高差热值的正常阈值进行筛除，选取剩余的高差热值进行均值计算，得到电池均温值；设定电池热量波动值的可兼容阈值，提取所有像素区域的电池热量波动值，选取大于可兼容阈值的电池热量波动值将其进行均值计算，得到热波动均值；将电池均温值、热波动均值进行加权计算，得到电温预警值；设定电温预警值的正常阈值，若电温预警值处于其正常范围，则不做操作，若电温预警值不处于其正常范围，则生成电池温度异常状态信号，并执行电温异常报警与处理策略；
设置蓄电池组上有温控系统，温控系统用于对蓄电池组进行温度控制；在生成电温异常报警与处理策略时，停止执行充电指令，并使用温控系统调控蓄电池组的温度。
作为优选的，所述充电控制模块对太阳能光伏板的环境信息与发电信息进行充电策略分析，具体为：
设定环境信息中任一参数的正常阈值，将环境信息中任一参数与参数对应正常阈值进行比对，若不处于参数对应正常阈值时，则将该参数标记为异常参数并编号，记录异常参数的数值与异常参数的总数；获取太阳相对于地平线的角度将其标记为太阳角度；对异常参数的数值与太阳角度进行加权计算，得到环境影响值；
获取太阳能光伏板周围设定若干个位置处的环境温度，筛除最大和最小的环境温度将剩余的环境温度进行均值计算，得到环温值并标记；
获取太阳能光伏板的发电电流；构建发电信息变化折线图，将设定选取时间内对应采集时刻与发电电流代入发电信息变化折线图中，将发电电流在该折线图中的位置标记为发电点，连接相邻的发电点得到发电线；以发电线的中点为原点，以发电电压为长度在发电线的上侧作垂线，将垂线的顶点与发电线两端的发电点连接得到两条电压线，以发电温度系数为长度在发电线的下侧作垂线，将垂线的底点与发电线两端的发电点连接得到两条电温线，由两条电压线、电温线构成四边形，计算四边形的面积得到发电面值，将发电面值减去前一个发电面值的差值的绝对值标记为发电差值；按照采集时间顺序对发电差值进行编号，将发电值的总数标记；对发电值进行计算，得到发电波动值；
对环境影响值、环温值、发电波动值进行归一化处理，得到充电功率调节系数。
作为优选的，所述数据采集模块还用于与外部监控系统连接，外部监控系统用于采集该装置的外部图像监控信息；所述电路板上还包括数据管理分析模块；
所述数据管理分析模块用于接收外部图像监控信息进行视频图像分析，获取当前时刻之前预设时间内的监控视频，识别存在生物的监测视频将其剪辑为视频片段，从视频片段中获取生物的数量以及存在时长，并将生物与该装置之间的距离标记为物设间距；对生物的数量以及存在时长、物设间距进行计算，得到生物影响指数；将生物影响指数与设定的警报正常阈值进行比对，若生物影响指数不处于设定的警报正常阈值时，则生成预警信号；
对视频片段内的生物进行人像识别，得到识别结果；识别结果包括人物结果、动物结果；对人物结果进行授权识别，得到人物授权结果；人物授权结果包括已授权结果、未授权结果；将预警信号与识别结果进行匹配，若识别结果为动物结果时，生成动物驱赶指令；若识别结果为人物结果时，对人物结果进行授权识别，得到人物授权结果；人物授权结果包括已授权结果、未授权结果；若人物授权结果为已授权结果时，则不进行任何操作，若为未授权结果时，则生成人员警报指令；其中，动物驱赶指令用于触发声波驱散器工作，用于对动物进行驱散，人员警报指令用于触发声光报警器发出警报，并对该视频片段标记为未知人员视频片段。
作为优选的，所述电路板上还设置有存储单元、注册单元；注册单元用于工作人员利用智能终端提交人员信息进行注册，将注册成功的工作人员标记为已授权人员；存储单元用于将蓄电池组的电池信息、太阳能光伏板的环境信息与发电信息进行存储。
