CN118611546A - 用于光伏边坡的仿生羽翼光伏系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于光伏边坡的仿生羽翼光伏系统及方法，所述的系统，包括：通过光伏边坡支架固定在公路边坡上的光伏板，光伏板在边坡上自上而下呈至少两行布置，光伏板与光伏边坡支架上的旋转机构连接；光伏边坡支架通过光伏板桩固定在边坡上，光伏板桩嵌入边坡内的位置连接有含水率传感器，光伏边坡支架上连接有朝向边坡的摄像装置；公路边坡或者光伏边坡支架上连接有降雨量传感器，控制单元用于根据降雨量传感器、含水率数据以及边坡图像数据控制旋转机构的旋转，以使得雨水进入边坡或者顺着光伏板直接流入边坡底部；本发明兼顾了对光伏板下土体、植被乃至整个边坡稳定性的保护作用。
Description
技术领域
本发明涉及光伏发电工程技术领域，尤其涉及高速公路边坡光伏技术领域，具体涉及一种用于光伏边坡的仿生羽翼光伏系统、一种仿生羽翼光伏系统的控制方法、一种仿生羽翼光伏系统的控制装置、一种计算机设备、一种计算机可读存储介质及一种计算机程序产品。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术，并不必然构成现有技术。
交能融合项目有利于推动能源与交通融合发展、促进能源和交通运输绿色低碳转型，高速公路与边坡光伏的组合正是交能融合项目的典型代表。将光板板布置在边坡上，能够有效的理由边坡位置发电，提高了空间利用率。但是光伏板加载后对原有边坡的稳定性产生了诸多不利影响，而安全又是交能融合项目全面普及的重中之重。
发明人发现，目前用于实际交能融合工程中的边坡光伏板，在干旱期会导致边坡光伏板下的土壤力学性质劣化进而导致板下植被大量死亡，而在雨期会导致边坡的含水率不均匀，降雨集中冲刷到光伏板沿坡下方土体，引起边坡局部冲蚀破坏；而如果上下两行光伏板间隔太远则无法在有限的空间布置更多的光伏板，导致光伏板布置密度过低无法充分的利用边坡空间。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种用于光伏边坡的仿生羽翼光伏系统及方法，在保证较高的光伏板布置密度的前提下，能够根据降雨情况进行光伏板角度的动态调整，使得雨水流入边坡或者直接进入边坡底部，兼顾了对光伏板下土体、植被乃至整个边坡稳定性的保护作用。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种用于光伏边坡的仿生羽翼光伏系统。
一种用于光伏边坡的仿生羽翼光伏系统，包括：通过光伏边坡支架固定在公路边坡上的光伏板，光伏板在边坡上自上而下呈至少两行布置，光伏板与光伏边坡支架上的旋转机构连接；
光伏边坡支架通过光伏板桩固定在边坡上，光伏板桩嵌入边坡内的位置连接有含水率传感器，光伏边坡支架上连接有朝向边坡的摄像装置；
公路边坡或者光伏边坡支架上连接有降雨量传感器，所述降雨量传感器、含水率传感器、旋转机构以及摄像装置均与控制单元连接，控制单元用于根据降雨量传感器、含水率数据以及边坡图像数据控制旋转机构的旋转，以使得雨水进入边坡或者顺着光伏板直接流入边坡底部。
作为本发明第一方面进一步的限定，各行的光伏板上表面共面时，相邻两行的光伏板之间的间距小于设定距离阈值。
作为本发明第一方面进一步的限定，每行的多个光伏板共用一个旋转机构，或者每个光伏板对应连接一个旋转机构。
第二方面，本发明提供了一种仿生羽翼光伏系统的控制方法。
一种仿生羽翼光伏系统的控制方法，利用本发明第一方面所述的用于光伏边坡的仿生羽翼光伏系统，包括以下过程：
根据边坡植被的图像数据得到边坡植被的状态数据，所述状态数据包括植被状态较好和植被缺水；
当处于植被缺水状态时，控制各行的旋转机构旋转，以使得上部的光伏板的底边低于相邻的下部光伏板的顶边，雨水顺着每个光伏板流入边坡；
当植被状态较好时，获取降雨数据，当降雨不是暴雨时，控制各行的旋转机构旋转，以使得上部的光伏板的底边低于相邻的下部光伏板的顶边，雨水顺着每个光伏板流入边坡；当降雨是暴雨时，执行下一步的过程；
