本技術(shù)涉及光伏巡檢，尤其是涉及一種智慧光伏電站智能巡檢管理系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、光伏發(fā)電技術(shù)作為新能源結(jié)構(gòu)技術(shù)的重要組成部分，隨著技術(shù)進(jìn)步、政策支持和市場(chǎng)需求的持續(xù)增長(zhǎng)，光伏發(fā)電技術(shù)在推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)中發(fā)揮著越來越關(guān)鍵的作用，推動(dòng)了光伏電站在各地區(qū)的發(fā)展。

2、隨著光伏電站規(guī)模的不斷擴(kuò)大，傳統(tǒng)人工巡檢的方式無法滿足光伏電站的巡檢要求，而現(xiàn)有自動(dòng)化光伏電站巡檢技術(shù)，聚焦于檢測(cè)光伏設(shè)備本身的故障，難以準(zhǔn)確判斷光伏設(shè)備所處環(huán)境對(duì)光伏設(shè)備產(chǎn)生的潛在負(fù)面影響，導(dǎo)致光伏設(shè)備易受周圍環(huán)境影響而發(fā)生故障。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)提供一種智慧光伏電站智能巡檢管理系統(tǒng)及方法，以解決上述技術(shù)問題。

2、第一方面，本技術(shù)提供一種智慧光伏電站智能巡檢管理方法，所述方法包括：

3、獲取支撐土壤圖像信息、光伏板支撐圖像信息和地形坡度，分析所述支撐土壤圖像信息、所述光伏板支撐圖像信息和所述地形坡度，確定基礎(chǔ)光伏板偏移風(fēng)險(xiǎn)；

4、獲取局部光伏熱島信息，分析所述支撐土壤圖像信息和所述局部光伏熱島信息，確定支撐土壤變化信息；

5、獲取風(fēng)沙氣候信息，分析所述風(fēng)沙氣候信息和所述支撐土壤變化信息，確定侵蝕變化信息；

6、基于所述基礎(chǔ)光伏板偏移風(fēng)險(xiǎn)，根據(jù)所述支撐土壤變化信息和所述侵蝕變化信息，對(duì)光伏板進(jìn)行角度偏移發(fā)展預(yù)測(cè)，確定光伏板偏移趨勢(shì)信息；

7、將所述光伏板偏移趨勢(shì)信息進(jìn)行可視化輸出，以供維護(hù)人員參考。

8、通過上述技術(shù)方案，綜合分析支撐土壤圖像信息、光伏板支撐圖像信息和地形坡度，確定反映無外力影響下光伏板偏移風(fēng)險(xiǎn)的基礎(chǔ)光伏板偏移風(fēng)險(xiǎn)，通過分析支撐土壤圖像信息和局部光伏熱島信息，得出支撐土壤變化信息，并結(jié)合風(fēng)沙氣候信息，確定侵蝕變化信息，綜合分析支撐土壤變化信息和侵蝕變化信息后，得出反映反映光伏板角度偏移發(fā)展趨勢(shì)的光伏板偏移趨勢(shì)信息，并將光伏板偏移趨勢(shì)信息進(jìn)行可視化輸出，以供維護(hù)人員參考，使受到環(huán)境潛在負(fù)面影響的光伏板能夠及時(shí)得到維護(hù)，降低光伏板故障率，同時(shí)提高維護(hù)人員的運(yùn)維效率以及運(yùn)維效果，保證光伏電站持續(xù)高效地運(yùn)行。

9、可選的，所述分析所述支撐土壤圖像信息、所述光伏板支撐圖像信息和所述地形坡度，確定基礎(chǔ)光伏板偏移風(fēng)險(xiǎn)，包括：

10、分析所述支撐土壤圖像信息，確定土壤密實(shí)度和平均土壤顆粒大??；

11、分析所述光伏板支撐圖像信息，確定光伏板支撐角度；

12、基于所述地形坡度，根據(jù)所述土壤密實(shí)度、所述平均土壤顆粒大小和所述光伏板支撐角度，確定所述基礎(chǔ)光伏板偏移風(fēng)險(xiǎn)。

