一种光伏电站智能安防监控报警系统的制作方法

本发明涉及智能监控，具体而言，是一种光伏电站智能安防监控报警系统。

背景技术：

1、随着全球能源需求的增长和对环境保护意识的加强，光伏发电作为清洁能源的重要组成部分，得到了广泛的推广和应用，光伏电站通常分布在偏远、人迹罕至的地区，具有相对独立性和开阔性，因此也面临着安全风险的挑战。

2、传统的光伏电站安防方式主要依靠人工巡逻、围墙、警报器等设备，难以满足对光伏电站安全的全面监控和精准防护需求，随着物联网、人工智能、大数据等新一代信息技术的迅猛发展，智能安防技术在光伏电站安全领域的应用逐渐成为研究和实践的热点。

3、光伏电站智能安防系统的引入，能够有效提升光伏电站的安全防护能力，实现对光伏电站全方位、实时的监控和管理，有效预防和应对各类安全风险，保障光伏电站设备的正常运行，降低损失和维护成本，提高光伏发电系统的可靠性和稳定性。

4、专利名称为一种光伏电站安防系统（专利号为201621315299.0）的中国专利公布的技术方案，该方案通过安装低照度摄像头和红外摄像头，实现了不同光照条件下的视频监控，提高了安全监测的准确性和覆盖范围，并利用报警输出装置，及时展示监控画面和触发报警信号，提高了应急处理效率，但仍存在一些不足之处，具体表现在以下方面：一、该方案未涉及对边界的监测和防范措施，在某些地区，野生动物可能会对光伏电站造成干扰，例如啃食电缆等行为，需要采取相应措施来避免这种情况发生，否则可能会导致设备受损甚至损坏，影响光伏电站的正常运行和发电效率。

5、二、该方案未考虑到人为影响因素，有可能有人试图对光伏电站的设备或基础设施进行破坏，因此需要建立并严格执行进出光伏电站的人员登记和核验制度，确保只有经过授权的人员可以进入站区域，否则可能会泄露电站的重要信息和安全性信息，增加电站安全隐患，危及设备和人员安全。

技术实现思路

1、为了克服背景技术中的缺点，本发明实施例提供了一种光伏电站智能安防监控报警系统，能够有效解决上述背景技术中涉及的问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：本发明提供了一种光伏电站智能安防监控报警系统，包括：光伏电站边界监测模块，用于通过摄像头对光伏电站边界进行视频监测，并从中得到光伏电站边界各生物运动轨迹。

3、运动生物驱逐模块，用于通过光伏电站边界各生物运动轨迹得到各时间点各生物到光伏站边界的距离，并将其同预设的安全距离阈值进行比对，从而对指定生物进行驱逐。

4、人脸识别模块，用于通过人脸扫描对申请进入光伏电站的人员进行面部图像获取，从而判断各人员是否允许进入光伏电站。

5、行为检测模块，用于对光伏电站的行为数据进行检测，行为数据包括各人员的行为影响系数、各人员各区域停留时长。

6、异常行为分析模块，用于通过光伏电站的行为数据分析得到光伏电站的异常行为评价指数，进而得到光伏电站的行为情况并将其反馈给系统。

7、异常事件检测模块，用于对光伏电站周边的异常数据进行监测，异常数据包括树木倒伏风险程度、河流水位均匀程度。

8、异常事件分析模块，用于根据光伏电站周边的异常数据分析得到光伏电站的异常事件紧急程度系数，并对其进行报警。

9、管理数据库，用于存储各生物天敌叫声音频、允许进入人员人脸合集、各人员历史各次进入光伏电站的时间点。

10、优选的，所述光伏电站边界监测模块的具体分析方法为：通过摄像头对光伏电站边界进行视频监测，记为光伏电站边界视频，并通过目标检测技术对光伏电站边界视频中出现的运动生物进行识别，并对其运动轨迹进行追踪，记为光伏电站边界各生物运动轨迹。