获取含水率数据，判断边坡的含水率是否饱和，当不饱和时，控制各行的旋转机构旋转，以使得上部的光伏板的底边低于相邻的下部光伏板的顶边，雨水顺着每个光伏板流入边坡；当饱和时，控制各行的旋转机构旋转，以使得上部的光伏板的底边高于相邻的下部光伏板的顶边，雨水顺着各个光伏板流入边坡底部。
作为本发明第二方面进一步的限定，当不饱和时，控制各行的旋转机构旋转，以使得上部的光伏板的底边低于相邻的下部光伏板的顶边，雨水顺着每个光伏板流入边坡，直至含水率饱和，当含水率饱和时，如果依然是暴雨状态，则控制各行的旋转机构旋转，以使得上部的光伏板的底边高于相邻的下部光伏板的顶边，雨水顺着各个光伏板流入边坡底部；如果转为非暴雨状态，则不再执行旋转动作。
作为本发明第二方面进一步的限定，每行光伏板的动作保持一致，各行的光伏板上表面共面时，相邻两行的光伏板之间的间距小于设定距离阈值，此设定距离阈值能够使得相邻两行光伏板旋转交叉时不碰撞，且上部的光伏板的底边高于相邻的下部光伏板的顶边时，能够使得最多的雨水顺流进入边坡底部。
第三方面，本发明提供了一种仿生羽翼光伏系统的控制装置。
一种仿生羽翼光伏系统的控制装置，利用本发明第一方面所述的用于光伏边坡的仿生羽翼光伏系统，包括：
植被状态判断单元，被配置为：根据边坡植被的图像数据得到边坡植被的状态数据，所述状态数据包括植被状态较好和植被缺水；
缺水控制单元，被配置为：当处于植被缺水状态时，控制各行的旋转机构旋转，以使得上部的光伏板的底边低于相邻的下部光伏板的顶边，雨水顺着每个光伏板流入边坡；
非暴雨控制单元，被配置为：当植被状态较好时，获取降雨数据，当降雨不是暴雨时，控制各行的旋转机构旋转，以使得上部的光伏板的底边低于相邻的下部光伏板的顶边，雨水顺着每个光伏板流入边坡；当降雨是暴雨时，执行暴雨控制单元的控制过程；
暴雨控制单元，被配置为：获取含水率数据，判断边坡的含水率是否饱和，当不饱和时，控制各行的旋转机构旋转，以使得上部的光伏板的底边低于相邻的下部光伏板的顶边，雨水顺着每个光伏板流入边坡；当饱和时，控制各行的旋转机构旋转，以使得上部的光伏板的底边高于相邻的下部光伏板的顶边，雨水顺着各个光伏板流入边坡底部。
第四方面，本发明提供了一种计算机设备，包括：处理器和计算机可读存储介质；
处理器，适于执行计算机程序；
计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现如本发明第二方面所述的仿生羽翼光伏系统的控制方法。
第五方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序适于被处理器加载并执行如本发明第二方面所述的仿生羽翼光伏系统的控制方法。
第六方面，本发明提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如本发明第二方面所述的仿生羽翼光伏系统的控制方法。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明创新性的提出了一种用于光伏边坡的仿生羽翼光伏系统，在保证较高的光伏板布置密度的前提下，能够根据降雨情况进行光伏板角度的动态调整，使得雨水流入边坡或者直接进入边坡底部，兼顾了对光伏板下土体、植被乃至整个边坡稳定性的保护作用。
2、本发明创新性的提出了一种光伏边坡的仿生羽翼光伏控制方法，根据边坡植被的图像数据得到边坡植被的状态数据，所述状态数据包括植被状态较好和植被缺水，不同的状态下采用不同的控制旋转控制逻辑，在保证光伏板件基本功能的前提下提高了植被存活率。
本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为本发明实施例1提供的用于光伏边坡的仿生羽翼光伏系统的结构示意图；
图2为本发明实施例1提供的系统安装于高速公路边坡的示意图；
图3为本发明实施例1提供的旋转电机调整倾角示意图；
图4为本发明实施例2提供的控制方法的流程示意图；
