TWI544740B - Solar power plant mobile diagnostic system - Google Patents

Description

太陽能電廠移動式診斷系統

本創作係有關於一種太陽能電廠診斷系統，特別是一種可以讓管理員透過手持裝置內建或下載各種應用軟體(APP)，擷取待診斷太陽能電廠所需各類資料，透過資料比對方式進行問題診斷，以達到快速與正確診斷目的的太陽能電廠移動式診斷系統。

科技的進步讓人民的生活越來越便利，而高科技需要仰賴電力，因此需要開發許多能源，例如興建核能廠、火力發電廠等。另外，由於環保意識的提升，太陽能電廠的數量也逐漸增加。因此，隨著太陽能電廠的數量與種類越來越多，電廠管理與維修的複雜度與難易度也增加。

舉例來說，太陽能電廠的設置地點十分地分散，管理員不可能隨時在太陽能電廠旁監看電廠的運作狀況，當太陽能電廠發生狀況時，等到管理員到達現場進行故障排除時，恐怕已經浪費許多時間。另外，若發生海嘯或地震時，許多太陽能電廠在同一時間發生問題，造成管理員疲於奔命，也會延誤太陽能電廠的維修時間。對於有問題的太陽能電廠，快速且正確的資料蒐集更是一大的難度。

因此，存在一種需求，設計一種除了可以讓管理員隨時監看太陽能電廠的運作情形、轉換效率或維修狀況的系統，而且透過手持裝置內建或下載各種APP，擷取太陽能電廠所需各類資料，透過比對附近正常發電的數個太陽能電廠，或與自身歷史發電數據比對，讓管理員可以有效率地管理太陽能電廠，且可以快速與準確地診斷太陽能電廠問題。

本創作的目的在提供一種太陽能電廠移動式診斷系統，透過該診斷系統，管理員無需隨時待在太陽能電廠，可以遠端診斷太陽能電廠是否發生異常。

根據上述之目的，本創作提供一種太陽能電廠移動式診斷系統，其包含：一影像辨識模組，用於辨識該太陽能電廠的複數個資料；一資料庫，用於儲存與排序該些資料；一傳遞模組，用於傳遞該些資料；一手持裝置，用於接收該些資料；一操作介面，設置於該手持裝置上，用於顯示與比對該些資料以判斷該太陽能電廠的工作狀況。

本創作另一目的在提供一種太陽能電廠移動式診斷系統，透過該診斷系統，管理員可以快速蒐集待診斷太陽能電廠所需發電以及各類資料，進而快速查覺是否太陽能電廠出現問題。

根據上述之目的，本創作提供一種太陽能電廠移動式診斷系統，其包含：一影像辨識模組，用於取得該太陽能電廠的複數個資料，且包含：一影像辨識單元，用於透過影像辨識該太陽能電廠以獲得該些資料；一位置偵測模組，用於偵測該太陽能電廠的位置座標與座向資料；一設計資料擷取單元，用於收集該太陽能電廠設計建造時的該些資料；一品牌型號資料擷取單元，用於收集該太陽能電廠的複數個元件的品牌及型號資料； 一環境氣候資料擷取單元，用於收集該太陽能電廠外在環境的氣候資料；一發電資料擷取單元，其用於收集該太陽能電廠之複數個發電組件的發電資料；一發電模擬資料擷取單元，用於收集一發電模擬軟體或裝置所推算出來的發電資料；以及一電子元件資料辨識單元，其用於辨識該太陽能電廠的元件溫度、電阻或漏電流的資料；一資料庫，電連接該影像辨識模組，且用於儲存與排序該些資料；一位置偵測模組，其用於偵測該太陽能電廠的一位置座標與座向資料，並將該位置座標儲存於該資料庫中；一傳遞模組，電連接該資料庫，且用於傳遞該些資料；一手持裝置，用於接收該些資料；以及一操作介面，設置於該手持裝置內，且用於顯示與比對該些資料；其中透過該手持裝置的該操作介面，可將該太陽能電廠的該些資料從該資料庫中擷取出來，進而與附近複數個太陽能電廠的複數個數據作比對或與該太陽能電廠之歷史發電數據比對。

透過上述的太陽能電廠移動式診斷系統，讓管理員可以藉由手持裝置擷取太陽能電廠的發電以及各類問題診斷所需資料，透過比對附近正常發電的數個太陽能電廠的各類數據，或與自身歷史發電數據比對，讓管理員可以有效率地管理太陽能電廠，且可以快速與準確地診斷太陽能電廠問題。

以下配合圖式及本創作較佳實施例，進一步闡述本創作為達成預定目的所採取的技術手段。

圖1為本創作實施例之太陽能電廠移動式診斷系統的方塊圖。如圖1所示，太陽能電廠移動式診斷系統10主要包含影像辨識模組11、資料庫12、傳遞模組13、手持裝置14與操作介面15。

