太阳能板沙尘检测及功率影响评估方法与装置与流程

【】本发明涉及光伏发电，尤其涉及一种太阳能板沙尘检测及功率影响评估方法与装置。

背景技术

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背景技术：

1、太阳能电池板是一种可再生能源技术，被广泛应用于发电系统中。然而，太阳能电池板表面常受到沙尘、污垢等自然因素的影响，这些影响导致了太阳能电池板的功率输出降低。目前的太阳能电池板监测与维护方法主要依赖于定期巡检或传感器检测，而这些方法均存在着不足之处，如高成本、不实时、人力劳动密集等问题。

2、鉴于此，实有必要提供一种太阳能板沙尘检测及功率影响评估方法与装置以克服上述缺陷。

技术实现思路

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技术实现要素：

1、本发明的目的是提供一种太阳能板沙尘检测及功率影响评估方法与装置，旨在解决现有的太阳能电池板监测方法成本高、不实时及人力劳动密集的问题，以最大程度地降低维护成本并提高太阳能电池板系统的整体性能。

2、为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种太阳能板沙尘检测及功率影响评估方法，包括：

3、步骤s10：获取多张训练图片，然后将训练图片的数据从rgb颜色空间转换至hsv颜色空间，并在h范围内将数据等分为预定数量的份数，s与v均取全部值，以确定划分的每个区域沙尘阈值与缺额比的映射关系；

4、步骤s20：获取拍摄的太阳能板表面的实时图像，并所述实时图像的数据从rgb颜色空间转换至hsv颜色空间；

5、步骤s30：在所述实时图像的hsv颜色空间中，根据预先划分的每个区域沙尘阈值确定沙尘数据在各个区域中的占比；

6、步骤s40：根据每个区域沙尘阈值与缺额比的映射关系及预设的拟合函数，结合沙尘数据在各个区域中的占比确定所述实时图像对应的实时缺额比。

7、在一个优选实施方式中，还包括：

8、步骤s50：计算光伏电场内所有太阳能板的实时缺额比及其导致的费用亏损，然后与该光伏电场预设的清洗费用进行对比，若费用亏损大于清洗费用，则输出建议清洗的意见结果。

9、在一个优选实施方式中，在所述步骤s50中，通过以下预设公式进行对比：其中，y为光伏电场预设的清洗费用，xi为第i个太阳能板的实时缺额比，t为天数，p为理论晴天满发总功率，n为该光伏电场的太阳能板数量。

10、在一个优选实施方式中，所述步骤s20包括：

11、获取实时图像中太阳能板的顶点坐标，通过预设的透视变换矩阵将所述实时图像中太阳能板的四个顶点映射到输出图像中的另外四个点，从而将太阳能板在实时图像中的角度转化为正视角。

12、在一个优选实施方式中，在所述步骤s10中：

13、每个时刻对应功率的缺额比的计算公式为y为缺额比，x为当月满发功率，xi为当前实时功率；其中，将当月内每周晴天清洗后的太阳能板功率作为当月满发功率。

14、在一个优选实施方式中，在所述步骤s40中，所述拟合函数为：

15、a为第k个沙尘阈值下的系数，x为第k个沙尘阈值在hsv颜色空间中的占比，y为缺额比，e为误差。

16、在一个优选实施方式中，在所述步骤s20中：

17、通过部署在光伏电场中的视频监控设备获取视频流，然后每隔预定时间从视频流中读取一帧，并存储为实时图像。

18、本发明第二方面提供一种太阳能板沙尘检测及功率影响评估装置，包括：

19、映射获取模块，用于获取多张训练图片，然后将训练图片的数据从rgb颜色空间转换至hsv颜色空间，并在h范围内将数据等分为预定数量的份数，s与v均取全部值，以确定划分的每个区域沙尘阈值与缺额比的映射关系；