图5为本发明实施例2提供的当地干旱期所采用的排列结构以及相应的雨水流动路径示意图；
图6为本发明实施例2提供的在当地雨期所采用的排列结构以及相应的雨水流动路径示意图；
图7为本发明实施例3提供的控制装置的示意图；
图8为本发明实施例4提供的电子设备的示意图；
其中，1、光伏板；2、光伏边坡支架；3、光伏板桩；4、旋转电机；5、摄像装置；6、含水率传感器；7、排水沟。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例1：
本实现方式中，提出了一种用于光伏边坡的仿生羽翼光伏系统，如图1、图2和图3所示，包括：通过光伏边坡支架2固定在公路边坡上的光伏板1，光伏板1在边坡上自上而下呈至少两行布置，每行的光伏板1与光伏边坡支架2上的旋转机构连接；
光伏边坡支架2通过光伏板桩3固定在边坡上，光伏板桩3嵌入边坡内的位置上连接有含水率传感器6，光伏边坡支架2上连接有朝向边坡的摄像装置5；
公路边坡或者光伏边坡支架上连接有降雨量传感器，所述降雨量传感器、含水率传感器6、旋转机构以及摄像装置5均与控制单元连接，控制单元用于根据降雨量传感器、含水率数据以及边坡图像数据控制旋转机构的旋转，以使得雨水进入边坡或者顺着光伏板直接流入边坡底部。
本发明借鉴了鸟类羽翼结构，鸟类羽翼在飞行过程中大体可以分为向上摆动，空气均匀从羽翼间隙穿过，减少向上挥动的阻力，羽翼向下摆动，空气无法通过羽翼间隙，羽翼整体与空气接触形成升力两个阶段，如果将降雨视作空气流体，那么现阶段的边坡光伏支架结构类似于羽翼向下摆动的羽翼结构，而这种结构会阻断雨水接触到板面底部土体，降低了板下土体的含水率，长此以往会劣化板下土体的力学性质同时引起板下植被缺水死亡，导致边坡含水率分布不均匀甚至边坡失稳。
本发明基于羽翼结构实现光伏板排列结构动态调整，在架设位置干旱期通过调整光伏板倾角使得雨水均匀浸润板底土体，降低了光伏加载对原有边坡含水率分布的影响的同时，提高了光伏板下植被的成活率，保证了光伏板下土体正常的力学性能；在雨期改变光伏板倾角，使得雨水统一流至板下某一集中位置，通过边坡底部的排水沟7集中排走，提高光伏边坡在连续强降雨下的稳定性，在实现光伏边坡目的的同时，兼顾对原有边坡稳定性的影响以及生态资源的保护。
本实现方式中，具体的，各行的光伏板1上表面共面时，相邻两行的光伏板1之间的间距小于设定距离阈值，这里的距离阈值可以根据现场情况调试设定，或者根据经验值设定，目的在于能够使得相邻两行光伏板旋转交叉时不碰撞，且上部的光伏板的底边高于相邻的下部光伏板的顶边时，能够使得最多的雨水顺流进入边坡底部。
本实现方式中，优选的，每行的多个光伏板1共用一个旋转机构；可以理解的，也可以每个光伏板对应连接一个旋转机构，这里可以根据具体的成本要求或者光伏板重量等因素综合考量，这里不再详细示意，只要能够保证每行的光伏板1进行一致性的旋转动作即可。
本实现方式中，具体的，降雨量传感器也可以布置在边坡上，或者固定在公路的其他边缘位置，只要能够实现特定区域的降雨检测即可，这里不再赘述。
本实现方式中，具体的，旋转机构采用旋转电机4带动，具体结构形式可以采用现有的任意一种光伏旋转方式都可以在，还要能够保证光伏板件的旋转即可，例如专利号CN117526821A、专利号CN211290606U等等现有方案提供的方式，这里不再赘述。
应当注意的是，在砂土边坡，每块光伏板沿坡向长度不应大于35cm，架设高度不应大于40cm；在粘土边坡，每块光伏板沿坡向长度不应大于45cm，架设高度不应大于40cm，相关更具体的数据由室内模型试验确定，在兼顾安装成本的同时减小雨水对土体的冲蚀作用
实施例2：
如图4、图5和图6所示，本实现方式提供了一种仿生羽翼光伏系统的控制方法，利用本发明实施例1所述的用于光伏边坡的仿生羽翼光伏系统，包括以下过程：
S1：根据边坡植被的图像数据得到边坡植被的状态数据，所述状态数据包括植被状态较好和植被缺水；
S2：当处于植被缺水状态时，控制各行的旋转机构旋转，以使得上部的光伏板的底边低于相邻的下部光伏板的顶边，雨水顺着每个光伏板流入边坡；