影像辨識模組11用於辨識與擷取太陽能電廠16的資料，資料庫12用於儲存影像辨識模組11所獲得之資料，傳遞模組13用於傳遞資料庫12所儲存之資料，手持裝置14接受傳遞模組13所傳送之資料，透過在手持裝置14上的操作介面15顯示太陽能電廠16的資料，並可將太陽能電廠16的資料與太陽能電廠16的歷史資料或此太陽能電廠16的資料與鄰近之數個(N>=1)太陽能電廠的資料作比對與判斷，讓管理者瞭解太陽能電廠16的工作狀況，且透過資料的比對以診斷此太陽能電廠16的運作是否正常。

透過手持裝置14將太陽能電廠16或太陽能電廠16的元件拍照後，影像辨識模組11可從該照片辨識此太陽能電廠16或太陽能電廠16之元件的傾斜角、方位角、品牌型號、規格或建築高度等的資料。另外，手持裝置14可以進一步將太陽能電廠16的資料或太陽能電廠16之元件的資料拍照後，辨識資料內的數據，並將所辨識之數據上傳至資料庫12儲存。舉例來說，手持裝置14在太陽能電廠16之逆變器(inverter)的顯示面板或數據顯示螢幕上拍照，影像辨識模組11透過照片即可辨識顯示面板上的數據或顯示螢幕上的數據(如電壓、電流、千瓦或kWh等發電資訊)，並將這些數據傳遞至資料庫12上儲存。

資料庫12用於資料的儲存與排序。透過資料庫12可以對太陽能電廠16的資料進行儲存、更新或刪除等動作。管理員可以將在資料庫12中的太 陽能電廠16資料進行處理(例如將資料排序或分類)，以獲得太陽能電廠16的特定資料。舉例來說，透過操作介面15，管理者可以將太陽能電廠16每年的發電效率作各類比對，透過這類的比對，可以了解太陽能電廠16的發電效率是否異常等狀況，讓管理員可以根據歷史資料或附近正常發電之太陽能電廠(N>=1)即時狀況的比對做正確的診斷，再以電話告知當地人員進行管理或維修。傳遞模組13的資料傳遞方式可以是有線或無線，在此並不侷限。手持裝置14可以是智慧型手機或平板電腦等，在此不侷限，操作介面15可以是安裝於手持裝置14的應用軟體或透過手持裝置14的瀏覽器顯示，管理員透過手持裝置14之瀏覽器輸入網址或網際網路協定(Internet Protocol，IP)位址，即可將操作介面15顯示於手持裝置14中。管理員透過操作介面15將太陽能電廠16的資料顯示在手持裝置14上，可以將不同時間的太陽能電廠16的資料進行比對。

在本創作的實施例中，太陽能電廠移動式診斷系統10更包含一位置偵測模組17，位置偵測模組17用於獲得太陽能電廠16的位置，該位置偵測模組17可以是全球定位系統(Global Positioning System，GPS)、指南針、指北針或任何座向定位工具，在此並不侷限。位置偵測模組17設置於手持裝置上，獲得太陽能電廠16的位置後，操作介面15可以根據此位置查出鄰近區域是否有近似的太陽能電廠，即可將太陽能電廠16與鄰近的電廠發電數據以及各類資料作比較，瞭解此太陽能電廠16與鄰近之太陽能電廠的發電狀態或發電效率是否有所差異。另外，若影像辨識模組11無法從照片辨識此太陽能電廠16的資料，管理員可以手動方式將太陽能電廠16的資料透過一輸入模組18輸入至操作介面15，舉例來說，管理員可以用人工方式辨識照片，資料庫查詢，或現場肉眼辨識方式，確認數據後再進行人工輸入手持式裝置。而操作介面15可以將所輸入之資料透過傳遞模組13傳送至資料庫12儲存。

圖2為本創作實施例之影像辨識模組的方塊圖。如圖2所示，影像辨識模組11包含設計資料辨識單元111、品牌型號資料辨識單元112、環境氣候資料辨識單元113、發電資料辨識單元114、發電模擬資料辨識單元115與電子元件資料辨識單元116。

設計資料辨識單元111辨識太陽能電廠16的設計建築資料，例如太陽能電廠16的座向、模組傾斜角、方位角、模組陣列排列的間距、模組高度、馬路距離或遮陰等資料，而這類資料可以是手持裝置14將太陽能電廠設計圖(單線圖、迴路圖、平面配置圖、昇位圖等)、位置偵測模組17的座標數據或建築3D模擬軟體的數據資料拍照，然後透過影像辨識模組11的設計資料辨識單元111將照片中的數據資料辨識並傳送到資料庫12中儲存，或匯入CAD、PDF、SKETCH UP圖或其他任何電子檔案格式，在此並不侷限。

