一种基于物联网的光伏电站远程监控报警系统的制作方法

本发明涉及光伏电站远程监控，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：

1、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。

2、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：

3、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；

4、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。

5、为此，推出一种基于物联网的光伏电站远程监控报警系统。

技术实现思路

1、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。

2、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：

3、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；

4、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；

5、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；

6、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；

7、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。

8、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：

9、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；

10、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；

11、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；

12、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；

13、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。

14、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：

15、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；

16、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，并分别标记为和；

17、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。

18、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：

19、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；

20、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；

21、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。

22、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：

23、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；

24、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。

25、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：

26、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：

27、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；

28、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；

29、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；

30、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；

31、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。

32、在一些实施例中，得到技术人员处理效值le2的具体步骤为：

33、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。

34、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

35、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；

36、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。