[发明专利]基于远程监控和工业物联网的太阳能光伏发电运行安全监测系统

权利要求书

1.基于远程监控和工业物联网的太阳能光伏发电运行安全监测系统，其特征在于：包括区域划分模块、图像采集模块、图像处理模块、异物面积获取模块、缝隙面积检测模块、缝隙面积占比分析模块、灰尘厚度检测模块、灰尘重量分析模块、分析服务器、显示终端和存储数据库；

所述区域划分模块分别与图像采集模块和缝隙面积检测模块连接，图像处理模块分别与图像采集模块和异物面积获取模块连接，异物面积获取模块分别与分析服务器和存储数据库连接，缝隙面积占比分析模块分别与缝隙面积检测模块、分析服务器和存储数据库连接，灰尘重量分析模块分别与灰尘厚度检测模块、分析服务器和存储数据库连接，分析服务器分别与存储数据库和显示终端连接；

所述区域划分模块用于对太阳能光伏发电站中太阳能板区域进行划分，按照网格化划分方式划分成面积相同的若干子区域，对太阳能板区域内各子区域按照设定的顺序依次进行编号，太阳能光伏发电站中太阳能板区域内各子区域的编号分别为1,2,...,i,...,n，将太阳能光伏发电站中太阳能板区域内各子区域的编号分别发送至图像采集模块和缝隙面积检测模块；

所述图像采集模块用于接收区域划分模块发送的太阳能光伏发电站中太阳能板区域内各子区域的编号，对太阳能光伏发电站中太阳能板区域内各子区域进行图像采集，统计太阳能光伏发电站中太阳能板区域内各子区域的表面图像，构成太阳能光伏发电站中太阳能板区域内各子区域的表面图像集合P(p₁,p₂,...,p_i,...,p_n)，p_i表示为太阳能光伏发电站中太阳能板区域内第i个子区域的表面图像，将太阳能光伏发电站中太阳能板区域内各子区域的表面图像集合发送至图像处理模块；

所述图像处理模块用于接收图像采集模块发送的太阳能光伏发电站中太阳能板区域内各子区域的表面图像集合，采用图像处理技术对太阳能板区域内各子区域的表面图像进行处理，得到太阳能光伏发电站中太阳能板区域内各子区域的表面处理图像，将太阳能光伏发电站中太阳能板区域内各子区域的表面处理图像发送至异物面积获取模块；

所述异物面积获取模块用于接收图像处理模块发送的太阳能光伏发电站中太阳能板区域内各子区域的表面处理图像，提取存储数据库中存储的太阳能光伏发电站内太阳能板的标准表面图像，将太阳能光伏发电站中太阳能板区域内各子区域的表面处理图像与太阳能板的标准表面图像进行对比，获得太阳能光伏发电站中太阳能板区域内各子区域的异常部分面积，即各子区域的异常部分面积为异物面积，统计太阳能光伏发电站中太阳能板区域内各子区域的异物面积，构成太阳能板区域内各子区域的异物面积集合S(s₁,s₂,...,s_i,...,s_n)，s_i表示为太阳能板区域内第i个子区域的异物面积，将太阳能光伏发电站中太阳能板区域内各子区域的异物面积集合发送至分析服务器；

所述缝隙面积检测模块用于接收区域划分模块发送的太阳能光伏发电站中太阳能板区域内各子区域的编号，对太阳能光伏发电站中太阳能板区域内各子区域进行扫描，获取太阳能光伏发电站中太阳能板区域内各子区域的灰度图像，提取太阳能板区域内各子区域灰度图像中各条缝隙的面积，构成太阳能板区域内各子区域灰度图像中各条缝隙的面积集合S′_iA(s′_ia₁,s′_ia₂,...,s′_ia_j,...,s′_ia_m)，s′_ia_j表示为太阳能板区域内第i个子区域灰度图像中第j条缝隙的面积，将太阳能板区域内各子区域灰度图像中各条缝隙的面积集合发送至缝隙面积占比分析模块；