S3：当植被状态较好时，获取降雨数据，当降雨不是暴雨时，控制各行的旋转机构旋转，以使得上部的光伏板的底边低于相邻的下部光伏板的顶边，雨水顺着每个光伏板流入边坡；当降雨是暴雨时，执行下一步的过程；
S4：获取含水率数据，判断边坡的含水率是否饱和，当不饱和时，控制各行的旋转机构旋转，以使得上部的光伏板的底边低于相邻的下部光伏板的顶边，雨水顺着每个光伏板流入边坡；当饱和时，控制各行的旋转机构旋转，以使得上部的光伏板的底边高于相邻的下部光伏板的顶边，雨水顺着各个光伏板流入边坡底部。
本实现方式中，步骤S1中，根据边坡植被的图像数据得到边坡植被的状态数据，所述状态数据包括植被状态较好和植被缺水，可以选用以下方式：
对CCD相机的图像几何参数进行标定后，通过CCD相机对植被进行拍照并获取不少于10张植被原始图像，所有的植被原始图像转换为相对应的正下视图像或正射图像，获取训练样本集，建立多元混合高斯模型，获取多元混合高斯模型中的参数集，根据多元混合高斯模型，定义测度函数来表征给定像素点的分量与多元混合高斯模型中的参数集的相关分量期望的距离，根据测度函数，设定阈值，根据判别式，确定给定像素点为作物还是背景，根据给定像素点中作物像素点占总像素点的百分比确定植被覆盖度。
或者，可选的，在其他一些实现方式中，可以额外增加红外摄像装置，结合可见光图像与红外图像进行植被覆盖度的识别，包括：
根据红外摄像装置与可见光图像采集设备的拍摄高度和拍摄角度，对样方的可见光图像和红外图像分别依次进行裁剪和拉伸处理，并根据样方内标定框的位置，对处理后的可见光图像和红外图像进行重合得到样方的重合图像；调节拍摄高度和拍摄角度，重复上述图像处理步骤，得到样方的若干重合图像；采用图像处理方法，获取每一重合图像的可见光图像中每种颜色的面积，并根据对应的红外图像，获取每种颜色对应的温度颜色；根据每种颜色对应的温度颜色，识别每种颜色的植物种类，并计算所有植物对应的植被地面覆盖度。
或者，可选的，在其他一些实现方式中，也可以根据大量的数据对卷积神经网络模型进行训练，以输出不同的图像情况对应的地面植被覆盖度，这里所述的卷积神经网络CNN(Convolutional Neural Networks)模型是一种基于卷积计算且具有深度结构的前馈神经网络(Feedforward Neural Networks)的深度学习(Deep Learning)模型，具有由输入层、卷积层、激活层、池化层、全连接层和输出层构成的前馈神经网络结构，并可通过输出层使用归一化指数Softmax函数来做图像识别的分类，因此在完成训练后，可将天气预报图像导入完成训练的CNN模型，得到对应的植被覆盖度，其正确率及误判率可通过测试样本集进行实验得到。所述自适应梯度AdaGrad算法为现有算法，即利用每次迭代历史的梯度平方根的和来修改学习率；此外，所述CNN模型可以但不限于采用基于Resnet50网络结构、Mobile-net网络结构或VGG16网络结构等的现有模型。
本实现方式中，步骤S4中，更具体的，当不饱和时，控制各行的旋转机构旋转，以使得上部的光伏板的底边低于相邻的下部光伏板的顶边，雨水顺着每个光伏板流入边坡，直至含水率饱和，当含水率饱和时，如果依然是暴雨状态，则控制各行的旋转机构旋转，以使得上部的光伏板的底边高于相邻的下部光伏板的顶边，雨水顺着各个光伏板流入边坡底部；如果转为非暴雨状态，则不再执行旋转动作。
本实现方式中，步骤S4中，更具体的，每行光伏板的动作保持一致，各行的光伏板上表面共面时，相邻两行的光伏板之间的间距小于设定距离阈值，此设定距离阈值能够使得相邻两行光伏板旋转交叉时不碰撞，且上部的光伏板的底边高于相邻的下部光伏板的顶边时，能够使得最多的雨水顺流进入边坡底部。
实施例3：
如图7所示，本实现方式提供了一种仿生羽翼光伏系统的控制装置，利用本发明第一方面所述的用于光伏边坡的仿生羽翼光伏系统，包括：
植被状态判断单元，被配置为：根据边坡植被的图像数据得到边坡植被的状态数据，所述状态数据包括植被状态较好和植被缺水；