13、通過上述技術(shù)方案，分析支撐土壤圖像信息，得出土壤密實(shí)度和平均土壤顆粒大小，同時(shí)分析光伏板支撐圖像信息，確定光伏板支撐角度，并綜合分析土壤密實(shí)度、平均土壤顆粒大小和光伏板支撐角度，確定基礎(chǔ)光伏板偏移風(fēng)險(xiǎn)，結(jié)合光伏板傾斜角度和當(dāng)前土壤實(shí)際情況，對(duì)光伏板偏移風(fēng)險(xiǎn)做出基礎(chǔ)評(píng)估，使基礎(chǔ)光伏板偏移風(fēng)險(xiǎn)高度符合光伏板的實(shí)際安裝情況，提高對(duì)基礎(chǔ)光伏板偏移風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的準(zhǔn)確性。

14、可選的，所述基于所述地形坡度，根據(jù)所述土壤密實(shí)度、所述平均土壤顆粒大小和所述光伏板支撐角度，確定所述基礎(chǔ)光伏板偏移風(fēng)險(xiǎn)，具體為以下公式：

15、；

16、其中，為所述基礎(chǔ)光伏板偏移風(fēng)險(xiǎn)，為所述光伏板支撐角度，為所述地形坡度，為預(yù)設(shè)密實(shí)度影響系數(shù)，為所述土壤密實(shí)度，為預(yù)設(shè)顆粒影響系數(shù)，為所述平均土壤顆粒大小，為預(yù)設(shè)土壤摩擦角。

17、通過上述技術(shù)方案，利用數(shù)學(xué)分析手段，綜合分析地形坡度，根據(jù)土壤密實(shí)度、平均土壤顆粒大小和光伏板支撐角度，通過數(shù)學(xué)公式分別描述地形坡度、土壤狀態(tài)和光伏板傾斜角度對(duì)基礎(chǔ)光伏板偏移風(fēng)險(xiǎn)的影響，以量化得出光伏板在其自重和結(jié)構(gòu)影響下的基礎(chǔ)光伏板偏移風(fēng)險(xiǎn)，使基礎(chǔ)光伏板偏移風(fēng)險(xiǎn)符合光伏板的常態(tài)情況，提高基礎(chǔ)光伏板偏移風(fēng)險(xiǎn)的準(zhǔn)確性和全面性。

18、可選的，所述局部光伏熱島信息包括局部空氣溫度變化信息和局部地表溫度變化信息，所述分析所述支撐土壤圖像信息和局部光伏熱島信息，確定支撐土壤變化信息，包括：

19、獲取地區(qū)正常氣溫變化信息，根據(jù)所述局部空氣溫度變化信息和所述地區(qū)正常氣溫變化信息，確定熱島溫度差值變化信息；

20、根據(jù)局部空氣溫度變化信息、熱島溫度差值變化信息和局部地表溫度變化信息，確定每一巡檢時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的局部空氣溫度、熱島溫度差值和局部地表溫度；

21、根據(jù)每一巡檢時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的所述局部空氣溫度、所述熱島溫度差值、所述局部地表溫度和預(yù)設(shè)支撐固定深度，確定支撐土壤溫度變化曲線；

22、將所述支撐土壤溫度變化曲線確定為所述支撐土壤變化信息。

23、通過上述技術(shù)方案，根據(jù)局部空氣溫度變化信息和地區(qū)正常氣溫變化信息，確定反映光伏熱島效應(yīng)強(qiáng)度變化的熱島溫度差值變化信息，進(jìn)而綜合每一巡檢時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的所述局部空氣溫度、所述熱島溫度差值、所述局部地表溫度和預(yù)設(shè)支撐固定深度，確定支撐土壤溫度變化曲線，并將并將支撐土壤溫度變化曲線作為支撐土壤變化信息，以反映在光伏熱島效應(yīng)影響下，預(yù)設(shè)支撐固定深度處的土壤溫度變化，間接反映土壤穩(wěn)固程度隨溫度變化而產(chǎn)生變化，進(jìn)而為評(píng)估光伏板偏移趨勢(shì)提供重要數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