品牌型號資料辨識單元112辨識太陽能電廠16之元件的品牌及型號等資料，太陽能電廠16之元件可以是模組、逆變器(Inverter)、變壓器、纜線、保險絲、二極體、突波吸收器或斷路器(breaker)等，但在此並不侷限。品牌型號資料擷取單元112可以是手持裝置14將元件拍照，品牌型號資料辨識單元112可以從元件的照片辨識出此元件的品牌及型號等資料，然後將資料傳送至資料庫12中儲存。

環境氣候資料辨識單元113辨識太陽能電廠外在環境氣候資料，氣候資料可以是日照、溫度、風速、風壓、風速、風向、光譜或溼度等，但在此並不侷限。太陽能電廠外在環境氣候資料可以透過手持裝置14將太陽能電廠16所設置之日照計、溫度計、風速計、風壓計或濕度計等量測儀器或錶頭拍照，環境氣候資料辨識單元113辨識照片上儀器的資料，並將所辨識的資料傳送至資料庫12中儲存。也可以透過位置偵測模組17知道太陽能電廠16的位置座標後，再從氣象資訊單位或網站上獲得太陽能電廠16之外在環境氣候資料。

發電資料辨識單元114辨識太陽能電廠16的發電資料，發電資料可以是直流電資料(如電壓(V)、電流(I)、千瓦(kW)、每千瓦小時(kWh)、每單位裝置發電量(kWh/kWp)或太陽能裝置發電效率(kWh/kWp/h)等)或交流電資料(如電壓(V)、電流(I)、千瓦(kW)、每千瓦小時(kWh)、每單位裝置發電量(kWh/kWp)或太陽能裝置發電效率(kWh/kWp/h)等)，但在此並不侷限。太陽能電廠16的發電資料可以手持裝置14將太陽能電廠16之逆變器、電表或變壓器等元件螢幕或錶頭拍照，發電資料辨識單元114辨識照片上的資料，並將資料傳送至資料庫12中儲存。

發電模擬資料辨識單元115用於辨識發電模擬軟體或發電模擬裝置所推算出來的發電模擬資料，發電模擬資料可以是直流電資料(如電壓(V)、電流(I)、千瓦(kW)、每千瓦小時(kWh)、每單位裝置發電量(kWh/kWp)或太陽能裝置發電效率(kWh/kWp/h)等)或交流電資料(如電壓(V)、電流(I)、千瓦(kW)、每千瓦小時(kWh)、每單位裝置發電量(kWh/kWp)或太陽能裝置發電效率(kWh/kWp/h)等)，但在此並不侷限。當影像辨識模組11或人工輸入所需各類設計，設備品牌或氣候等資料後，手持裝置14可以自動模擬出發電資料，或手持裝置14將發電模擬軟體或發電模擬裝置所推算出來的結果拍照後，透過發電模擬資料辨識單元115辨識照片上的資料，再將資料數據傳送至資料庫12中儲存，發電模擬軟體可以是PV sys、PV SOL或其他太陽能電廠模擬軟體在此並不侷限。

電子元件資料辨識單元116用於辨識太陽能電廠16之元件的溫度(如模組、逆變器、斷路器、二極體、保險絲、端子座、纜線、直流接電箱、交流接電箱等元件)、電阻(直流接地電阻、交流接地電阻或模組串列的電阻等)或漏電流(如逆變器、DC盤、AC盤、DC端或AC端接地漏電流等)等資料，在此並 不侷限。手持裝置14將透過儀器所量測之電子元件資料拍照，並將照片的資料辨識後儲存於資料庫12中。

資料庫12儲存影像辨識模組11所獲得之太陽能電廠16的資料後，管理員透過手持裝置14的操作介面15將太陽能電廠16的資料從資料庫12中擷取出來進行資料比對。資料比對可以是即時發電資料與歷史資料的比對或是太陽能電廠16與鄰近數個太陽能電廠之間的比對(N>=1)，更可以是太陽能電廠16中具有相同性質的元件之間的比對，或發電模擬數據之間的比對，讓管理員可以清楚地了解太陽能電廠16的歷史發電資料與太陽能電廠16的即時發電資料是否有差異或不同太陽能電廠之間的發電資料是否有差異，若有差異或差異過大，管理員即可通知太陽能電廠的工作人員進行故障排除或維修。

雖然本創作的技術內容已經以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本創作，任何熟習此技藝者，在不脫離本創作之精神所作些許之更動與潤飾，皆應涵蓋於本創作的範疇內，因此本創作之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