作为优选的，所述控制柜的底部开设有敞口，所述控制柜的敞口处设置有安装板，所述安装板上设置有蘑菇头天线、数据连接接口，所述控制柜的内壁平行开设有电路板插口、隔板插口，所述隔板插口上插设有隔板，所述隔板将控制柜的内腔划分为电路安装仓和蓄电池仓，所述蓄电池仓内设置有蓄电池组，所述电路安装仓内设置有电路板，所述电路板两侧的边缘处与电路板插口插接。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、本发明通过充电控制模块对电池信息、发电信息和环境信息进行分类分析，以生成对应充电指令及充电策略，并根据充电策略对蓄电池组进行精确的充电控制，实现优化该装置的充电效率，减少能量浪费，提高太阳能发电系统的性能和使用寿命。
2、本发明通过充电控制模块对电池的局部热值和热量波动值进行警报分析处理，通过监测蓄电池组的温度变化，装置可以检测到电池温度异常，并生成异常报警信号，执行相应的处理策略，以保证系统的安全运行。
3、本发明通过数据管理分析模块的视频图像分析，提供监测、预警和安全控制的功能，有助于保护该装置免受生物干扰和未授权访问，提高安全性和可靠性。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明一种太阳能一体化数据采集装置的整体示意图；
图2是本发明一种太阳能一体化数据采集装置的整体示意图；
图3是本发明一种太阳能一体化数据采集装置的爆炸图；
图4是本发明一种太阳能一体化数据采集装置的爆炸图；
图5是本发明一种太阳能一体化数据采集装置的系统框图；
图6是本发明一种太阳能一体化数据采集装置的发电信息变化图。
图中：1、控制柜；2、太阳能光伏板；3、安装板；4、蘑菇头天线；6、数据连接接口；7、隔板；8、蓄电池组；9、电路板；10、隔板插口；11、电路板插口。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。
请参阅图1-图5所示，一种太阳能一体化数据采集装置，包括控制柜1，控制柜1的四侧均开设有安装凹槽，安装凹槽内安装有太阳能光伏板2，控制柜1内设置有蓄电池组8、电路板9，电路板9上设置有内部电路，内部电路包括电源模块、充电控制模块、数据采集模块、北斗通信模块；
电源模块用于为该装置提供电力供应；
北斗通信模块用于与北斗卫星系统进行通信连接，接收北斗卫星系统提供的定位和导航信息，并可利用北斗卫星系统对各种数据进行远程传输；
数据采集模块用于采集蓄电池组8的电池信息、太阳能光伏板2的环境信息与发电信息；
充电控制模块用于接收电池信息、发电信息和环境信息并进行分类分析，分类分析包括充电需求分析、充电策略分析；对电池信息进行充电需求分析，得到电满差量、电池局部热值、电池热量波动值并进行归一化处理，得到充电需求值；将充电需求值与设定充电指令组的取值范围进行匹配，得到对应充电指令；其中，充电指令组包括执行充电指令、待定充电指令；
对太阳能光伏板2的环境信息与发电信息进行充电策略分析，得到环境影响值、发电波动值；其中，环境信息包括光照强度、环境温度、湿度、风速、空气指数，发电信息包括太阳能光伏板2的发电电流、发电电压、发电温度系数以及周围的环境温度；对环境影响值、环温值、发电波动值进行归一化处理，得到充电功率调节系数；将充电功率调节系数与设定充电策略组的取值范围进行匹配，以得到对应的充电策略；
在生成执行充电指令时，根据对应的充电策略控制相应的充电电流输送到蓄电池组8中，对蓄电池组8进行充电；在生成待定充电指令时，不做任何操作。
需要说明的是，设定充电策略组内设置有若干个充电策略，充电策略用于控制充电电流的大小实现对蓄电池组进行充能。
在本申请中，充电控制模块对电池信息进行充电需求分析，具体为：
获取蓄电池组8的实时电量，提取蓄电池组8设定的电能存储总量，将电能存储总量减去实时电量得到电满差量并标记为FR1；