24、可選的，所述根據(jù)每一巡檢時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的所述局部空氣溫度、所述熱島溫度差值、所述局部地表溫度和預(yù)設(shè)支撐固定深度，確定支撐土壤溫度變化曲線，具體為以下公式：

25、；

26、其中，為所述支撐土壤溫度變化曲線，為預(yù)設(shè)支撐固定深度，為當(dāng)前巡檢時(shí)間點(diǎn)，為預(yù)設(shè)深度影響系數(shù)，為預(yù)設(shè)土壤熱傳導(dǎo)系數(shù)，為所述當(dāng)前巡檢時(shí)間點(diǎn)下的所述局部地表溫度，為預(yù)設(shè)溫差影響系數(shù)，為所述當(dāng)前巡檢時(shí)間點(diǎn)下的所述局部空氣溫度，為預(yù)設(shè)熱島效應(yīng)系數(shù)，為所述當(dāng)前巡檢時(shí)間點(diǎn)下的所述熱島溫度差值。

27、通過上述技術(shù)方案，利用數(shù)學(xué)分析手段，綜合每一巡檢時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的局部空氣溫度、熱島溫度差值、局部地表溫度和預(yù)設(shè)支撐固定深度，構(gòu)建支撐土壤溫度變化曲線所對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)函數(shù)，以反映不同巡檢時(shí)間點(diǎn)下，預(yù)設(shè)支撐固定深度處土壤的溫度，提高對(duì)預(yù)設(shè)支撐固定深度處土壤溫度評(píng)估的準(zhǔn)確性，進(jìn)而提高后續(xù)對(duì)光伏板偏移風(fēng)險(xiǎn)趨勢(shì)分析過程的準(zhǔn)確性。

28、可選的，所述風(fēng)沙氣候信息包括風(fēng)速變化信息和平均沙粒密度，所述分析所述風(fēng)沙氣候信息和支撐土壤變化信息，確定侵蝕變化信息，包括：

29、根據(jù)風(fēng)速變化信息，確定每一巡檢時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的風(fēng)速；

30、根據(jù)支撐土壤變化信息，確定每一巡檢時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的在所述預(yù)設(shè)支撐固定深度處的土壤溫度；

31、根據(jù)所述平均沙粒密度、每一巡檢時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的所述風(fēng)速和每一巡檢時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的在所述預(yù)設(shè)支撐固定深度處的所述土壤溫度，確定侵蝕變化曲線；

32、將所述侵蝕變化曲線確定為所述侵蝕變化信息。

33、通過上述技術(shù)方案，根據(jù)平均沙粒密度、每一巡檢時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的風(fēng)速和每一巡檢時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的在預(yù)設(shè)支撐固定深度處的土壤溫度，確定侵蝕變化曲線，將侵蝕變化曲線確定為侵蝕變化信息，以準(zhǔn)確評(píng)估在風(fēng)沙氣候下，平均沙粒密度、風(fēng)速和土壤溫度對(duì)土壤侵蝕程度的影響，為后續(xù)評(píng)估光伏板偏移趨勢(shì)提供重要數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

34、可選的，所述根據(jù)所述平均沙粒密度、每一巡檢時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的所述風(fēng)速和每一巡檢時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的在所述預(yù)設(shè)支撐固定深度處的所述土壤溫度，確定侵蝕變化曲線，具體為以下公式：

