一种基于AI智能分析的太阳能光伏安装监控系统的制作方法

本发明涉及太阳能光伏，具体为一种基于ai智能分析的太阳能光伏安装监控系统。

背景技术：

1、ai智能分析是指通过模拟人类智能的方式，利用机器学习、深度学习等先进技术，对大量的数据进行提取、分析和理解，以实现对特定问题的智能决策和预测。ai智能分析可以实时处理光伏系统产生的各种数据，包括发电量、电压、电流、温度、光照强度等，通过算法模型对这些数据进行深度挖掘和分析，从而实现对光伏系统运行状态的全面监控和故障预警。目前太阳能光伏安装监控系统主要依赖于人工进行巡检和数据采集，从而实现监控的目的。

2、传统的监控系统在使用过程中通过人工巡检很难实现实时监控，无法及时发现并解决问题，从而对于光伏电站的安全运行和发电效率都有一定的影响。太阳能光伏发电作为一种清洁、可再生的能源，近年来得到了广泛的关注和快速发展，虽然一些大型光伏电站已经开始使用数据采集设备，但是缺乏对大量运行数据的深度挖掘和分析，使得运维人员无法对光伏电站的运行状态进行全面、准确的监控，所以通过对数据智能分析，进而实现监控是非常重要的。

3、因此，本发明提出一种基于ai智能分析的太阳能光伏安装监控系统解决上述问题，通过图像识别、目标检测等技术，可以实现对光伏安的实时监控和异常检测，通过对光伏系统的运行数据进行收集、存储和分析，可以监控系统的运行状态、性能表现以及潜在的故障风险。基于这些数据，可以制定更加精准的维护计划，提高光伏系统的可靠性和使用寿命。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种基于ai智能分析的太阳能光伏安装监控系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于ai智能分析的太阳能光伏安装监控系统，包括太阳能光伏安装监控区域划分模块、太阳能光伏安装监控数据收集模块、太阳能光伏安装监控数据分析模块、太阳能光伏安装监控数据分析对比模块、太阳能光伏安装监控数据综合分析模块，以及太阳能光伏安装远程监控人机交互模块；

3、所述太阳能光伏安装监控区域划分模块用于将太阳能光伏安装监控区域确定为目标区域，且将目标区域按照相等的时间段划分为若干个监控子区域，依次记作为1、2、3、...、n；

4、所述太阳能光伏安装监控数据收集模块用于对各监控子区域进行数据采集，得到基于ai智能分析的太阳能光伏安装各项监控参数，并将各项监控参数输出至太阳能光伏安装监控数据分析模块；

5、所述太阳能光伏安装监控数据分析模块包括发电性能指标分析单元、设备状态指标分析单元、环境参数指标分析单元、电网状态指标分析单元，以及故障与预警指标分析单元，所述发电性能指标分析单元用于对发电性能参数进行计算、所述设备状态指标分析单元用于对设备状态参数进行计算、所述环境参数指标分析单元用于对环境参数进行计算、所述电网状态指标分析单元用于对电网状态参数进行计算、所述故障与预警指标分析单元用于对故障与预警参数进行计算，分别将对应的计算结果输出至太阳能光伏安装监控数据分析对比模块；

6、所述太阳能光伏安装监控数据分析对比模块将目标区域内各监测子区域太阳能光伏安装监控参数与设定值进行对比，并将对比结果传输至太阳能光伏安装监控数据综合分析模块；

7、所述太阳能光伏安装监控数据综合分析模块用于将上述模块计算出发电性能指标、获取设备状态指标、环境参数指标、电网状态指标，以及故障与预警指标与设定值进行比较，并将综合指标输出至太阳能光伏安装远程监控人机交互模块；

8、所述太阳能光伏安装远程监控人机交互模块用于将上述模块传入的综合监控太阳能光伏安装系统的指标输出至运维人员信息终端。

9、优选的，所述太阳能光伏安装监控数据收集模块中各项监控参数包括目标区域信息、太阳能光伏运维人员身份验证信息、发电性能参数、设备状态参数、环境参数、电网状态参数，以及故障与预警参数。