缺水控制单元，被配置为：当处于植被缺水状态时，控制各行的旋转机构旋转，以使得上部的光伏板的底边低于相邻的下部光伏板的顶边，雨水顺着每个光伏板流入边坡；
非暴雨控制单元，被配置为：当植被状态较好时，获取降雨数据，当降雨不是暴雨时，控制各行的旋转机构旋转，以使得上部的光伏板的底边低于相邻的下部光伏板的顶边，雨水顺着每个光伏板流入边坡；当降雨是暴雨时，执行暴雨控制单元的控制过程；
暴雨控制单元，被配置为：获取含水率数据，判断边坡的含水率是否饱和，当不饱和时，控制各行的旋转机构旋转，以使得上部的光伏板的底边低于相邻的下部光伏板的顶边，雨水顺着每个光伏板流入边坡；当饱和时，控制各行的旋转机构旋转，以使得上部的光伏板的底边高于相邻的下部光伏板的顶边，雨水顺着各个光伏板流入边坡底部。
本实现方式中，暴雨控制单元中，更具体的，当不饱和时，控制各行的旋转机构旋转，以使得上部的光伏板的底边低于相邻的下部光伏板的顶边，雨水顺着每个光伏板流入边坡，直至含水率饱和，当含水率饱和时，如果依然是暴雨状态，则控制各行的旋转机构旋转，以使得上部的光伏板的底边高于相邻的下部光伏板的顶边，雨水顺着各个光伏板流入边坡底部；如果转为非暴雨状态，则不再执行旋转动作。
本实现方式中，暴雨控制单元中，更具体的，每行光伏板的动作保持一致，各行的光伏板上表面共面时，相邻两行的光伏板之间的间距小于设定距离阈值，此设定距离阈值能够使得相邻两行光伏板旋转交叉时不碰撞，且上部的光伏板的底边高于相邻的下部光伏板的顶边时，能够使得最多的雨水顺流进入边坡底部。
可以理解的，上述各个单元可以分别或全部合并为一个或若干个另外的单元来构成，或者其中的某个(些)单元还可以再拆分为功能上更小的多个单元来构成，这可以实现同样的操作，而不影响本申请的实施例的技术效果的实现。上述单元是基于逻辑功能划分的，在实际应用中，一个单元的功能也可以由多个单元来实现，或者多个单元的功能由一个单元实现。在本申请的其它实施例中，该图像处理装置也可以包括其它单元，在实际应用中，这些功能也可以由其它单元协助实现，并且可以由多个单元协作实现。
根据本申请的另一个实施例，可以通过在包括中央处理单元(CentralProcessing Unit，CPU)、存取存储介质(Random Access Memory，RAM)、只读存储介质(ReadOnly Memory，ROM)等处理元件和存储元件的例如计算机的通用计算设备上运行能够执行实施例1所述的相应方法所涉及的各步骤的计算机程序(包括程序代码)，来构造本实施例所述的系统，以及来实现本申请实施例的图像处理方法，计算机程序可以记载于例如计算机可读记录介质上，并通过计算机可读记录介质装载于上述计算设备中，并在其中运行。
实施例4：
如图8所示，本实现方式提供了一种电子设备，该电子设备包括处理器1001、通信接口1002以及计算机可读存储介质1003。其中，处理器1001、通信接口1002以及计算机可读存储介质1003可通过总线或者其它方式连接。
其中，通信接口1002用于接收和发送数据，计算机可读存储介质1003可以存储在电子设备的存储器中，计算机可读存储介质1003用于存储计算机程序，计算机程序包括程序指令，处理器1001用于执行计算机可读存储介质1003存储的程序指令。
处理器1001(或称CPU(Central Processing Unit，中央处理器))是电子设备的计算核心以及控制核心，其适于实现一条或多条指令，具体适于加载并执行一条或多条指令从而实现相应方法流程或相应功能。
所述处理器1001被配置为执行如下过程：
根据边坡植被的图像数据得到边坡植被的状态数据，所述状态数据包括植被状态较好和植被缺水；
当处于植被缺水状态时，控制各行的旋转机构旋转，以使得上部的光伏板的底边低于相邻的下部光伏板的顶边，雨水顺着每个光伏板流入边坡；
当植被状态较好时，获取降雨数据，当降雨不是暴雨时，控制各行的旋转机构旋转，以使得上部的光伏板的底边低于相邻的下部光伏板的顶边，雨水顺着每个光伏板流入边坡；当降雨是暴雨时，执行下一步的过程；
