基于光伏监控平台的太阳能板控制方法及系统与流程

本技术实施例涉及太阳能控制，尤其涉及一种基于光伏监控平台的太阳能板控制方法及系统。

背景技术：

1、太阳能是一种清洁能源，目前主要通过太阳能板实现对太阳能的收集，并将其应用到日常生活。

2、目前，安装于建筑上的太阳能板通常通过滑杆与窗户联动，例如，对于机房外侧的太阳能板，在天气为晴天，且室内温度较高的情况下，需要人为调整滑杆以使太阳能板带动窗户打开，以使机房内温度不会太高，保障设备安全；在天气为雨天的情况下，也需要人为调整滑杆以使太阳能板带动窗户关闭，保障机房内设备不被雨水淋湿。然而对于上述方案，不仅耗费人力，在室内温度较高且为雨天的情况下，会对机房内设备的安全性带来极大挑战。

3、针对上述问题，目前暂无较好的解决方案。

技术实现思路

1、本技术实施例提供一种基于光伏监控平台的太阳能板控制方法及系统，用于通过对太阳能板的控制，提高机房内设备的安全性。

2、为达到上述目的，本技术的实施例采用如下技术方案：

3、第一方面，提供了一种基于光伏监控平台的太阳能板控制方法，应用于服务终端，所述服务终端部署有光伏监控平台，所述光伏监控平台用于监控太阳能发电系统，所述太阳能发电系统包括温度传感器、雨水传感器和多个太阳能板，每个所述太阳能板均设有一个用于调节太阳能板开合角度的控制器，所述方法包括：

4、通过所述光伏监控平台实时获取天气数据、预设时间段内的太阳能发电数据和目标区域的太阳能板图像；

5、响应于接收到所述温度传感器传输的室内温度，将所述室内温度、所述天气数据、所述太阳能发电数据和所述太阳能板图像输入预训练的融合模型，得到太阳能板优化策略，所述太阳能板优化策略用于确定目标太阳能板的开合角度；

6、根据所述太阳能板优化策略控制对应的目标太阳能板的控制器，以使所述控制器调整开合角度；

7、响应于接收到所述雨水传感器传输的雨水信号，构建所述目标区域的几何模型，所述几何模型包括所述目标太阳能板；

8、通过所述几何模型，模拟雨水在每个所述目标太阳能板不同开合角度下的流动路径；

9、根据所述流动路径，确定每个所述目标太阳能板的闭合角度区间；

10、确定所述开合角度是否位于所述闭合角度区间内；

11、在所述开合角度位于所述闭合角度区间内的情况下，控制与每个所述目标太阳能板对应的控制器，以使每个所述目标太阳能板根据所述闭合角度区间中的最小闭合角度闭合；

12、其中，所述预训练的融合模型是基于lstm模型和cnn模型融合得到的。

13、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述cnn模型包括第一全连接层和多个卷积层，所述lstm模型包括lstm层和第二全连接层，所述预训练的融合模型的融合步骤包括：

14、在所述cnn模型的所有所述卷积层中确定目标卷积层；

15、对所述cnn模型的所述目标卷积层进行动态剪枝，以移除冗余卷积核；

16、将剪枝后的所述目标卷积层的输出进行池化操作，得到池化层输出；

17、将所述池化层输出展平并输入所述第一全连接层，并将所述lstm层的输出展平并输入所述第二全连接层；

18、将所述第一全连接层的输出与所述第二全连接层的输出进行融合，实现所述预训练的融合模型的融合。

19、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述在所述cnn模型的所有所述卷积层中确定目标卷积层，包括：

20、对所述cnn模型的所有卷积层进行逐层分析，获取每个所述卷积层的输出特征图，确定每个所述输出特征图的冗余度，并根据每个所述输出特征图确定每个所述卷积层的重要性评分，其中，每个所述输出特征图的冗余度是基于每个所述输出特征图的信息熵与熵阈值的比较得到的，每个所述卷积层的重要性评分是基于对应的所述输出特征图的激活值得到的；

21、对于所述cnn模型的任意一个所述卷积层，在所述重要性评分大于预设评分且对应的所述输出特征图的冗余度小于预设冗余度的情况下，确定所述卷积层为所述目标卷积层。

22、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述对所述cnn模型的所述目标卷积层进行动态剪枝，以移除冗余卷积核，包括：

23、在每个所述目标卷积层前添加一个门控网络，以使每个所述目标卷积层根据对应的所述门控网络选择卷积核；

24、采用获取的训练集数据同时训练所述门控网络和所述cnn模型，其中，训练后的所述cnn模型中每个所述目标卷积层均根据对应的门控网络移出所述冗余卷积核。

25、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述门控网络包括输入层、全局池化层、第三全连接层、注意力机制层和决策层；

26、其中，所述输入层用于接收对应的目标卷积层的每个通道的激活值，所述全局池化层用于将每个所述通道的激活值进行全局最大池化，并生成全局特征，所述第三全连接层用于将所述全局特征进行非线性变换，提取重要特征，所述注意力机制层用于使用自注意力计算每个所述通道的注意力得分，所述决策层用于根据每个所述通道的所述注意力得分生成门控信号，所述门控信号用于决定是否保留与每个所述通道对应的卷积核。