通过红外热成像扫描仪可以获取蓄电池组8设定多个方向的热成像图，将热成像图识别成热成像像素格图片；将热成像像素格图片等量划分成若干个像素区域，提取像素区域中所有像素格的RGB值并由大至排列生成区域热值列表，分别提取区域热值列表中设定个数最大、最小的RGB值进行均值计算得到区高均值、区低均值，并计算区域热值列表中所有RGB值的均值得到区域总均值；将区高均值、区低均值、区域总均值进行加权计算，得到区域热影响值；以像素区域的位置为圆心，再以预设筛选半径画圆得到热筛选范围，对筛选范围内的像素区域进行编号并表示为j，将像素区域编号的总数标记为J，获取筛选范围内各个像素区域与圆心的距离并标记圆像间距表示为jG1，将像素区域对应的区域热影响值与圆心位置的区域影响值的差值标记为jG2，利用公式，得到电池局部热值FR2；其中，g1、g2表示圆像间距与像素区域对应的区域热影响值与圆心位置的区域影响值的差值所对应的权重因子；
提取当前时刻之前设定时间区域内在相同热筛选范围的电池局部热值，构建热变化折线图，将电池局部热值依据对应采集时刻代入热变化折线图中，将电池局部热值在热变化折线图中的位置标记为电池热点，连接相邻的电池热点得到热点线，计算热点线的斜率，当斜率为正时，将该斜率标记为一斜率，当斜率为负时，将该斜率标记为二斜率；分别设定时间区域内所有的一斜率、二斜率进行求和均值计算得到一斜均值、二斜均值；将一斜均值、二斜均值进行加权计算得到电池热量波动值并标记为FR3；
对电池局部热值、电池热量波动值、电满差量进行归一化处理，利用公式，得到充电需求值FR；其中，/>分别表示电满差量、电池局部热值、电池热量波动值所对应的权重比例系数。
在本申请中，充电控制模块还用于获取电池局部热值、电池热量波动值进行警报分析处理，提取所有像素区域的电池局部热值并按照大小顺序排列，将相邻的两个电池局部热值进行差值计算得到高差热值；设定高差热值的正常阈值，将大于或小于高差热值的正常阈值进行筛除，选取剩余的高差热值进行均值计算，得到电池均温值；设定电池热量波动值的可兼容阈值，提取所有像素区域的电池热量波动值，选取大于可兼容阈值的电池热量波动值将其进行均值计算，得到热波动均值；将电池均温值、热波动均值进行加权计算，得到电温预警值；设定电温预警值的正常阈值，若电温预警值处于其正常范围，则不做操作，若电温预警值不处于其正常范围，则生成电池温度异常状态信号，并执行电温异常报警与处理策略。
设置蓄电池组8上有温控系统，温控系统用于对蓄电池组8进行温度控制；在生成电温异常报警与处理策略时，停止执行充电指令，并使用温控系统调控蓄电池组8的温度。
在本申请中，充电控制模块对太阳能光伏板2的环境信息与发电信息进行充电策略分析，具体为：
设定环境信息中任一参数的正常阈值，将环境信息中任一参数与参数对应正常阈值进行比对，若不处于参数对应正常阈值时，则将该参数标记为异常参数并编号表示为k，将异常参数的数值表示为kP，将异常参数的总数标记为K；获取太阳相对于地平线的角度将其标记为太阳角度表示为DL；对异常参数的数值与太阳角度进行加权计算，利用公式，得到环境影响值PL1；其中，/>表示异常参数为k所对应的权重影响因子，/>表示太阳角度所对应的影响系数；
获取太阳能光伏板2周围设定若干个位置处的环境温度，筛除最大和最小的环境温度将剩余的环境温度进行均值计算，得到环温值并标记为PL2；
获取太阳能光伏板2的发电电流；构建发电信息变化折线图，将设定选取时间内对应采集时刻与发电电流代入发电信息变化折线图中，将发电电流在该折线图中的位置标记为发电点，连接相邻的发电点得到发电线；以发电线的中点为原点，以发电电压为长度在发电线的上侧作垂线，将垂线的顶点与发电线两端的发电点连接得到两条电压线，以发电温度系数为长度在发电线的下侧作垂线，将垂线的底点与发电线两端的发电点连接得到两条电温线，由两条电压线、电温线构成四边形，计算四边形的面积得到发电面值，将发电面值减去前一个发电面值的差值的绝对值标记为发电差值T；按照采集时间顺序对发电差值进行编号表示为hT，将发电值的总数标记为H；对发电值进行计算，利用公式，得到发电波动值PL3；其中，/>表示发电差值编号为h时所对应的权重因子；
对环境影响值、环温值、发电波动值进行归一化处理，利用公式，得到充电功率调节系数PL；其中，p1、p2、p3分别表示环境影响值、环温值、发电波动值所对应的权重影响因子。