获取含水率数据，判断边坡的含水率是否饱和，当不饱和时，控制各行的旋转机构旋转，以使得上部的光伏板的底边低于相邻的下部光伏板的顶边，雨水顺着每个光伏板流入边坡；当饱和时，控制各行的旋转机构旋转，以使得上部的光伏板的底边高于相邻的下部光伏板的顶边，雨水顺着各个光伏板流入边坡底部。
当不饱和时，控制各行的旋转机构旋转，以使得上部的光伏板的底边低于相邻的下部光伏板的顶边，雨水顺着每个光伏板流入边坡，直至含水率饱和，当含水率饱和时，如果依然是暴雨状态，则控制各行的旋转机构旋转，以使得上部的光伏板的底边高于相邻的下部光伏板的顶边，雨水顺着各个光伏板流入边坡底部；如果转为非暴雨状态，则不再执行旋转动作。
每行光伏板的动作保持一致，各行的光伏板上表面共面时，相邻两行的光伏板之间的间距小于设定距离阈值，此设定距离阈值能够使得相邻两行光伏板旋转交叉时不碰撞，且上部的光伏板的底边高于相邻的下部光伏板的顶边时，能够使得最多的雨水顺流进入边坡底部。
实施例4：
本实现方式提供了一种计算机可读存储介质(Memory)，计算机可读存储介质是电子设备中的记忆设备，用于存放程序和数据。可以理解的是，此处的计算机可读存储介质既可以包括电子设备中的内置存储介质，当然也可以包括电子设备所支持的扩展存储介质。计算机可读存储介质提供存储空间，该存储空间存储了电子设备的处理系统。
并且，在该存储空间中还存放了适于被处理器加载并执行的一条或多条的指令，这些指令可以是一个或多个的计算机程序(包括程序代码)。需要说明的是，此处的计算机可读存储介质可以是高速RAM存储器，也可以是非不稳定的存储器(non-volatilememory)，例如至少一个磁盘存储器；可选的，还可以是至少一个位于远离前述处理器的计算机可读存储介质。
在一个实施例中，该计算机可读存储介质中存储有一条或多条指令；由处理器加载并执行计算机可读存储介质中存放的一条或多条指令，以实现上述实施例2所述方法实施例中的相应步骤。
具体实现中，计算机可读存储介质中的一条或多条指令由处理器加载并执行点云预处理和提取特征点云的过程，其中，计算机可读存储介质中的一条或多条指令由处理器加载并在执行如下过程：
根据边坡植被的图像数据得到边坡植被的状态数据，所述状态数据包括植被状态较好和植被缺水；
当处于植被缺水状态时，控制各行的旋转机构旋转，以使得上部的光伏板的底边低于相邻的下部光伏板的顶边，雨水顺着每个光伏板流入边坡；
当植被状态较好时，获取降雨数据，当降雨不是暴雨时，控制各行的旋转机构旋转，以使得上部的光伏板的底边低于相邻的下部光伏板的顶边，雨水顺着每个光伏板流入边坡；当降雨是暴雨时，执行下一步的过程；
获取含水率数据，判断边坡的含水率是否饱和，当不饱和时，控制各行的旋转机构旋转，以使得上部的光伏板的底边低于相邻的下部光伏板的顶边，雨水顺着每个光伏板流入边坡；当饱和时，控制各行的旋转机构旋转，以使得上部的光伏板的底边高于相邻的下部光伏板的顶边，雨水顺着各个光伏板流入边坡底部。
当不饱和时，控制各行的旋转机构旋转，以使得上部的光伏板的底边低于相邻的下部光伏板的顶边，雨水顺着每个光伏板流入边坡，直至含水率饱和，当含水率饱和时，如果依然是暴雨状态，则控制各行的旋转机构旋转，以使得上部的光伏板的底边高于相邻的下部光伏板的顶边，雨水顺着各个光伏板流入边坡底部；如果转为非暴雨状态，则不再执行旋转动作。
每行光伏板的动作保持一致，各行的光伏板上表面共面时，相邻两行的光伏板之间的间距小于设定距离阈值，此设定距离阈值能够使得相邻两行光伏板旋转交叉时不碰撞，且上部的光伏板的底边高于相邻的下部光伏板的顶边时，能够使得最多的雨水顺流进入边坡底部。
实施例5：
本实现方式提供一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。电子设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该电子设备执行如下过程：
根据边坡植被的图像数据得到边坡植被的状态数据，所述状态数据包括植被状态较好和植被缺水；