所述缝隙面积占比分析模块用于接收缝隙面积检测模块发送的太阳能板区域内各子区域灰度图像中各条缝隙的面积集合，提取存储数据库中存储的采集太阳能板区域内子区域灰度图像的标准面积，计算太阳能光伏发电站中太阳能板区域内各子区域的缝隙面积占比，统计太阳能光伏发电站中太阳能板区域内各子区域的缝隙面积占比，将太阳能光伏发电站中太阳能板区域内各子区域的缝隙面积占比发送至分析服务器；

所述灰尘厚度检测模块用于对太阳能光伏发电站中太阳能板区域内各子区域的灰尘厚度进行检测，分别随机检测太阳能板区域内各子区域中各检测位置处灰尘厚度，统计太阳能板区域内各子区域中各检测位置处灰尘厚度，构成太阳能板区域内各子区域中各检测位置处灰尘厚度集合D_iB(d_ib₁,d_ib₂,...,d_ib_r,...,d_ib_f)，d_ib_r表示为太阳能板区域内第i个子区域中第r个检测位置处灰尘厚度，将太阳能板区域内各子区域中各检测位置处灰尘厚度集合发送至灰尘重量分析模块；

所述灰尘重量分析模块用于接收灰尘厚度检测模块发送的太阳能板区域内各子区域中各检测位置处灰尘厚度集合，提取存储数据库中存储的单位体积灰尘的标准重量和太阳能板区域内子区域的划分面积，计算太阳能光伏发电站中太阳能板区域内各子区域的灰尘重量，统计太阳能光伏发电站中太阳能板区域内各子区域的灰尘重量，将太阳能光伏发电站中太阳能板区域内各子区域的灰尘重量发送至分析服务器；

所述分析服务器用于接收异物面积获取模块发送的太阳能光伏发电站中太阳能板区域内各子区域的异物面积集合，同时接收缝隙面积占比分析模块发送的太阳能光伏发电站中太阳能板区域内各子区域的缝隙面积占比，并接收灰尘重量分析模块发送的太阳能光伏发电站中太阳能板区域内各子区域的灰尘重量，提取存储数据库中存储的太阳能板区域内异物面积和缝隙面积的运行安全影响比例系数、灰尘重量对太阳能板发电运行安全的权重影响系数和太阳能光伏发电站中太阳能板区域承受的安全灰尘重量，计算太阳能光伏发电站中太阳能板发电运行安全影响系数，将太阳能光伏发电站中太阳能板发电运行安全影响系数发送至显示终端；

所述显示终端用于接收分析服务器发送的太阳能光伏发电站中太阳能板发电运行安全影响系数，并进行显示；

所述存储数据库用于存储太阳能光伏发电站内太阳能板的标准表面图像，同时存储采集太阳能板区域内子区域灰度图像的标准面积S′_标、单位体积灰尘的标准重量G_单和太阳能板区域内子区域的划分面积S_划，并存储太阳能板区域内异物面积和缝隙面积的运行安全影响比例系数，分别记为α,β，存储灰尘重量对太阳能板发电运行安全的权重影响系数μ和太阳能光伏发电站中太阳能板区域承受的安全灰尘重量g_安；

所述太阳能光伏发电站中太阳能板发电运行安全影响系数计算公式为ψ表示为太阳能光伏发电站中太阳能板发电运行安全影响系数，e表示为自然数，等于2.718，α,β分别表示为太阳能板区域内异物面积和缝隙面积的运行安全影响比例系数，s_i表示为太阳能板区域内第i个子区域的异物面积，k_i表示为太阳能光伏发电站中太阳能板区域内第i个子区域的缝隙面积占比，μ表示为灰尘重量对太阳能板发电运行安全的权重影响系数，g_i表示为太阳能光伏发电站中太阳能板区域内第i个子区域的灰尘重量，g_安表示为太阳能光伏发电站中太阳能板区域承受的安全灰尘重量。