35、；

36、其中，為所述侵蝕變化曲線，為所述預(yù)設(shè)支撐固定深度，為當(dāng)前巡檢時(shí)間點(diǎn)，為預(yù)設(shè)風(fēng)沙影響系數(shù)，為當(dāng)前巡檢時(shí)間點(diǎn)下的風(fēng)速，為所述平均土壤顆粒大小，為所述平均沙粒密度，為預(yù)設(shè)調(diào)節(jié)系數(shù)，為預(yù)設(shè)濕度影響系數(shù)，為預(yù)設(shè)水分影響系數(shù)，為預(yù)設(shè)正常水分含量，為預(yù)設(shè)溫濕度影響系數(shù)，為當(dāng)前巡檢時(shí)間點(diǎn)下所述預(yù)設(shè)支撐固定深度處的所述土壤溫度，為預(yù)設(shè)調(diào)整系數(shù)。

37、通過上述技術(shù)方案，通過數(shù)學(xué)分析手段，根據(jù)平均沙粒密度、每一巡檢時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的風(fēng)速和每一巡檢時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的在預(yù)設(shè)支撐固定深度處的土壤溫度，構(gòu)建侵蝕變化曲線對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)函數(shù)，提高在風(fēng)沙氣候下對(duì)土壤侵蝕程度變化評(píng)估的準(zhǔn)確性與全面性。

38、可選的，所述基于所述基礎(chǔ)光伏板偏移風(fēng)險(xiǎn)，根據(jù)所述支撐土壤變化信息和所述侵蝕變化信息，對(duì)光伏板進(jìn)行角度偏移發(fā)展預(yù)測(cè)，確定光伏板偏移趨勢(shì)信息，包括：

39、基于所述基礎(chǔ)光伏板偏移風(fēng)險(xiǎn)，根據(jù)所述支撐土壤溫度變化曲線和所述侵蝕變化曲線，確定光伏偏移風(fēng)險(xiǎn)變化曲線；

40、根據(jù)所述光伏偏移風(fēng)險(xiǎn)變化曲線，確定所述光伏板偏移趨勢(shì)信息。

41、通過上述技術(shù)方案，綜合支撐土壤溫度變化曲線和侵蝕變化曲線中對(duì)應(yīng)的不同巡檢時(shí)間點(diǎn)的土壤溫度變化數(shù)據(jù)和侵蝕變化數(shù)據(jù)，以得出反映光伏板在土壤溫度變化和風(fēng)沙侵蝕的雙重作用下，對(duì)應(yīng)偏移風(fēng)險(xiǎn)變化的光伏偏移風(fēng)險(xiǎn)變化曲線，并將光伏偏移風(fēng)險(xiǎn)變化曲線作為光伏板偏移趨勢(shì)信息，使維護(hù)人員能夠直觀了解光伏電站內(nèi)各光伏板的偏移風(fēng)險(xiǎn)發(fā)展趨勢(shì)，確保維護(hù)人員能夠及時(shí)對(duì)偏移風(fēng)險(xiǎn)發(fā)展趨勢(shì)不樂觀的光伏板進(jìn)行對(duì)應(yīng)的維護(hù)工作。

42、可選的，所述基于所述基礎(chǔ)光伏板偏移風(fēng)險(xiǎn)，根據(jù)所述支撐土壤溫度變化曲線和所述侵蝕變化曲線，確定光伏偏移風(fēng)險(xiǎn)變化曲線，具體為以下公式：

43、；

44、其中，為所述光伏偏移風(fēng)險(xiǎn)變化曲線，為所述基礎(chǔ)光伏板偏移風(fēng)險(xiǎn)，預(yù)設(shè)土壤溫度影響系數(shù)，為所述支撐土壤溫度變化曲線，為預(yù)設(shè)侵蝕影響系數(shù)，為侵蝕變化曲線。

