CN118413191A - 一种基于物联网的光伏电站远程监控报警系统 - Google Patents

一种基于物联网的光伏电站远程监控报警系统 Download PDF

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CN118413191A
CN118413191A CN202410879012.XA CN202410879012A CN118413191A CN 118413191 A CN118413191 A CN 118413191A CN 202410879012 A CN202410879012 A CN 202410879012A CN 118413191 A CN118413191 A CN 118413191A
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徐靖
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Nantong Futai New Energy Co ltd
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Nantong Futai New Energy Co ltd
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Abstract

本发明公开了一种基于物联网的光伏电站远程监控报警系统,本发明通过在光伏板发电量低于对应预设的参考发电量时,将其标记为异常光伏板,并对异常光伏板的温度变化情况和使用状态进行分析,实现了对异常光伏板温度状况和使用状态的全面评估,有助于及时发现和解决影响发电量的问题,进一步将分析得到的温度影响指数和使用状态指数分别与对应的参考阈值指数进行比对,从而触发对应的报警信令,可以根据触发的报警信令执行相应地的步骤,解决了现有技术中对光伏电站的监控不够全面,不能在光伏板发电量异常时对光伏电站内光伏板的温度变化情况和使用状态进行实时监控和分析的问题。

Description

一种基于物联网的光伏电站远程监控报警系统
技术领域
本发明涉及光伏电站远程监控技术领域,特别涉及一种基于物联网的光伏电站远程监控报警系统。
背景技术
随着全球能源结构的转型和可持续发展理念的深入人心,可再生能源的利用逐渐成为能源领域的热点。在众多可再生能源中,太阳能以其清洁、安全、取之不尽的特点,成为新能源开发的首选,光伏电站作为将太阳能转换为电能的重要设施,在世界范围内得到了广泛的应用和快速的发展。
随着物联网技术的兴起,基于物联网的远程监控报警系统逐渐成为光伏电站监控的新兴技术,然后现有技术中的远程监控报警系统还存在以下不足:
对光伏电站的监控不够全面,不能在光伏板发电量异常时对光伏电站内光伏板的温度变化情况和使用状态进行实时监控和分析,监控智能化程度低;
进一步在触发报警时,不能根据触发报警的具体类型进行智能化处理,只能简单的通知管理人员,处理效率低的同时影响光伏电站的发电效率。
为此,推出一种基于物联网的光伏电站远程监控报警系统。
发明内容
有鉴于此,本发明提供一种基于物联网的光伏电站远程监控报警系统,以解决上述背景技术提出的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:一种基于物联网的光伏电站远程监控报警系统,包括物联网平台,物联网平台内设置有:
数据采集模块:采集当前光伏电站内各组光伏板在设定时间段内的发电量;将光伏板的编号标记为i,其中i=1,2...K,K为光伏电站光伏板的总数;并将各组光伏板采集的发电量发送至云端服务器;
云端服务器:接收当前光伏电站内各组光伏板在设定时间段内的发电量,预设各组光伏板的参考发电量,将各组光伏板在设定时间段内的发电量与对应预设的各组参考发电量进行比对,若其中一组光伏板在设定时间段内的发电量低于对应预设的各组参考发电量,则将该组光伏板标记为异常光伏板;