当处于植被缺水状态时，控制各行的旋转机构旋转，以使得上部的光伏板的底边低于相邻的下部光伏板的顶边，雨水顺着每个光伏板流入边坡；
当植被状态较好时，获取降雨数据，当降雨不是暴雨时，控制各行的旋转机构旋转，以使得上部的光伏板的底边低于相邻的下部光伏板的顶边，雨水顺着每个光伏板流入边坡；当降雨是暴雨时，执行下一步的过程；
获取含水率数据，判断边坡的含水率是否饱和，当不饱和时，控制各行的旋转机构旋转，以使得上部的光伏板的底边低于相邻的下部光伏板的顶边，雨水顺着每个光伏板流入边坡；当饱和时，控制各行的旋转机构旋转，以使得上部的光伏板的底边高于相邻的下部光伏板的顶边，雨水顺着各个光伏板流入边坡底部。
当不饱和时，控制各行的旋转机构旋转，以使得上部的光伏板的底边低于相邻的下部光伏板的顶边，雨水顺着每个光伏板流入边坡，直至含水率饱和，当含水率饱和时，如果依然是暴雨状态，则控制各行的旋转机构旋转，以使得上部的光伏板的底边高于相邻的下部光伏板的顶边，雨水顺着各个光伏板流入边坡底部；如果转为非暴雨状态，则不再执行旋转动作。
每行光伏板的动作保持一致，各行的光伏板上表面共面时，相邻两行的光伏板之间的间距小于设定距离阈值，此设定距离阈值能够使得相邻两行光伏板旋转交叉时不碰撞，且上部的光伏板的底边高于相邻的下部光伏板的顶边时，能够使得最多的雨水顺流进入边坡底部。
本领域普通技术对象可以意识到，结合本申请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。专业技术对象可以对每个特定的应用，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申请的范围。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例的流程或功能。计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程设备。计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者通过计算机可读存储介质进行传输。计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如，同轴电缆、光纤、数字线(DSL))或无线(例如，红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据处理设备。可用介质可以是磁性介质(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如，固态硬盘(Solid State Disk，SSD))等。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于光伏边坡的仿生羽翼光伏系统，其特征在于，
包括：通过光伏边坡支架固定在公路边坡上的光伏板，光伏板在边坡上自上而下呈至少两行布置，光伏板与光伏边坡支架上的旋转机构连接；
光伏边坡支架通过光伏板桩固定在边坡上，光伏板桩嵌入边坡内的位置连接有含水率传感器，光伏边坡支架上连接有朝向边坡的摄像装置；
公路边坡或者光伏边坡支架上连接有降雨量传感器，所述降雨量传感器、含水率传感器、旋转机构以及摄像装置均与控制单元连接，控制单元用于根据降雨量传感器、含水率数据以及边坡图像数据控制旋转机构的旋转，以使得雨水进入边坡或者顺着光伏板直接流入边坡底部。
2.如权利要求1所述的用于光伏边坡的仿生羽翼光伏系统，其特征在于，
各行的光伏板上表面共面时，相邻两行的光伏板之间的间距小于设定距离阈值。
3.如权利要求1所述的用于光伏边坡的仿生羽翼光伏系统，其特征在于，
每行的多个光伏板共用一个旋转机构，或者每个光伏板对应连接一个旋转机构。
4.一种仿生羽翼光伏系统的控制方法，其特征在于，利用权利要求1-3任一项所述的用于光伏边坡的仿生羽翼光伏系统，包括以下过程：