11、优选的，所述运动生物驱逐模块的具体分析过程如下：第一步，读取光伏电站边界各生物运动轨迹，并按照设定时长取若干个时间点，记录各时间点各生物到光伏站边界的距离，并分别将各时间点各生物到光伏站边界的距离同预设的安全距离阈值进行比对，若某时间点某生物到光伏站边界的距离小于预设的安全距离阈值，则将该时间点该生物记为指定时间点指定生物，执行第二步。

12、第二步，从光伏电站边界视频中截取指定时间点指定生物的图像，并通过图像识别技术对其进行识别，得到指定时间点指定生物的图像的对应生物，将其记为指定生物，同时从管理数据库中读取各生物天敌叫声音频，将指定生物同其进行匹配得到指定生物的天敌叫声音频，通过播放指定生物的天敌叫声音频对指定生物进行驱逐，并在驱逐后按照分析光伏电站边界各生物运动轨迹的方法对指定生物的运动轨迹进行检测，得到各时间点指定生物到光伏站边界的距离，将其再次同预设的安全距离阈值进行比对，若各时间点指定生物到光伏站边界的距离均大于或等于预设的安全距离阈值，则表示驱逐成功，若某时间点指定生物到光伏站边界的距离小于预设的安全距离阈值，则再次对其进行驱逐直至指定生物到光伏站边界的距离大于或等于预设的安全距离阈值。

13、优选的，所述人脸识别模块的具体分析方法为：通过人脸扫描对申请进入光伏电站的人员进行面部图像获取，记为各人员人脸图像，同时从管理库中读取允许进入人员人脸合集，将各人员人脸图像同允许进入人员人脸合集进行匹配，若某人员人脸图像存在于允许进入人员人脸合集，则表示允许该人员进入，反之则不允许该人员进入。

14、优选的，所述各人员的行为影响系数的具体分析过程如下：第一步，从管理数据库中读取各人员历史各次进入光伏电站的时间点，计算各人员相邻两次进入光伏电站的时间间隔，将其记为各人员历史各次进入光伏电站的时间差，其中表示第个人员的编号，，表示第次进入光伏电站的编号，，通过对各人员历史各次进入光伏电站的时间差求取平均值得到各人员历史进入光伏电站的平均时间差，记为，将其代入到公式得到各人员的进入时差均匀程度，其中表示人员数量。

15、第二步，将各人员的进入时差均匀程度同预设的进入时差均匀程度阈值进行比对，若某人员的进入时差均匀程度大于或等于预设的进入时差均匀程度阈值，则表示该人员进入光伏电站的频率正常，若某人员的进入时差均匀程度小于预设的进入时差均匀程度阈值，则表示该人员进入光伏电站的频率异常，将进入光伏电站的频率正常的人员的行为影响系数记为0，进入光伏电站的频率异常的人员的行为影响系数记为1，统计各人员的行为影响系数，记为。

16、优选的，所述各人员各区域停留时长的具体分析方法为：按照设定面积将光伏电站划分为若干个子区域，记为光伏电站各区域，对进入光伏电站的各人员在光伏电站各区域的停留时长进行监测，记为各人员各区域停留时长，其中表示光伏电站第个区域的编号，。

17、优选的，所述光伏电站的异常行为评价指数的具体分析方法为：分别读取各人员的行为影响系数、各人员各区域停留时长，将其代入到公式得到光伏电站的异常行为评价指数，其中表示预设的停留时长的参考值，表示人员数量，分别表示设定的行为影响系数、区域停留时长的权值因子。

18、优选的，所述光伏电站的行为情况的具体分析方法为：将光伏电站的异常行为评价指数同预设的异常行为评价指数阈值进行比对，若光伏电站的异常行为评价指数大于或等于预设的异常行为评价指数阈值，则表示光伏电站的行为情况异常，将其反馈给系统，若光伏电站的异常行为评价指数小于预设的异常行为评价指数阈值，则表示光伏电站的行为情况正常。