获取各组异常光伏板的所在位置,并对各组异常光伏板的相关参数进行分析,得到各组异常光伏板的影响参数整合包;相关参数包括光伏板表面温度变化情况和光伏板使用状态;影响参数整合包内包括有温度影响指数Gqi和使用状态指数Gti;将各组异常光伏板所得到的影响参数整合包发送至自动报警模块;
自动报警模块:接收各组异常光伏板所得到的影响参数整合包,分别设定温度影响指数Gqi和使用状态指数Gti的参考阈值指数;将异常光伏板的温度影响指数Gqi和使用状态指数Gti分别与对应的参考阈值指数进行比对,若异常光伏板的温度影响指数Gqi大于对应的参考阈值指数,则触发温度报警信令;若异常光伏板的使用状态指数Gti大于对应的参考阈值指数,则触发维护报警信令;将触发的对应报警信令发送至响应处理模块;
响应处理模块:在触发对应报警信令时,基于报警信令的具体类型执行相应地步骤。
在一些实施例中,对异常光伏板的温度变化情况进行分析得到温度影响指数Gqi,具体为:
提取当前异常光伏板在设定时间段内各时间点的表面温度值;取设定时间段内各时间点表面温度值的均值,作为当前异常光伏板在设定时间段内的温度均值;进一步取各时间点表面温度值的最高值,作为当前异常光伏板在设定时间段内的温度峰值;
获取当前异常光伏板所处周围环境的温度值;以所处周围环境温度值为匹配参考值,设定匹配参考值的各组取值范围,每组取值范围分别对应一个光伏板的参考最高温度值;将当前异常光伏板所处周围环境的匹配参考值与设定的各组取值范围进行匹配,得到当前异常光伏板的参考最高温度值;
分别计算当前异常光伏板温度均值、温度峰值与参考最高温度值之间的比值;将计算的两组比值按照先后计算顺序分别标记为zq1和zq2;
进一步利用标准差公式对当前异常光伏板在设定时间段内各时间点的表面温度值进行计算,将计算结果标记为zq3;
以zq1、zq2以及zq3的数值为立体矩形的长度值、宽度值以及高度值,构建当前异常光伏板在设定时间段内的立体矩形模型;将立体矩形模型的表面积作为当前异常光伏板的温度影响指数Gqi。
在一些实施例中,对异常光伏板的光伏板使用状态进行分析得到使用状态指数Gti,具体为:
获取当前异常光伏板在标记时间点时的图像信息;图像信息包含不同角度所拍摄的图像;对获取的每组图像进行预处理;对预处理的每组图像进行标注;标注完成后将当前异常光伏板的各组图像拼接成一张全景图;
从当前异常光伏板的全景图中识别关键特征;关键特征包括损坏区域和污垢区域;并将当前异常光伏板的损坏区域和污垢区域从全景图中分离出来,计算损坏区域和污垢区域的像素数量,然后将其转换为实际的面积大小;将当前异常光伏板的损坏面积和污垢面积分别标记为mt1和mt2,提取当前异常光伏板的允许最高损坏面积和允许最高污垢面积,并分别标记为
依据公式进行加权计算,得到当前异常光伏板的使用状态指数Gti;其中s1和s2分别为损坏面积mt1和污垢面积mt2的影响权重因子。
在一些实施例中,当触发维护报警信令时执行相应地的步骤,具体为:
计算异常光伏板使用状态指数Gti与对应参考指数之间的差值,预设差值所对应的三组取值范围,设定每组取值范围分别对应一个光伏板状态等级;光伏板状态等级分为清洁状态等级、评估状态等级以及维修状态等级;
统计当前异常光伏板的数量,并基于所匹配的状态等级进行分类,得到清洁状态集合、评估状态集合以及维修状态集合;获取清洁状态集合内各组异常光伏板的编号,从而得到各组异常光伏板的所在位置,通过安装的自动化清洁设备对清洁状态集合内的各组异常光伏板进行清洁;获取评估状态集合内各组异常光伏板的全景图,统计所获取全景图的数量,进一步基于当前触发报警信令时间点,提取处于工作状态的管理人员名单,基于提取名单内的管理人员数量,将获取的全景图分发至各管理人员的移动终端上,管理人员通过移动终端对接收的全景图进行评估,基于管理人员的评估结果,将各组异常光伏板分发至清洁状态集合或维修状态集合;