10‧‧‧太陽能電廠移動式診斷系統

11‧‧‧影像辨識模組

111‧‧‧設計資料辨識單元

112‧‧‧品牌型號資料辨識單元

113‧‧‧環境氣候資料辨識單元

114‧‧‧發電資料辨識單元

115‧‧‧發電模擬資料辨識單元

116‧‧‧電子元件資料辨識單元

12‧‧‧資料庫

13‧‧‧傳遞模組

14‧‧‧手持裝置

15‧‧‧操作介面

16‧‧‧太陽能電廠

17‧‧‧位置偵測模組
18‧‧‧輸入模組

圖1為本創作實施例之太陽能電廠移動式診斷系統的示意圖。

圖2為本創作實施例之影像辨識模組的方塊圖。

10‧‧‧太陽能電廠移動式診斷系統

11‧‧‧影像辨識模組

12‧‧‧資料庫

13‧‧‧傳遞模組

14‧‧‧手持裝置

15‧‧‧操作介面

16‧‧‧太陽能電廠

17‧‧‧位置偵測模組

18‧‧‧輸入模組

Claims (10)

1. 一種太陽能電廠移動式診斷系統，其包含：一具拍照功能的手持裝置，拍攝該太陽能電廠與該太陽能電廠的複數個元件的複數個照片，且包含：一影像辨識模組，辨識該太陽能電廠與該太陽能電廠的該些元件的該些照片的複數個資料，該影像辨識模組為安裝於該手持裝置的軟體(APP)；一操作介面，安裝於手持裝置上，顯示與比對該些資料以判斷該太陽能電廠的工作狀況；一資料庫，儲存與排序該手持裝置之該影像辨識模組所辨識之該些資料；一傳遞模組，傳遞該些資料，透過該傳遞模組將該手持裝置與該資料庫連線。
2. 如請求項1所述之太陽能電廠移動式診斷系統，其中該影像辨識模組包含一設計資料辨識單元，其辨識該太陽能電廠的複數個設計建築資料。
3. 如請求項1所述之太陽能電廠移動式診斷系統，其中該影像辨識模組包含一品牌型號資料辨識單元，其辨識該太陽能電廠的至少一元件的品牌及型號。
4. 如請求項1所述之太陽能電廠移動式診斷系統，其中該影像辨識模組包含一環境氣候資料辨識單元，其辨識該太陽能電廠外在環境的氣候資料。
5. 如請求項1所述之太陽能電廠移動式診斷系統，其中該影像辨識模組包含一發電資料辨識單元，其辨識該太陽能電廠或該太陽能電廠之複數個發電組件的發電資料。
6. 如請求項1所述之太陽能電廠移動式診斷系統，其中該影像辨識模組包含一發電模擬資料辨識單元，其辨識一發電模擬軟體或裝置所推算出來的發電資料。
7. 如請求項1所述之太陽能電廠移動式診斷系統，其中該影像辨識模組包含一電子元件資料辨識單元，其辨識該太陽能電廠的元件溫度、電阻或漏電流的資料。
8. 如請求項1所述之太陽能電廠移動式診斷系統，更包含一位置偵測模組，其偵測該太陽能電廠所在之座標與座向的位置資料，並將該位置資料儲存於該資料庫中。
9. 如請求項1所述之太陽能電廠移動式診斷系統，更包含一輸入模組，透過該輸入模組可手動輸入該些資料。
10. 一種太陽能電廠移動式診斷系統，其包含：一具拍照功能的手持裝置，拍攝該太陽能電廠與該太陽能電廠的複數個元件的複數個照片，且包含：一影像辨識模組，辨識該太陽能電廠與該太陽能電廠的該些元件的該些照片的複數個資料，該影像辨識模組為安裝於該手持裝置的軟體(APP)，且包含：一設計資料辨識單元，其辨識該太陽能電廠的複數個設計建築資料；一品牌型號資料辨識單元，其辨識該太陽能電廠的至少一元件的品牌及型號資料；一環境氣候資料辨識單元，其辨識該太陽能電廠外在環境的氣候資料；一發電資料辨識單元，其辨識該太陽能電廠或該太陽能電廠之複數個發電組件的發電資料；以及 一電子元件資料辨識單元，其辨識該太陽能電廠的元件溫度、電阻或漏電流的資料；一操作介面，安裝於該手持裝置上，其顯示與比對該些資料；一資料庫，電連接該影像辨識模組，且儲存與排序該手持裝置之該影像辨識模組所辨識之該些資料；一位置偵測模組，其偵測該太陽能電廠的一位置座標與座向資料，並將該位置座標與座向資料儲存於該資料庫中；一傳遞模組，電連接該資料庫，且傳遞該些資料，透過該傳遞模組將該手持裝置與該資料庫連線；其中透過該手持裝置的該操作介面，可將該太陽能電廠的該些資料從該資料庫中擷取出來，進而與附近複數個太陽能電廠的複數個數據作比對或與該太陽能電廠之歷史發電數據比對。