根据边坡植被的图像数据得到边坡植被的状态数据，所述状态数据包括植被状态较好和植被缺水；
当处于植被缺水状态时，控制各行的旋转机构旋转，以使得上部的光伏板的底边低于相邻的下部光伏板的顶边，雨水顺着每个光伏板流入边坡；
当植被状态较好时，获取降雨数据，当降雨不是暴雨时，控制各行的旋转机构旋转，以使得上部的光伏板的底边低于相邻的下部光伏板的顶边，雨水顺着每个光伏板流入边坡；当降雨是暴雨时，执行下一步的过程；
获取含水率数据，判断边坡的含水率是否饱和，当不饱和时，控制各行的旋转机构旋转，以使得上部的光伏板的底边低于相邻的下部光伏板的顶边，雨水顺着每个光伏板流入边坡；当饱和时，控制各行的旋转机构旋转，以使得上部的光伏板的底边高于相邻的下部光伏板的顶边，雨水顺着各个光伏板流入边坡底部。
5.如权利要求4所述的仿生羽翼光伏系统的控制方法，其特征在于，
当不饱和时，控制各行的旋转机构旋转，以使得上部的光伏板的底边低于相邻的下部光伏板的顶边，雨水顺着每个光伏板流入边坡，直至含水率饱和，当含水率饱和时，如果依然是暴雨状态，则控制各行的旋转机构旋转，以使得上部的光伏板的底边高于相邻的下部光伏板的顶边，雨水顺着各个光伏板流入边坡底部；如果转为非暴雨状态，则不再执行旋转动作。
6.如权利要求4所述的仿生羽翼光伏系统的控制方法，其特征在于，
每行光伏板的动作保持一致，各行的光伏板上表面共面时，相邻两行的光伏板之间的间距小于设定距离阈值，此设定距离阈值能够使得相邻两行光伏板旋转交叉时不碰撞，且上部的光伏板的底边高于相邻的下部光伏板的顶边时，能够使得最多的雨水顺流进入边坡底部。
7.一种仿生羽翼光伏系统的控制装置，其特征在于，利用权利要求1-3任一项所述的用于光伏边坡的仿生羽翼光伏系统，包括：
植被状态判断单元，被配置为：根据边坡植被的图像数据得到边坡植被的状态数据，所述状态数据包括植被状态较好和植被缺水；
缺水控制单元，被配置为：当处于植被缺水状态时，控制各行的旋转机构旋转，以使得上部的光伏板的底边低于相邻的下部光伏板的顶边，雨水顺着每个光伏板流入边坡；
非暴雨控制单元，被配置为：当植被状态较好时，获取降雨数据，当降雨不是暴雨时，控制各行的旋转机构旋转，以使得上部的光伏板的底边低于相邻的下部光伏板的顶边，雨水顺着每个光伏板流入边坡；当降雨是暴雨时，执行暴雨控制单元的控制过程；
暴雨控制单元，被配置为：获取含水率数据，判断边坡的含水率是否饱和，当不饱和时，控制各行的旋转机构旋转，以使得上部的光伏板的底边低于相邻的下部光伏板的顶边，雨水顺着每个光伏板流入边坡；当饱和时，控制各行的旋转机构旋转，以使得上部的光伏板的底边高于相邻的下部光伏板的顶边，雨水顺着各个光伏板流入边坡底部。
8.一种计算机设备，其特征在于，包括：处理器和计算机可读存储介质；
处理器，适于执行计算机程序；
计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现如权利要求4-6任一项所述的仿生羽翼光伏系统的控制方法。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序适于被处理器加载并执行如权利要求4-6任一项所述的仿生羽翼光伏系统的控制方法。
10.一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求4-6任一项所述的仿生羽翼光伏系统的控制方法。
Priority Applications (1)
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| CN202410539533.0A CN118611546A (zh) | 2024-04-30 | 2024-04-30 | 用于光伏边坡的仿生羽翼光伏系统及方法 |
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2024
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