10、优选的，所述太阳能光伏安装监控数据分析模块中各监控子区域获取发电性能指标的模型为：，其中表示第监控子区域发电性能指标，表示第个时间光伏电池组件的产生的电量，表示太阳辐射强度，表示太阳辐射时间，表示单位面积的入射光功率，通常取值为1kw/㎡或100mw/cm²，表示时间的峰值功率，其中，表示电能计量设备影响因子，表示太阳辐射测量仪器设备影响因子。

11、优选的，所述太阳能光伏安装监控数据分析模块中各监控子区域获取设备状态指标的模型为：，，，，其中表示第监控子区域设备状态指标，表示电压变化量，表示电流变化量，表示温度变化量，表示太阳能光伏电池组件总装机容量，表示太阳能光伏安装设备逆变器组件的功率，表示逆变器组件额定转化功率，，分别表示光伏电池组件和逆变器组件占设备状态指标的权重。

12、优选的，所述太阳能光伏安装监控数据分析模块中各监控子区域获取环境参数指标的模型为：，其中表示第监控子区域环境参数指标，表示太阳光照强度，表示风速，表示温度，表示湿度，、、、以及分别表示光照强度、风速、温度，以及湿度对环境参数指标的影响因子。

13、优选的，所述太阳能光伏安装监控数据分析模块中各监控子区域获取电网状指标的模型为：，其中表示第监控子区域电网状态指标，表示太阳能光伏输出功率，电网负载功率，表示电网一个周期信号的时长，光伏的频率，和分别表示电网电压和电网频率对电网状态的影响因子。

14、优选的，所述太阳能光伏安装监控数据分析模块中各监控子区域获取故障与预警指标的模型为：，其中表示第监控子区域故障与预警指标，表示设备当前输出动率，表示设备标准输出功率，表示设备停机等待时间，表示设备维修时间，表示设备总运行时间，表示误报次数，表示总预警次数，表示漏报次数，表示总故障次数，、、分别表示设备输出功率、故障次数和倾斜角度对故障与预警指标的影响因子。

15、优选的，所述太阳能光伏安装监控数据分析对比模块中其对比模块包括以下步骤；

16、步骤一：将太阳能光伏安装监控目标区域各监测子区域发电性能指标分析计算结果代入公式：，其中表示差值，表示设定值；

17、步骤二：将太阳能光伏安装监控目标区域各监测子区域设备状态指标分析计算结果代入公式：，其中表示差值，表示设定值；

18、步骤三：将太阳能光伏安装监控目标区域各监测子区域环境参数指标分析计算结果代入公式：，其中表示差值，表示设定值；

19、步骤四：将太阳能光伏安装监控目标区域各监测子区域电网状态指标分析计算结果代入公式：，其中表示差值，表示设定值；

20、步骤五：将太阳能光伏安装监控目标区域各监测子区域故障与预警指标分析计算结果代入公式：，其中表示差值，表示设定值；

21、优选的，所述太阳能光伏安装监控数据综合分析模块综合分析结果模型为：，其中表示太阳能光伏安装监控综合指标，、、、，以及分别表示发电性能指标、获取设备状态指标、环境参数指标、电网状态指标，以及故障与预警指标所占的权重。

22、本发明的技术效果和优点：

23、1、本发明通过监控太阳辐射强度、光伏电池组件的基本产出电量和转换太阳能为电能的效率，得到一个指标来衡量太阳能发电性能，并且及时监控到潜在的故障或异常，如组件破损、电缆接触不良等原因导致的发电效率低，进而有助于及时采取措施进行维修或更换，避免故障扩大化，保障光伏系统的安全稳定运行；

24、2、本发明通过监控温度影响系数、光伏电池组件的装机容量利用情况和逆变器组件将直流电转化为交流电的转化情况，得到一个指标来衡量设备运行状态，有助于判断组件的工作状态及潜在的散热问题，确保逆变器的正常运行和电能转换效率；

25、3、本发明通过对电网电压和电流、电网信号一个周期时长进行分析，得到一个指标来衡量电网运行状态，可以确保太阳能光伏发电系统与电网之间的安全、稳定连接，当光伏系统的输出功率与电网负载功率不匹配时，监控系统可以及时发出预警，防止过载或欠载情况的发生，从而保护光伏系统和电网免受损坏。