一种基于大数据的光伏组件智慧监控方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及光伏组件技术领域，公开了一种基于大数据的光伏组件智慧监控方法及系统，确定光伏组件的待监控图像，获取与待监控图像对应的历史图像；对待监控图像和历史图像进行灰度化处理，确定第一灰度图像和第二灰度图像，提取第一灰度图像和第二灰度图像对应的第一灰度值和第二灰度值，计算第一灰度值和第二灰度值的灰度差值；将灰度差值输入至灰度差值

【技术实现步骤摘要】
一种基于大数据的光伏组件智慧监控方法及系统


[0001]本专利技术涉及光伏组件
，特别是涉及一种基于大数据的光伏组件智慧监控方法及系统
。

技术介绍

[0002]光伏组件是指一种通过暴露在阳光下，利用光生伏特作用的发电装置，是光伏系统中的重要组成部分
。
光伏组件一般是层压件结构，由钢化玻璃
、EVA、
太阳能电池板
、
背板
、
接线盒组成
。
光伏组件需要具有一定机械强度
、
良好的密封性以及良好的电绝缘性能，光伏组件的工作电压和输出功率还可以根据不同的要求进行设计
。
光伏组件可以提供多种接线方式，满足不同的电压
、
电流和功率输出要求
。
[0003]光伏组件在实际应用中，其发电性能受周围环境的温度
、
风速
、
光照强度的影响较大，而光伏组件作为光伏发电系统的核心部分，其工作温度是影响光伏发电性能的重要因素之一，所以需要对光伏电站的光伏组件温度进行检测，这样不仅能够及时发现故障并且将其解决，还可以降低维护成本
。
现有的光伏组件温度检测方式是在光伏阵列前架设热成像测温仪器，通过热成像测温仪器对光伏组件进行全面测温，这样需要大量的热成像测温仪器，成本较高，且分辨率低的热成像测温仪器，拍摄图片较为模糊，导致无法对光伏组件进行高精度检测
。
[0004]因此，如何提供一种可以基于大数据的光伏组件智慧监控方法及系统，是目前有待解决的技术问题
。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供一种基于大数据的光伏组件智慧监控方法及系统，用以解决现有技术中无法对光伏组件的温度进行智慧监控，无法提高光伏组件温度监控精准性，无法保证光伏组件安全
、
可靠发电的技术问题
。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种基于大数据的光伏组件智慧监控方法，所述方法包括：
[0007]获取待监控光伏组件的表面图像，并对所述待监控光伏组件的表面图像进行预处理，确定待监控图像，并获取与所述待监控图像对应的历史图像；
[0008]分别对所述待监控图像和所述历史图像进行灰度化处理，确定第一灰度图像和第二灰度图像，提取所述第一灰度图像和所述第二灰度图像对应的第一灰度值和第二灰度值，并计算所述第一灰度值和所述第二灰度值的灰度差值；
[0009]将所述灰度差值输入至灰度差值
‑
温度函数关系式，并基于所述灰度值
‑
温度函数关系式计算所述光伏组件的实时温度；
[0010]基于所述光伏组件的实时温度对所述光伏组件进行监控，并当所述光伏组件存在异常情况时，实时发出报警提醒
。
[0011]在其中一个实施例中，在分别对所述待监控图像和所述历史图像进行灰度化处
理，确定第一灰度图像和第二灰度图像时，包括：
[0012]分别对所述待监控图像和所述历史图像进行颜色分类，确定与
RGB
颜色空间中的各颜色通道值对应的权重值；
[0013]基于所述权重值对所述待监控图像和所述历史图像中的每个像素的各颜色通道值进行加权平均计算，并将所述加权平均计算的结果作为相应像素的灰度值；
[0014]基于所述灰度值对所述待监控图像和所述历史图像进行灰度化处理，并确定所述第一灰度图像和所述第二灰度图像
。
[0015]在其中一个实施例中，在将所述灰度差值输入至灰度值
‑
温度函数关系式，并基于所述灰度值
‑
温度函数关系式计算所述光伏组件的实时温度之前，还包括：
[0016]根据所述灰度差值和预设灰度差值范围之间的关系判断所述待监控图像是否符合监控条件，
[0017]若所述灰度差值在所述预设灰度差值范围之内，则判断所述待监控图像符合监控条件，并将所述第一灰度值输入至灰度值
‑
温度函数关系式，计算所述光伏组件的温度；
[0018]若所述灰度差值不在所述预设灰度差值范围之内，则判断所述待监控图像不符合监控条件，在预设时间内重新获取所述待监控光伏组件的表面图像
。
[0019]在其中一个实施例中，所述灰度值
‑
温度函数关系式根据下列方法进行构建：
[0020]获取所述第二灰度值和所述第二灰度值对应的历史温度值；
[0021]基于所述第二灰度值和所述历史温度值构建灰度值
‑
历史温度值函数关系式；
[0022]对所述灰度值
‑
历史温度值函数关系式进行转化，得到所述灰度差值
‑
温度函数关系式；
[0023]所述灰度值
‑
历史温度值函数关系式为：
[0024][0025]其中，
x i
为历史温度值，
y i
为第二灰度值，
b
为灰度值对应的系数，
m
为第二灰度图像的灰度值数量；
[0026]所述灰度差值
‑
温度值函数关系式为：
[0027]y