45、通過上述技術(shù)方案，利用數(shù)學(xué)分析手段，對(duì)支撐土壤溫度變化曲線和侵蝕變化曲線進(jìn)行綜合分析，通過數(shù)學(xué)公式量化不同巡檢時(shí)間點(diǎn)下受到土壤溫度變化和侵蝕程度變化影響后的光伏板偏移風(fēng)險(xiǎn)，以構(gòu)建光伏偏移風(fēng)險(xiǎn)變化曲線，提高光伏偏移風(fēng)險(xiǎn)變化曲線的準(zhǔn)確性和全面性。

46、第二方面，本技術(shù)提供一種智慧光伏電站智能巡檢管理系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

47、偏移風(fēng)險(xiǎn)確定模塊，獲取支撐土壤圖像信息、光伏板支撐圖像信息和地形坡度，分析所述支撐土壤圖像信息、所述光伏板支撐圖像信息和所述地形坡度，確定基礎(chǔ)光伏板偏移風(fēng)險(xiǎn)；

48、土壤分析模塊，用于獲取局部光伏熱島信息，分析所述支撐土壤圖像信息和所述局部光伏熱島信息，確定支撐土壤變化信息；

49、侵蝕分析模塊，用于獲取風(fēng)沙氣候信息，分析所述風(fēng)沙氣候信息和所述支撐土壤變化信息，確定侵蝕變化信息；

50、偏移趨勢(shì)確定模塊，用于基于所述基礎(chǔ)光伏板偏移風(fēng)險(xiǎn)，根據(jù)所述支撐土壤變化信息和所述侵蝕變化信息，對(duì)光伏板進(jìn)行角度偏移發(fā)展預(yù)測(cè)，確定光伏板偏移趨勢(shì)信息；

51、輸出模塊，用于將所述光伏板偏移趨勢(shì)信息進(jìn)行可視化輸出，以供維護(hù)人員參考。

52、可選的，所述偏移風(fēng)險(xiǎn)確定模塊，具體用于：

53、分析所述支撐土壤圖像信息，確定土壤密實(shí)度和平均土壤顆粒大??；

54、分析所述光伏板支撐圖像信息，確定光伏板支撐角度；

55、基于所述地形坡度，根據(jù)所述土壤密實(shí)度、所述平均土壤顆粒大小和所述光伏板支撐角度，確定所述基礎(chǔ)光伏板偏移風(fēng)險(xiǎn)。

56、可選的，所述偏移風(fēng)險(xiǎn)確定模塊在基于所述地形坡度，根據(jù)所述土壤密實(shí)度、所述平均土壤顆粒大小和所述光伏板支撐角度，確定所述基礎(chǔ)光伏板偏移風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，具體為以下公式：

57、；

58、其中，為所述基礎(chǔ)光伏板偏移風(fēng)險(xiǎn)，為所述光伏板支撐角度，為所述地形坡度，為預(yù)設(shè)密實(shí)度影響系數(shù)，為所述土壤密實(shí)度，為預(yù)設(shè)顆粒影響系數(shù)，為所述平均土壤顆粒大小，為預(yù)設(shè)土壤摩擦角。

59、可選的，所述土壤分析模塊，具體用于：

60、獲取地區(qū)正常氣溫變化信息，根據(jù)所述局部空氣溫度變化信息和所述地區(qū)正常氣溫變化信息，確定熱島溫度差值變化信息；

61、根據(jù)局部空氣溫度變化信息、熱島溫度差值變化信息和局部地表溫度變化信息，確定每一巡檢時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的局部空氣溫度、熱島溫度差值和局部地表溫度；

62、根據(jù)每一巡檢時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的所述局部空氣溫度、所述熱島溫度差值、所述局部地表溫度和預(yù)設(shè)支撐固定深度，確定支撐土壤溫度變化曲線；

63、將所述支撐土壤溫度變化曲線確定為所述支撐土壤變化信息。

64、可選的，所述土壤分析模塊在根據(jù)每一巡檢時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的所述局部空氣溫度、所述熱島溫度差值、所述局部地表溫度和預(yù)設(shè)支撐固定深度，確定支撐土壤溫度變化曲線時(shí)，具體為以下公式：