在本申请中，数据采集模块还用于与外部监控系统连接，外部监控系统用于采集该装置的外部图像监控信息；电路板9上还包括数据管理分析模块；
数据管理分析模块用于接收外部图像监控信息进行视频图像分析，获取当前时刻之前预设时间内的监控视频，识别存在生物的监测视频将其剪辑为视频片段，从视频片段中获取生物的数量以及存在时长，并将生物与该装置之间的距离标记为物设间距，将生物的数量以及存在时长、物设间距分别标记为CX1、CX2、CX3；对生物的数量以及存在时长、物设间距进行计算，利用公式，得到生物影响指数CX；其中，c1、c2、c3分别表示生物的数量以及存在时长、物设间距所对应的权重因子；将生物影响指数与设定的警报正常阈值进行比对，若生物影响指数不处于设定的警报正常阈值时，则生成预警信号；
对视频片段内的生物进行人像识别，得到识别结果；识别结果包括人物结果、动物结果；对人物结果进行授权识别，得到人物授权结果；人物授权结果包括已授权结果、未授权结果；将预警信号与识别结果进行匹配，若识别结果为动物结果时，生成动物驱赶指令；若识别结果为人物结果时，对人物结果进行授权识别，得到人物授权结果；人物授权结果包括已授权结果、未授权结果；若人物授权结果为已授权结果时，则不进行任何操作，若为未授权结果时，则生成人员警报指令；其中，动物驱赶指令用于触发声波驱散器工作，用于对动物进行驱散，人员警报指令用于触发声光报警器发出警报，并对该视频片段标记为未知人员视频片段。
在本申请中，电路板9上还设置有存储单元、注册单元；注册单元用于工作人员利用智能终端提交人员信息进行注册，将注册成功的工作人员标记为已授权人员；存储单元用于将蓄电池组8的电池信息、太阳能光伏板2的环境信息与发电信息进行存储。
在本申请中，控制柜1的底部开设有敞口，控制柜1的敞口处设置有安装板3，安装板3上设置有蘑菇头天线4、数据连接接口6，控制柜1的内壁平行开设有电路板插口11、隔板插口10，隔板插口10上插设有隔板7，隔板7将控制柜1的内腔划分为电路安装仓和蓄电池仓，蓄电池仓内设置有蓄电池组8，电路安装仓内设置有电路板9，电路板9两侧的边缘处与电路板插口11插接。
需要说明的是，数据连接接口6用于与摄像头、水位计等其它外围设备或传感器进行连接。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
以上所述仅为本公开的较佳实施例而已，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开保护的范围之内。

Claims (5)

1.一种太阳能一体化数据采集装置，其特征在于，包括控制柜（1），所述控制柜（1）的四侧均开设有安装凹槽，所述安装凹槽内安装有太阳能光伏板（2），所述控制柜（1）内设置有蓄电池组（8）、电路板（9），所述电路板（9）上设置有内部电路，所述内部电路包括电源模块、充电控制模块、数据采集模块、北斗通信模块；
所述电源模块用于为该装置提供电力供应；
所述北斗通信模块用于与北斗卫星系统进行通信连接，接收北斗卫星系统提供的定位和导航信息，并可利用北斗卫星系统对各种数据进行远程传输；
所述数据采集模块用于采集蓄电池组（8）的电池信息、太阳能光伏板（2）的环境信息与发电信息；
所述充电控制模块用于接收电池信息、发电信息和环境信息并进行分类分析，分类分析包括充电需求分析、充电策略分析；对电池信息进行充电需求分析，得到电满差量、电池局部热值、电池热量波动值并进行归一化处理，得到充电需求值；将充电需求值与设定充电指令组的取值范围进行匹配，得到对应充电指令；其中，充电指令组包括执行充电指令、待定充电指令；
对太阳能光伏板（2）的环境信息与发电信息进行充电策略分析，得到环境影响值、发电波动值；其中，环境信息包括光照强度、环境温度、湿度、风速、空气指数，发电信息包括太阳能光伏板（2）的发电电流、发电电压、发电温度系数以及周围的环境温度；对环境影响值、环温值、发电波动值进行归一化处理，得到充电功率调节系数；将充电功率调节系数与设定充电策略组的取值范围进行匹配，以得到对应的充电策略；