＝
(0.0001x3‑
0.046x2+7.523x+53.53)*ak
；
[0028]其中，
y
为光伏组件的实时温度，
x
为第一灰度值，
ak
为转换系数；
[0029][0030]在其中一个实施例中，在基于所述光伏组件的实时温度对所述光伏组件进行监控，并当所述光伏组件存在异常情况时，实时发出报警提醒时，包括：
[0031]根据所述光伏组件的实时温度和预设实时温度之间的关系判断所述光伏组件是
否存在异常情况，
[0032]若所述光伏组件的实时温度小于或等于所述预设实时温度，则判断所述光伏组件不存在异常情况；
[0033]若所述光伏组件的实时温度大于所述预设实时温度，则判断所述光伏组件存在异常情况
。
[0034]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种基于大数据的光伏组件智慧监控系统，所述系统包括：
[0035]获取模块，用于获取待监控光伏组件的表面图像，并对所述待监控光伏组件的表面图像进行预处理，确定待监控图像，并获取与所述待监控图像对应的历史图像；
[0036]提取模块，用于分别对所述待监控图像和所述历史图像进行灰度化处理，确定第一灰度图像和第二灰度图像，提取所述第一灰度图像和所述第二灰度图像对应的第一灰度值和第二灰度值，并计算所述第一灰度值和所述第二灰度值的灰度差值；
[0037]计算模块，用于将所述灰度差值输入至灰度差值
‑
温度函数关系式，并基于所述灰度值
‑
温度函数关系式计算所述光伏组件的实时温度；
[0038]监控模块，用于基于所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于大数据的光伏组件智慧监控方法，其特征在于，所述方法包括：获取待监控光伏组件的表面图像，并对所述待监控光伏组件的表面图像进行预处理，确定待监控图像，并获取与所述待监控图像对应的历史图像；分别对所述待监控图像和所述历史图像进行灰度化处理，确定第一灰度图像和第二灰度图像，提取所述第一灰度图像和所述第二灰度图像对应的第一灰度值和第二灰度值，并计算所述第一灰度值和所述第二灰度值的灰度差值；将所述灰度差值输入至灰度差值
‑
温度函数关系式，并基于所述灰度值
‑
温度函数关系式计算所述光伏组件的实时温度；基于所述光伏组件的实时温度对所述光伏组件进行监控，并当所述光伏组件存在异常情况时，实时发出报警提醒
。2.
根据权利要求1所述的基于大数据的光伏组件智慧监控方法，其特征在于，在分别对所述待监控图像和所述历史图像进行灰度化处理，确定第一灰度图像和第二灰度图像时，包括：分别对所述待监控图像和所述历史图像进行颜色分类，确定与
RGB
颜色空间中的各颜色通道值对应的权重值；基于所述权重值对所述待监控图像和所述历史图像中的每个像素的各颜色通道值进行加权平均计算，并将所述加权平均计算的结果作为相应像素的灰度值；基于所述灰度值对所述待监控图像和所述历史图像进行灰度化处理，并确定所述第一灰度图像和所述第二灰度图像
。3.
根据权利要求1所述的基于大数据的光伏组件智慧监控方法，其特征在于，在将所述灰度差值输入至灰度值
‑
温度函数关系式，并基于所述灰度值
‑
温度函数关系式计算所述光伏组件的实时温度之前，还包括：根据所述灰度差值和预设灰度差值范围之间的关系判断所述待监控图像是否符合监控条件，若所述灰度差值在所述预设灰度差值范围之内，则判断所述待监控图像符合监控条件，并将所述第一灰度值输入至灰度值
‑
温度函数关系式，计算所述光伏组件的温度；若所述灰度差值不在所述预设灰度差值范围之内，则判断所述待监控图像不符合监控条件，在预设时间内重新获取所述待监控光伏组件的表面图像
。4.
根据权利要求1所述的基于大数据的光伏组件智慧监控方法，其特征在于，所述灰度值
‑
温度函数关系式根据下列方法进行构建：获取所述第二灰度值和所述第二灰度值对应的历史温度值；基于所述第二灰度值和所述历史温度值构建灰度值
‑
历史温度值函数关系式；对所述灰度值
‑
历史温度值函数关系式进行转化，得到所述灰度差值
‑
温度函数关系式；所述灰度值
‑
历史温度值函数关系式为：其中，
xi
为历史温度值，
yi
为第二灰度值，
b
为灰度值对应的系数，
m
为第二灰度图像的灰度值数量；
所述灰度差值
‑
温度值函数关系式为：
y
＝
(0.0001x3‑
0.046x2+7.523x+53.53)*ak
；其中，
y
为光伏组件的实时温度，
x
为第一灰度值，
ak
为转换系数；
5.
根据权利要求1所述的基于大数据的光伏组件智慧监控方法，其特征在于，在基于所述光伏组件的实时温度对所述光伏组件进行监控，并当所述光伏组件存在异常情况时，实时发出报警提醒时，包括：根据所述光伏组件的实时温度和预设实时温度之间的关系判断所述光伏组件是否存在异常情况，若所述光伏组件的实时温度小于或等于所述预设实时温度，则判断所述光伏组件不存在异常情况；若所述光伏组件的实时温度大于所述预设实时温度，则...

【专利技术属性】
技术研发人员：李煦良，余泽选，韩学强，王国军，吴棣，师顺勇，卜志强，杨伟政，
申请(专利权)人：华能天津能源销售有限责任公司，
类型：发明
国别省市：