27、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述将所述室内温度、所述天气数据、所述太阳能发电数据和所述太阳能板图像输入预训练的融合模型，得到太阳能板优化策略，包括：

28、将所述室内温度、所述天气数据、所述太阳能发电数据分别输入所述lstm模型的所述lstm层，得到第一输出；

29、将所述第一输出展平并输入所述第二全连接层，得到第二输出；

30、将所述太阳能板图像输入所述cnn模型的所述目标卷积层和所述池化层，得到第三输出；

31、将所述第三输出展平并输入所述第一全连接层，得到第四输出；

32、将所述第二输出与所述第四输出进行融合，得到融合输出；

33、将所述融合输出输入所述预训练的融合模型的决策层，生成太阳能板优化策略。

34、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述通过所述几何模型，模拟雨水在每个所述目标太阳能板不同开合角度下的流动路径，包括：

35、将所述几何模型划分为一个计算网格，其中，所述计算网格的每个网格用于表征一个计算域；

36、设置流体进入每个所述计算域的边界条件，所述边界条件包括入口边界条件、出口边界条件和壁面边界条件；

37、根据所述入口边界条件、所述出口边界条件和所述壁面边界条件，采用cfd软件求解纳维-斯托克斯方程，得到雨水在每个所述目标太阳能板不同开合角度下的流动路径。

38、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述方法还包括：

39、在所述开合角度不位于所述闭合角度区间内的情况下，控制与每个所述目标太阳能板对应的控制器，以使每个所述目标太阳能板根据所述闭合角度区间中的最大闭合角度闭合。

40、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述太阳能发电系统还包括逆变器和汇流箱，每个所述目标区域均设有一个所述逆变器和所述汇流箱，所述方法还包括：

41、获取每个所述目标区域未来预设时间段的用电需求数据和当前时刻的太阳能发电数据；

42、根据每个所述目标区域未来预设时间段的用电需求数据和当前时刻的太阳能发电数据，计算每个所述目标区域的用电差额，其中，所述用电差额为所述用电需求数据与所述太阳能发电数据的差值；

43、在其中一个所述目标区域的所述用电差额大于0的情况下，通过所述逆变器调取所述用电差额小于预设值的目标区域的汇流箱，以实现用电均衡。

44、第二方面，本技术提供一种基于光伏监控平台的太阳能板控制系统，包括服务终端、温度传感器、雨水传感器和多个太阳能板，所述服务终端部署有光伏监控平台，每个所述太阳能板均设有一个用于调节太阳能板开合角度的控制器，所述温度传感器、所述雨水传感器和多个所述控制器均与所述服务终端连接；

45、其中，所述服务终端用于通过所述光伏监控平台实时获取天气数据、预设时间段内的太阳能发电数据和目标区域的太阳能板图像；响应于接收到所述温度传感器传输的室内温度，将所述室内温度、所述天气数据、所述太阳能发电数据和所述太阳能板图像输入预训练的融合模型，得到太阳能板优化策略，所述太阳能板优化策略用于确定目标太阳能板的开合角度；根据所述太阳能板优化策略控制对应的目标太阳能板的控制器，以使所述控制器调整开合角度；响应于接收到所述雨水传感器传输的雨水信号，构建所述目标区域的几何模型，所述几何模型包括所述目标太阳能板；通过所述几何模型，模拟雨水在每个所述目标太阳能板不同开合角度下的流动路径；根据所述流动路径，确定每个所述目标太阳能板的闭合角度区间；确定所述开合角度是否位于所述闭合角度区间内；在所述开合角度位于所述闭合角度区间内的情况下，控制与每个所述目标太阳能板对应的控制器，以使每个所述目标太阳能板根据所述闭合角度区间中的最小闭合角度闭合；其中，所述预训练的融合模型是基于lstm模型和cnn模型融合得到的。

46、通过上述技术方案，通过部署光伏监控平台，实现了对太阳能发电系统的自动监控和智能控制。具体来说，光伏监控平台可以实时获取天气数据、太阳能发电数据和太阳能板图像，并结合温度传感器和雨水传感器的数据，通过预训练的融合模型（基于lstm和cnn模型）生成太阳能板的优化策略，采用优化策略可以自动调整太阳能板的开合角度，以保护设备安全。在晴天且室内温度较高的情况下，可以根据温度和天气数据，自动调整太阳能板的角度，使其带动窗户打开，从而降低室内温度，保障设备安全。而在雨天时，可以利用几何模型模拟雨水在不同开合角度下的流动路径，确定最佳的闭合角度区间，并自动调整太阳能板的角度以关闭窗户，防止雨水进入室内。上述太阳能板的自动化控制不仅减少了人为干预的需求，提高了操作效率，还能够在复杂天气条件下更好地保护设备安全。特别是在室内温度较高且为雨天的情况下，本技术方案能够综合考虑温度和雨水因素，智能调整太阳能板的角度，确保设备不受损害，有效克服了传统方法的不足。

47、本技术实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。