获取维修状态集合内异常光伏板的编号,从而得到各组异常光伏板的所在位置,预设两组异常光伏板的参考距离;若当前维修状态集合内存在两组异常光伏板之间距离小于预设的参考距离,则将该两组异常光伏板作为维修组合。
在一些实施例中,当触发维护报警信令时执行相应地的步骤,进一步还包括:
对维修组合进行组合完成后,将剩余的异常光伏板作为维修个组;获取维修组合内两组异常光伏板的使用状态指数Gti,并进行累加作为该维修组合的维护优值,将维修个组的异常光伏板使用状态指数Gti直接作为该维护个组的维护优值;
将得到的维护优值从大到小进行排列,基于排列的先后顺序发送至维修人员的移动终端上,维修人员接收到当前时间点所需维修的异常光伏板,基于排列先后顺序依次进行维修。
在一些实施例中,当触发温度报警信令时执行相应地的步骤,具体为:
识别当前触发温度报警信令时间点的异常光伏板编号,从而获得各组异常光伏板的所在位置,提取各组异常光伏板所在位置的视频信息,并将设定时间段内的温度变化情况集成到对应的视频信息上,作为参考视频源,同时执行以下步骤:
P1:首先获取各组异常光伏板的使用状态指数Gti,若小于对应的参考阈值指数,则执行M2;
P2:获取触发温度报警信令时间点时各组异常光伏板的日照强度;设定日照强度的参考值,若对应异常光伏板的日照强度大于设定的参考值,则触发散热异常信令至管理人员的移动终端上,反之则执行步骤M3;
P3:获取当前触发时间点处于工作状态的技术人员,统计各技术人员的待处理参考视频源数量,并记为Le1;
提取技术人员的待处理参考视频源数量Le1和处理效值Le2并代入公式,进行加权计算得到技术人员的处理选取值XQT;其中b1和b2分别为待处理参考视频源数量Le1和处理效值Le2的影响权重因子;将处理选取值XQT最大的技术人员作为当前参考视频源的分析人员,并将该参考视频源发送至该人员的移动终端上,同时该分析人员的待处理参考视频源数量加一;
基于各异常光伏板的温度影响指数Gqi,进行从大到小进行排序,将各异常光伏板的参考视频源基于温度影响指数Gqi的排序依次发送至处理选取值XQT最大的技术人员移动终端上。
在一些实施例中,得到技术人员处理效值Le2的具体步骤为:
获取各技术人员的历史处理次数,将技术人员接收参考视频源的时间点标记为开始时刻,反馈出结果的时间点标记为结束时刻,对开始时刻和结束时刻进行时间差计算,得到技术人员该次处理的所用时长,获取技术人员的各组所用时长并取均值得到均用时长,将技术人员的历史处理次数和均用时长分别标记为Ld1和Ld2,并代入公式进行加权计算,得到技术人员的处理效值Le2;其中f1和f2分别为历史处理次数Ld1和均用时长Ld2的影响权重因子。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明通过在光伏板发电量低于对应预设的参考发电量时,将其标记为异常光伏板,并对异常光伏板的温度变化情况和使用状态进行分析,实现了对异常光伏板温度状况和使用状态的全面评估,有助于及时发现和解决影响发电量的问题,进一步将分析得到的温度影响指数和使用状态指数分别与对应的参考阈值指数进行比对,从而触发对应的报警信令,可以根据触发的报警信令执行相应地的步骤,解决了现有技术中对光伏电站的监控不够全面,不能在光伏板发电量异常时对光伏电站内光伏板的温度变化情况和使用状态进行实时监控和分析的问题;
本发明通过在触发对应报警信令时,基于触发的对应报警信令执行相对应地步骤,提升了光伏电站的运维管理水平,实现了更加智能化和自动化的监控和管理,解决了现有技术中在触发报警时,不能根据触发报警的具体类型进行智能化处理,只能简单的通知管理人员的问题。
附图说明
在下面结合附图对于示例性实施例的描述中,本申请的更多细节、特征和优点被公开,在附图中:
图1为本发明的原理框图;
图2为本发明的流程图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本申请的若干个实施例以便使得本领域技术人员能够实现本申请。本申请可以体现为许多不同的形式和目的并且不应局限于本文所阐述的实施例。提供这些实施例以使得本申请全面且完整,并充分地向本领域技术人员传达本申请的范围。所述实施例并不限定本申请。
除非另有定义,本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本申请所属领域的普通技术人员所通常理解的相同含义。将进一步理解的是,诸如那些在通常使用的字典中定义的之类的术语应当被解释为具有与其在相关领域和/或本说明书上下文中的含义相一致的含义,并且将不在理想化或过于正式的意义上进行解释,除非本文中明确地如此定义。
请参阅图1-图2所示,一种基于物联网的光伏电站远程监控报警系统,包括物联网平台,物联网平台内设置有数据采集模块、云端服务器、自动报警模块以及响应处理模块;
数据采集模块用于采集当前光伏电站内各组光伏板在设定时间段内的发电量;设定时间段由光伏电站技术人员进行预设,后续可根据实际应用情况进行调整;将光伏板的编号标记为i,其中i=1,2...K,K为光伏电站光伏板的总数;并将各组光伏板采集的发电量发送至云端服务器;通过无线通信技术进行数据的传输,无线通信技术例如ZigBee、LoRa或Wi-Fi;
云端服务器用于接收当前光伏电站内各组光伏板在设定时间段内的发电量,预设各组光伏板的参考发电量;基于各组光伏板在理想条件下(STC:1000 W/m² 的太阳辐射强度、25°C的环境温度、AM1.5 的光谱分布)能够产生的电量,在此电量的基础上进行设定范围的调整,作为各组光伏板的参考发电量,设定范围由光伏电站技术人员进行设定,后续可根据实际应用情况进行调整;将各组光伏板在设定时间段内的发电量与对应预设的各组参考发电量进行比对,若其中一组光伏板在设定时间段内的发电量低于对应预设的各组参考发电量,则将该组光伏板标记为异常光伏板;
获取各组异常光伏板的所在位置,并对各组异常光伏板的相关参数进行分析,得到各组异常光伏板的影响参数整合包;相关参数包括光伏板表面温度变化情况和光伏板使用状态;影响参数整合包内包括有温度影响指数Gqi和使用状态指数Gti;将各组异常光伏板所得到的影响参数整合包发送至自动报警模块;
对异常光伏板的温度变化情况进行分析得到温度影响指数Gqi,具体为:
提取当前异常光伏板在设定时间段内各时间点的表面温度值;通过光伏板内置的温度监测功能直接读取温度数值;取设定时间段内各时间点表面温度值的均值,作为当前异常光伏板在设定时间段内的温度均值;进一步取各时间点表面温度值的最高值,作为当前异常光伏板在设定时间段内的温度峰值;
获取当前异常光伏板所处周围环境的温度值;通过温度传感器进行采集获取;以所处周围环境温度值为匹配参考值,设定匹配参考值的各组取值范围,每组取值范围分别对应一个光伏板的参考最高温度值;由光伏电站技术人员进行设定,后续可根据实际应用情况进行调整;将当前异常光伏板所处周围环境的匹配参考值与设定的各组取值范围进行匹配,得到当前异常光伏板的参考最高温度值;
分别计算当前异常光伏板温度均值、温度峰值与参考最高温度值之间的比值;即温度均值/参考最高温度值、温度峰值/参考最高温度值;将计算的两组比值按照先后计算顺序分别标记为zq1和zq2;
进一步利用标准差公式对当前异常光伏板在设定时间段内各时间点的表面温度值进行计算,将计算结果标记为zq3;
以zq1、zq2以及zq3的数值为立体矩形的长度值、宽度值以及高度值,构建当前异常光伏板在设定时间段内的立体矩形模型;将立体矩形模型的表面积作为当前异常光伏板的温度影响指数Gqi;
需要说明的是,通过上述步骤,实现了对异常光伏板温度状况的全面评估,有助于及时发现和解决可能影响发电效率的问题。