19、优选的，所述异常事件检测模块的具体分析过程如下：第一步，通过摄像头对光伏电站周边进行视频监测，利用目标检测技术从中识别各树木的轮廓并对其进行编号，通过图像处理技术分别对各树木的倒伏角度进行检测，记为，其中表示第棵树木的编号，，通过公式树木倒伏风险程度，其中表示预设的树木倒伏最大安全角度，表示树木的数量。

20、第二步，在光伏电站周边河流中按照设定间距取若干个测量点，同时按照设定时间间隔取若干个时间节点，分别对各测量点各时间节点的河流水位进行检测，记为，其中表示第个测量点的编号，，表示第个时间节点的编号，，通过对各测量点各时间节点的河流水位求取平均值得到各测量点的平均河流水位，记为，将其代入到公式<mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>ρ</mi><mi>=</mi><mfrac><mn>1</mn><mrow><mn>1</mn><mo>+</mo><msqrt><mfrac><mn>1</mn><mi>u</mi></mfrac><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mrow><mi>p</mi><mi>=</mi><mn>1</mn></mrow><mi>u</mi></munderover><mrow><mo>[</mo><mrow><mfrac><mn>1</mn><mi>v</mi></mfrac><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mrow><mi>l</mi><mi>=</mi><mn>1</mn></mrow><mi>v</mi></munderover><msup><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mi>h</mi><mi>pl</mi></msub><mi>−</mi><mover><msub><mi>h</mi><mi>p</mi></msub><mo stretchy="true">¯</mo></mover></mrow><mo>)</mo></mrow><mi>2</mi></msup></mstyle></mrow><mo>]</mo></mrow></mstyle></msqrt></mrow></mfrac></mstyle>得到河流水位均匀程度，其中表示时间节点的数量，表示测量点的数量。

21、优选的，所述异常事件分析模块的具体分析方法为：第一步，分别读取树木倒伏风险程度、河流水位均匀程度，将其代入到公式得到光伏电站的异常事件紧急程度系数，其中分别表示设定的树木倒伏风险程度、河流水位均匀程度的权值因子。

22、第二步，将光伏电站的异常事件紧急程度系数分别同预设的异常事件一级紧急程度系数阈值、异常事件二级紧急程度系数阈值进行比对，若光伏电站的异常事件紧急程度系数大于或等于预设的异常事件一级紧急程度系数阈值，则表示光伏电站的异常事件紧急程度高，向系统进行报警，若光伏电站的异常事件紧急程度系数小于预设的异常事件一级紧急程度系数阈值，且大于或等于预设的异常事件二级紧急程度系数阈值，则表示光伏电站的异常事件紧急程度次高，向系统发送通知，若光伏电站的异常事件紧急程度系数小于预设的异常事件二级紧急程度系数阈值，则表示光伏电站的异常事件紧急程度低。

23、相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：一、本发明通过摄像头获取光伏电站边界各生物运动轨迹，并从中得到各时间点各生物到光伏站边界的距离，从而对指定生物进行驱逐，避免其对光伏电站造成损害或干扰，保障光伏电站的正常运行和安全。

24、二、本发明通过人脸扫描对申请进入光伏电站的人员进行面部图像获取，从而判断各人员是否允许进入光伏电站，能够有效控制光伏电站内部人员的管理和安全，防止未经授权的人员进入。

25、三、本发明根据光伏电站的行为数据分析得到光伏电站的异常行为评价指数，进而得到光伏电站的行为情况并将其反馈给系统，可以及时发现和处理光伏电站内部的异常行为，保障光伏电站的正常运行。

26、四、本发明根据光伏电站周边的异常数据分析得到光伏电站的异常事件紧急程度系数，并对其进行报警，提高了光伏电站的安全性和管理效率，减少潜在风险和损失，保障光伏电站的正常运行和稳定发电。