在生成执行充电指令时，根据对应的充电策略控制相应的充电电流输送到蓄电池组（8）中，对蓄电池组（8）进行充电；在生成待定充电指令时，不做任何操作；
所述充电控制模块对电池信息进行充电需求分析，具体为：
获取蓄电池组（8）的实时电量，提取蓄电池组（8）设定的电能存储总量，将电能存储总量减去实时电量得到电满差量并标记为FR1；
通过红外热成像扫描仪可以获取蓄电池组（8）设定多个方向的热成像图，将热成像图识别成热成像像素格图片；将热成像像素格图片等量划分成若干个像素区域，提取像素区域中所有像素格的RGB值并由大至排列生成区域热值列表，分别提取区域热值列表中设定个数最大、最小的RGB值进行均值计算得到区高均值、区低均值，并计算区域热值列表中所有RGB值的均值得到区域总均值；将区高均值、区低均值、区域总均值进行加权计算，得到区域热影响值；以像素区域的位置为圆心，再以预设筛选半径画圆得到热筛选范围，对热筛选范围内的像素区域进行编号并表示为j，将像素区域编号的总数标记为J，获取热筛选范围内各个像素区域与圆心的距离并标记圆像间距表示为jG1，将像素区域对应的区域热影响值与圆心位置的区域影响值的差值标记为jG2，利用公式，得到电池局部热值FR2；其中，g1、g2表示圆像间距与像素区域对应的区域热影响值与圆心位置的区域影响值的差值所对应的权重因子；
提取当前时刻之前设定时间区域内在相同热筛选范围的电池局部热值，构建热变化折线图，将电池局部热值依据对应采集时刻代入热变化折线图中，将电池局部热值在热变化折线图中的位置标记为电池热点，连接相邻的电池热点得到热点线，计算热点线的斜率，当斜率为正时，将该斜率标记为一斜率，当斜率为负时，将该斜率标记为二斜率；分别设定时间区域内所有的一斜率、二斜率进行求和均值计算得到一斜均值、二斜均值；将一斜均值、二斜均值进行加权计算得到电池热量波动值并标记为FR3；
对电池局部热值、电池热量波动值、电满差量进行归一化处理，利用公式，得到充电需求值FR；其中，/>分别表示电满差量、电池局部热值、电池热量波动值所对应的权重比例系数；
所述充电控制模块对太阳能光伏板（2）的环境信息与发电信息进行充电策略分析，具体为：
设定环境信息中任一参数的正常阈值，将环境信息中任一参数与参数对应正常阈值进行比对，若不处于参数对应正常阈值时，则将该参数标记为异常参数并编号表示为k，将异常参数的数值表示为kP，将异常参数的总数标记为K；获取太阳相对于地平线的角度将其标记为太阳角度表示为DL；对异常参数的数值与太阳角度进行加权计算，利用公式，得到环境影响值PL1；其中，/>表示异常参数为k所对应的权重影响因子，/>表示太阳角度所对应的影响系数；
获取太阳能光伏板（2）周围设定若干个位置处的环境温度，筛除最大和最小的环境温度将剩余的环境温度进行均值计算，得到环温值并标记为PL2；
获取太阳能光伏板（2）的发电电流；构建发电信息变化折线图，将设定选取时间内对应采集时刻与发电电流代入发电信息变化折线图中，将发电电流在该折线图中的位置标记为发电点，连接相邻的发电点得到发电线；以发电线的中点为原点，以发电电压为长度在发电线的上侧作垂线，将垂线的顶点与发电线两端的发电点连接得到两条电压线，以发电温度系数为长度在发电线的下侧作垂线，将垂线的底点与发电线两端的发电点连接得到两条电温线，由两条电压线、电温线构成四边形，计算四边形的面积得到发电面值，将发电面值减去前一个发电面值的差值的绝对值标记为发电差值T；按照采集时间顺序对发电差值进行编号表示为h，将发电差值的数值标记为hT，将发电差值的总数标记为H；对发电差值进行计算，利用公式，得到发电波动值PL3；其中，/>表示发电差值编号为h时所对应的权重因子；