65、；

66、其中，為所述支撐土壤溫度變化曲線，為預(yù)設(shè)支撐固定深度，為當(dāng)前巡檢時(shí)間點(diǎn)，為預(yù)設(shè)深度影響系數(shù)，為預(yù)設(shè)土壤熱傳導(dǎo)系數(shù)，為所述當(dāng)前巡檢時(shí)間點(diǎn)下的所述局部地表溫度，為預(yù)設(shè)溫差影響系數(shù)，為所述當(dāng)前巡檢時(shí)間點(diǎn)下的所述局部空氣溫度，為預(yù)設(shè)熱島效應(yīng)系數(shù)，為所述當(dāng)前巡檢時(shí)間點(diǎn)下的所述熱島溫度差值。

67、可選的，所述侵蝕分析模塊，具體用于：

68、根據(jù)風(fēng)速變化信息，確定每一巡檢時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的風(fēng)速；

69、根據(jù)支撐土壤變化信息，確定每一巡檢時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的在所述預(yù)設(shè)支撐固定深度處的土壤溫度；

70、根據(jù)所述平均沙粒密度、每一巡檢時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的所述風(fēng)速和每一巡檢時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的在所述預(yù)設(shè)支撐固定深度處的所述土壤溫度，確定侵蝕變化曲線；

71、將所述侵蝕變化曲線確定為所述侵蝕變化信息。

72、可選的，所述侵蝕分析模塊在根據(jù)所述平均沙粒密度、每一巡檢時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的所述風(fēng)速和每一巡檢時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的在所述預(yù)設(shè)支撐固定深度處的所述土壤溫度，確定侵蝕變化曲線時(shí)，具體為以下公式：

73、；

74、其中，為所述侵蝕變化曲線，為所述預(yù)設(shè)支撐固定深度，為當(dāng)前巡檢時(shí)間點(diǎn)，為預(yù)設(shè)風(fēng)沙影響系數(shù)，為當(dāng)前巡檢時(shí)間點(diǎn)下的風(fēng)速，為所述平均土壤顆粒大小，為所述平均沙粒密度，為預(yù)設(shè)調(diào)節(jié)系數(shù)，為預(yù)設(shè)濕度影響系數(shù)，為預(yù)設(shè)水分影響系數(shù)，為預(yù)設(shè)正常水分含量，為預(yù)設(shè)溫濕度影響系數(shù)，為當(dāng)前巡檢時(shí)間點(diǎn)下所述預(yù)設(shè)支撐固定深度處的所述土壤溫度，為預(yù)設(shè)調(diào)整系數(shù)。

75、可選的，所述偏移趨勢(shì)確定模塊，具體用于：

76、基于所述基礎(chǔ)光伏板偏移風(fēng)險(xiǎn)，根據(jù)所述支撐土壤溫度變化曲線和所述侵蝕變化曲線，確定光伏偏移風(fēng)險(xiǎn)變化曲線；

77、根據(jù)所述光伏偏移風(fēng)險(xiǎn)變化曲線，確定所述光伏板偏移趨勢(shì)信息。

78、可選的，所述偏移趨勢(shì)確定模塊在基于所述基礎(chǔ)光伏板偏移風(fēng)險(xiǎn)，根據(jù)所述支撐土壤溫度變化曲線和所述侵蝕變化曲線，確定光伏偏移風(fēng)險(xiǎn)變化曲線時(shí)，具體為以下公式：

79、；

80、其中，為光伏偏移風(fēng)險(xiǎn)變化曲線，為所述基礎(chǔ)光伏板偏移風(fēng)險(xiǎn)，預(yù)設(shè)土壤溫度影響系數(shù)，為支撐土壤溫度變化曲線，為預(yù)設(shè)侵蝕影響系數(shù)，為侵蝕變化曲線。