对异常光伏板的光伏板使用状态进行分析得到使用状态指数Gti,具体为:
获取当前异常光伏板在标记时间点时的图像信息;通过控制无人机搭载高清摄像头对准异常光伏板进行拍摄;图像信息包含不同角度所拍摄的图像;包括正面、侧面以及俯视角度,以全面分析异常光伏板的使用状态;对获取的每组图像进行预处理;预处理包括但不局限于调整亮度、对比度、裁剪不必要的边缘、旋转校正等;对预处理的每组图像进行标注;标注主要为记录拍摄角度、时间以及光伏板编号;标注完成后将当前异常光伏板的各组图像拼接成一张全景图;利用图像处理软件将多张图像拼接成一张全景图;
从当前异常光伏板的全景图中识别关键特征;关键特征包括损坏区域和污垢区域;损坏区域为裂纹和破洞,污垢区域为灰尘或动物粪便;并将当前异常光伏板的损坏区域和污垢区域从全景图中分离出来,计算损坏区域和污垢区域的像素数量,然后将其转换为实际的面积大小;基于光伏板的尺寸和图像的分辨率进行转换;将当前异常光伏板的损坏面积和污垢面积分别标记为mt1和mt2,提取当前异常光伏板的允许最高损坏面积和允许最高污垢面积,并分别标记为
依据公式进行加权计算,得到当前异常光伏板的使用状态指数Gti;其中s1和s2分别为损坏面积mt1和污垢面积mt2的影响权重因子,且取值分别设置为1.452和1.468;
需要说明的是,综上所述自动化图像预处理和拼接减少了人工操作的需求,提高了数据处理的效率和准确性,同时通过设定损坏和污垢面积的允许最高值,并结合影响权重因子进行加权计算,提供了一种标准化的使用状态评估方法,实现对光伏板使用状态的全面评估。
自动报警模块用于接收各组异常光伏板所得到的影响参数整合包,分别设定温度影响指数Gqi和使用状态指数Gti的参考阈值指数;由光伏电站的技术人员进行设定,后续可根据实际应用情况进行调整和修改;将异常光伏板的温度影响指数Gqi和使用状态指数Gti分别与对应的参考阈值指数进行比对,若异常光伏板的温度影响指数Gqi大于对应的参考阈值指数,则触发温度报警信令;若异常光伏板的使用状态指数Gti大于对应的参考阈值指数,则触发维护报警信令;将触发的对应报警信令发送至响应处理模块;
响应处理模块用于在触发对应报警信令时,基于报警信令的具体类型执行相应地步骤;
若触发维护报警信令,进一步计算异常光伏板使用状态指数Gti与对应参考指数之间的差值,预设差值所对应的三组取值范围,设定每组取值范围分别对应一个光伏板状态等级;由光伏电站技术人员进行设定,后续可进行调整;光伏板状态等级分为清洁状态等级、评估状态等级以及维修状态等级;差值越高所匹配的光伏板状态等级越高,维护状态等级>评估状态等级>清洁状态等级;
统计当前异常光伏板的数量,并基于所匹配的状态等级进行分类,得到清洁状态集合、评估状态集合以及维修状态集合;
获取清洁状态集合内各组异常光伏板的编号,从而得到各组异常光伏板的所在位置,通过安装的自动化清洁设备对清洁状态集合内的各组异常光伏板进行清洁;例如喷水设备或清洁机器人;
获取评估状态集合内各组异常光伏板的全景图,统计所获取全景图的数量,进一步基于当前触发报警信令时间点,提取处于工作状态的管理人员名单,基于提取名单内的管理人员数量,将获取的全景图分发至各管理人员的移动终端上,管理人员通过移动终端对接收的全景图进行评估,基于管理人员的评估结果,将各组异常光伏板分发至清洁状态集合或维修状态集合;
获取维修状态集合内异常光伏板的编号,从而得到各组异常光伏板的所在位置,预设两组异常光伏板的参考距离;由光伏电站的技术人员进行设定,后续可进行调整;若当前维修状态集合内存在两组异常光伏板之间距离小于预设的参考距离,则将该两组异常光伏板作为维修组合;若存在该种情况:例如将三组异常光伏板分别标记为A1、A2以及A3,例如A2与A1之间距离小于预设的参考距离,同时A2与A3之间距离也小于预设的参考距离,则对A1和A2之间距离与A2和A3之间距离进行比对,选取距离最短的两组作为维修组合;