对环境影响值、环温值、发电波动值进行归一化处理，利用公式PL=PL1*p1+PL2*p2+PL3*p3，得到充电功率调节系数PL；其中，p1、p2、p3分别表示环境影响值、环温值、发电波动值所对应的权重影响因子。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能一体化数据采集装置，其特征在于，所述充电控制模块还用于获取电池局部热值、电池热量波动值进行警报分析处理，提取所有像素区域的电池局部热值并按照大小顺序排列，将相邻的两个电池局部热值进行差值计算得到高差热值；设定高差热值的正常阈值，将大于或小于高差热值的正常阈值进行筛除，选取剩余的高差热值进行均值计算，得到电池均温值；设定电池热量波动值的可兼容阈值，提取所有像素区域的电池热量波动值，选取大于可兼容阈值的电池热量波动值将其进行均值计算，得到热波动均值；将电池均温值、热波动均值进行加权计算，得到电温预警值；设定电温预警值的正常阈值，若电温预警值处于其正常范围，则不做操作，若电温预警值不处于其正常范围，则生成电池温度异常状态信号，并执行电温异常报警与处理策略；
设置蓄电池组（8）上有温控系统，温控系统用于对蓄电池组（8）进行温度控制；在生成电温异常报警与处理策略时，停止执行充电指令，并使用温控系统调控蓄电池组（8）的温度。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能一体化数据采集装置，其特征在于，所述数据采集模块还用于与外部监控系统连接，外部监控系统用于采集该装置的外部图像监控信息；所述电路板（9）上还包括数据管理分析模块；
所述数据管理分析模块用于接收外部图像监控信息进行视频图像分析，获取当前时刻之前预设时间内的监控视频，识别存在生物的监测视频将其剪辑为视频片段，从视频片段中获取生物的数量以及存在时长，并将生物与该装置之间的距离标记为物设间距，将生物的数量以及存在时长、物设间距分别标记为CX1、CX2、CX3；对生物的数量以及存在时长、物设间距进行计算，利用公式CX=CX1*c1+CX2*c2+CX3*c3，得到生物影响指数CX；其中，c1、c2、c3分别表示生物的数量以及存在时长、物设间距所对应的权重因子；将生物影响指数与设定的警报正常阈值进行比对，若生物影响指数不处于设定的警报正常阈值时，则生成预警信号；
对视频片段内的生物进行人像识别，得到识别结果；识别结果包括人物结果、动物结果；将预警信号与识别结果进行匹配，若识别结果为动物结果时，生成动物驱赶指令；若识别结果为人物结果时，对人物结果进行授权识别，得到人物授权结果；人物授权结果包括已授权结果、未授权结果；若人物授权结果为已授权结果时，则不进行任何操作，若为未授权结果时，则生成人员警报指令；其中，动物驱赶指令用于触发声波驱散器工作，用于对动物进行驱散，人员警报指令用于触发声光报警器发出警报，并对该视频片段标记为未知人员视频片段。
4.根据权利要求1所述的一种太阳能一体化数据采集装置，其特征在于，所述电路板（9）上还设置有存储单元、注册单元；注册单元用于工作人员利用智能终端提交人员信息进行注册，将注册成功的工作人员标记为已授权人员；存储单元用于将蓄电池组（8）的电池信息、太阳能光伏板（2）的环境信息与发电信息进行存储。
5.根据权利要求1所述的一种太阳能一体化数据采集装置，其特征在于，所述控制柜（1）的底部开设有敞口，所述控制柜（1）的敞口处设置有安装板（3），所述安装板（3）上设置有蘑菇头天线（4）、数据连接接口（6），所述控制柜（1）的内壁平行开设有电路板插口（11）、隔板插口（10），所述隔板插口（10）上插设有隔板（7），所述隔板（7）将控制柜（1）的内腔划分为电路安装仓和蓄电池仓，所述蓄电池仓内设置有蓄电池组（8），所述电路安装仓内设置有电路板（9），所述电路板（9）两侧的边缘处与电路板插口（11）插接。
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