对维修组合进行组合完成后,将剩余的异常光伏板作为维修个组;获取维修组合内两组异常光伏板的使用状态指数Gti,并进行累加作为该维修组合的维护优值,将维修个组的异常光伏板使用状态指数Gti直接作为该维护个组的维护优值;
将得到的维护优值从大到小进行排列,基于排列的先后顺序发送至维修人员的移动终端上,维修人员接收到当前时间点所需维修的异常光伏板,基于排列先后顺序依次进行维修;
需要说明的是,综上所述在触发维护报警信令时,通过将异常光伏板分为清洁、评估和维修三个状态等级,有助于快速识别光伏板的维护需求,进一步通过分析全景图,从而精确识别光伏板的具体状态,避免了不必要的检查和维护,降低了维护成本,根据维护优值对维修工作的优先级进行排序,有助于提升电站的管理水平,使电站运营更加高效和现代化。
若触发温度报警信令,识别当前触发温度报警信令时间点的异常光伏板编号,从而获得各组异常光伏板的所在位置,提取各组异常光伏板所在位置的视频信息,并将设定时间段内的温度变化情况集成到对应的视频信息上,作为参考视频源,同时执行以下步骤:
P1:首先获取各组异常光伏板的使用状态指数Gti,若小于对应的参考阈值指数,则执行M2;
P2:获取触发温度报警信令时间点时各组异常光伏板的日照强度;设定日照强度的参考值;由光伏电站的技术人员进行设定,后续可进行调整;若对应异常光伏板的日照强度大于设定的参考值,则触发散热异常信令至管理人员的移动终端上,反之则执行步骤M3;
P3:获取当前触发时间点处于工作状态的技术人员,统计各技术人员的待处理参考视频源数量,并记为Le1;获取各技术人员的历史处理次数,将技术人员接收参考视频源的时间点标记为开始时刻,反馈出结果的时间点标记为结束时刻,对开始时刻和结束时刻进行时间差计算,得到技术人员该次处理的所用时长,获取技术人员的各组所用时长并取均值得到均用时长,将技术人员的历史处理次数和均用时长分别标记为Ld1和Ld2,并代入公式进行加权计算,得到技术人员的处理效值Le2;其中f1和f2分别为历史处理次数Ld1和均用时长Ld2的影响权重因子,且取值分别设置为1.179和1.174;
提取技术人员的待处理参考视频源数量Le1和处理效值Le2并代入公式,进行加权计算得到技术人员的处理选取值XQT;其中b1和b2分别为待处理参考视频源数量Le1和处理效值Le2的影响权重因子,且取值分别设置为1.284和1.293;
将处理选取值XQT最大的技术人员作为当前参考视频源的分析人员,并将该参考视频源发送至该人员的移动终端上,同时该分析人员的待处理参考视频源数量加一;
基于各异常光伏板的温度影响指数Gqi,进行从大到小进行排序,将各异常光伏板的参考视频源基于温度影响指数Gqi的排序依次发送至处理选取值XQT最大的技术人员移动终端上;
需要说明的是,综上所述,在光伏板温度变化出现异常时,基于步骤P1和P2对问题原因进行初步排查,若排查结果显示正常,则将该光伏板的温度变化情况集成至视频信息上,并选取处理选取值XQT最大的技术人员移动终端上,对存在的问题进行排查和检索,提高了处理效率,同时根据各异常光伏板的温度影响指数进行从大到小的排序,可以根据各组异常光伏板的异常程度进行优先级的处理,提升了光伏电站的运维管理水平,实现了更加智能化和自动化的监控和管理。
响应处理模块内还设置有数据库,用于存储各次分析和处理的结果、技术人员和维修人员的反馈,持续改进温度变化监控、使用状态监控以及报警处理方法;
上述公式均是采集大量数据进行软件模拟得出且选取与真实值接近的一个公式,而公式中的影响权重因子及具体的系数值是由本领域技术人员根据实际情况进行设置,后续可进行调整和修改。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (7)

1.一种基于物联网的光伏电站远程监控报警系统,其特征在于,包括物联网平台,物联网平台内设置有:
数据采集模块:采集当前光伏电站内各组光伏板在设定时间段内的发电量;将光伏板的编号标记为i,其中i=1,2...K,K为光伏电站光伏板的总数;并将各组光伏板采集的发电量发送至云端服务器;
云端服务器:接收当前光伏电站内各组光伏板在设定时间段内的发电量,预设各组光伏板的参考发电量,将各组光伏板在设定时间段内的发电量与对应预设的各组参考发电量进行比对,若其中一组光伏板在设定时间段内的发电量低于对应预设的各组参考发电量,则将该组光伏板标记为异常光伏板;
获取各组异常光伏板的所在位置,并对各组异常光伏板的相关参数进行分析,得到各组异常光伏板的影响参数整合包;相关参数包括光伏板表面温度变化情况和光伏板使用状态;影响参数整合包内包括有温度影响指数Gqi和使用状态指数Gti;将各组异常光伏板所得到的影响参数整合包发送至自动报警模块;
自动报警模块:接收各组异常光伏板所得到的影响参数整合包,分别设定温度影响指数Gqi和使用状态指数Gti的参考阈值指数;将异常光伏板的温度影响指数Gqi和使用状态指数Gti分别与对应的参考阈值指数进行比对,若异常光伏板的温度影响指数Gqi大于对应的参考阈值指数,则触发温度报警信令;若异常光伏板的使用状态指数Gti大于对应的参考阈值指数,则触发维护报警信令;将触发的对应报警信令发送至响应处理模块;
响应处理模块:在触发对应报警信令时,基于报警信令的具体类型执行相应地步骤。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的光伏电站远程监控报警系统,其特征在于,对异常光伏板的温度变化情况进行分析得到温度影响指数Gqi,具体为:
提取当前异常光伏板在设定时间段内各时间点的表面温度值;取设定时间段内各时间点表面温度值的均值,作为当前异常光伏板在设定时间段内的温度均值;进一步取各时间点表面温度值的最高值,作为当前异常光伏板在设定时间段内的温度峰值;
获取当前异常光伏板所处周围环境的温度值;以所处周围环境温度值为匹配参考值,设定匹配参考值的各组取值范围,每组取值范围分别对应一个光伏板的参考最高温度值;将当前异常光伏板所处周围环境的匹配参考值与设定的各组取值范围进行匹配,得到当前异常光伏板的参考最高温度值;
分别计算当前异常光伏板温度均值、温度峰值与参考最高温度值之间的比值;将计算的两组比值按照先后计算顺序分别标记为zq1和zq2;
进一步利用标准差公式对当前异常光伏板在设定时间段内各时间点的表面温度值进行计算,将计算结果标记为zq3;
以zq1、zq2以及zq3的数值为立体矩形的长度值、宽度值以及高度值,构建当前异常光伏板在设定时间段内的立体矩形模型;将立体矩形模型的表面积作为当前异常光伏板的温度影响指数Gqi。
3.根据权利要求2所述的一种基于物联网的光伏电站远程监控报警系统,其特征在于,对异常光伏板的光伏板使用状态进行分析得到使用状态指数Gti,具体为:
获取当前异常光伏板在标记时间点时的图像信息;图像信息包含不同角度所拍摄的图像;对获取的每组图像进行预处理;对预处理的每组图像进行标注;标注完成后将当前异常光伏板的各组图像拼接成一张全景图;
从当前异常光伏板的全景图中识别关键特征;关键特征包括损坏区域和污垢区域;并将当前异常光伏板的损坏区域和污垢区域从全景图中分离出来,计算损坏区域和污垢区域的像素数量,然后将其转换为实际的面积大小;将当前异常光伏板的损坏面积和污垢面积分别标记为mt1和mt2,提取当前异常光伏板的允许最高损坏面积和允许最高污垢面积,并分别标记为
依据公式进行加权计算,得到当前异常光伏板的使用状态指数Gti;其中s1和s2分别为损坏面积mt1和污垢面积mt2的影响权重因子。
4.根据权利要求3所述的一种基于物联网的光伏电站远程监控报警系统,其特征在于,当触发维护报警信令时执行相应地的步骤,具体为:
计算异常光伏板使用状态指数Gti与对应参考指数之间的差值,预设差值所对应的三组取值范围,设定每组取值范围分别对应一个光伏板状态等级;光伏板状态等级分为清洁状态等级、评估状态等级以及维修状态等级;
统计当前异常光伏板的数量,并基于所匹配的状态等级进行分类,得到清洁状态集合、评估状态集合以及维修状态集合;获取清洁状态集合内各组异常光伏板的编号,从而得到各组异常光伏板的所在位置,通过安装的自动化清洁设备对清洁状态集合内的各组异常光伏板进行清洁;获取评估状态集合内各组异常光伏板的全景图,统计所获取全景图的数量,进一步基于当前触发报警信令时间点,提取处于工作状态的管理人员名单,基于提取名单内的管理人员数量,将获取的全景图分发至各管理人员的移动终端上,管理人员通过移动终端对接收的全景图进行评估,基于管理人员的评估结果,将各组异常光伏板分发至清洁状态集合或维修状态集合;
获取维修状态集合内异常光伏板的编号,从而得到各组异常光伏板的所在位置,预设两组异常光伏板的参考距离;若当前维修状态集合内存在两组异常光伏板之间距离小于预设的参考距离,则将该两组异常光伏板作为维修组合。
5.根据权利要求4所述的一种基于物联网的光伏电站远程监控报警系统,其特征在于,当触发维护报警信令时执行相应地的步骤,进一步还包括:
对维修组合进行组合完成后,将剩余的异常光伏板作为维修个组;获取维修组合内两组异常光伏板的使用状态指数Gti,并进行累加作为该维修组合的维护优值,将维修个组的异常光伏板使用状态指数Gti直接作为该维护个组的维护优值;
将得到的维护优值从大到小进行排列,基于排列的先后顺序发送至维修人员的移动终端上,维修人员接收到当前时间点所需维修的异常光伏板,基于排列先后顺序依次进行维修。
6.根据权利要求5所述的一种基于物联网的光伏电站远程监控报警系统,其特征在于,当触发温度报警信令时执行相应地的步骤,具体为:
识别当前触发温度报警信令时间点的异常光伏板编号,从而获得各组异常光伏板的所在位置,提取各组异常光伏板所在位置的视频信息,并将设定时间段内的温度变化情况集成到对应的视频信息上,作为参考视频源,同时执行以下步骤:
P1:首先获取各组异常光伏板的使用状态指数Gti,若小于对应的参考阈值指数,则执行M2;
P2:获取触发温度报警信令时间点时各组异常光伏板的日照强度;设定日照强度的参考值,若对应异常光伏板的日照强度大于设定的参考值,则触发散热异常信令至管理人员的移动终端上,反之则执行步骤M3;
P3:获取当前触发时间点处于工作状态的技术人员,统计各技术人员的待处理参考视频源数量,并记为Le1;
提取技术人员的待处理参考视频源数量Le1和处理效值Le2并代入公式,进行加权计算得到技术人员的处理选取值XQT;其中b1和b2分别为待处理参考视频源数量Le1和处理效值Le2的影响权重因子;将处理选取值XQT最大的技术人员作为当前参考视频源的分析人员,并将该参考视频源发送至该人员的移动终端上,同时该分析人员的待处理参考视频源数量加一;
基于各异常光伏板的温度影响指数Gqi,进行从大到小进行排序,将各异常光伏板的参考视频源基于温度影响指数Gqi的排序依次发送至处理选取值XQT最大的技术人员移动终端上。
7.根据权利要求6所述的一种基于物联网的光伏电站远程监控报警系统,其特征在于,得到技术人员处理效值Le2的具体步骤为:
获取各技术人员的历史处理次数,将技术人员接收参考视频源的时间点标记为开始时刻,反馈出结果的时间点标记为结束时刻,对开始时刻和结束时刻进行时间差计算,得到技术人员该次处理的所用时长,获取技术人员的各组所用时长并取均值得到均用时长,将技术人员的历史处理次数和均用时长分别标记为Ld1和Ld2,并代入公式进行加权计算,得到技术人员的处理效值Le2;其中f1和f2分别为历史处理次数Ld1和均用时长Ld2的影响权重因子。
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