20、图像获取模块，用于获取拍摄的太阳能板表面的实时图像，并所述实时图像的数据从rgb颜色空间转换至hsv颜色空间；

21、占比计算模块，用于在所述实时图像的hsv颜色空间中，根据预先划分的每个区域沙尘阈值确定沙尘数据在各个区域中的占比；

22、缺额比计算模块，用于根据每个区域沙尘阈值与缺额比的映射关系及预设的拟合函数，结合沙尘数据在各个区域中的占比确定所述实时图像对应的实时缺额比。

23、本发明第三方面提供一种终端，所述终端包括存储器、处理器以及存储在所述存储器的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上述实施方式任一项所述的太阳能板沙尘检测及功率影响评估方法的各个步骤。

24、本发明第四方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述实施方式任一项所述的太阳能板沙尘检测及功率影响评估方法的各个步骤。

25、本发明第五方面提供一种计算机程序产品，包括计算机程序或者指令，所述计算机程序或者指令在被处理执行时实现如上述实施方式任一项所述的太阳能板沙尘检测及功率影响评估方法的各个步骤。

26、本发明提供的太阳能板沙尘检测及功率影响评估方法与装置，具有以下有益效果：

27、(1)通过图像处理技术，系统能够实时监测太阳能电池板表面的沙尘情况，提高了监测的及时性和准确性；

28、(2)采用hsv颜色空间转换和沙尘颜色范围判断，系统能够更准确地识别沙尘区域，避免了误判和漏判的问题；

29、(3)通过沙尘比例计算，系统能够区分不同沙尘级别，提供了对太阳能电池板沙尘覆盖程度的详细了解；

30、(4)由于采用图像处理技术，系统对不同光照和环境条件具有一定的自适应性，提高了系统的稳健性和适用性。

31、同时，在优选实施方式中，还能通过功率损失与清洗费用的比较，制定智能维护计划，仅在确实需要清洗时才触发维护措施，降低了维护成本。

技术特征：

1.一种太阳能板沙尘检测及功率影响评估方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的太阳能板沙尘检测及功率影响评估方法，其特征在于，还包括：

3.如权利要求2所述的太阳能板沙尘检测及功率影响评估方法，其特征在于，在所述步骤s50中，通过以下预设公式进行对比：其中，y为光伏电场预设的清洗费用，xi为第i个太阳能板的实时缺额比，t为天数，p为理论晴天满发总功率，n为该光伏电场的太阳能板数量。

4.如权利要求1所述的太阳能板沙尘检测及功率影响评估方法，其特征在于，所述步骤s20包括：

5.如权利要求1所述的太阳能板沙尘检测及功率影响评估方法，其特征在于，在所述步骤s10中：

6.如权利要求1所述的太阳能板沙尘检测及功率影响评估方法，其特征在于，在所述步骤s40中，所述拟合函数为：

7.如权利要求1所述的太阳能板沙尘检测及功率影响评估方法，其特征在于，在所述步骤s20中：

8.一种太阳能板沙尘检测及功率影响评估装置，其特征在于，包括：

9.一种终端，其特征在于，所述终端包括存储器、处理器以及存储在所述存储器的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的太阳能板沙尘检测及功率影响评估方法的各个步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的太阳能板沙尘检测及功率影响评估方法的各个步骤。

技术总结
本发明公开一种太阳能板沙尘检测及功率影响评估方法与装置，所述方法包括：获取多张训练图片，确定划分的每个区域沙尘阈值与缺额比的映射关系；获取拍摄的太阳能板表面的实时图像，并实时图像的数据从RGB颜色空间转换至HSV颜色空间；根据预先划分的每个区域沙尘阈值确定沙尘数据在各个区域中的占比；根据每个区域沙尘阈值与缺额比的映射关系及预设的拟合函数，结合沙尘数据在各个区域中的占比确定实时图像对应的实时缺额比。本发明通过图像处理技术，能够实时监测太阳能电池板表面的沙尘情况，提高了监测的及时性和准确性；采用HSV颜色空间转换和沙尘颜色范围判断，能够更准确地识别沙尘区域，避免了误判和漏判的问题。

技术研发人员：马辉,苏海晶,施文昱,杨若钧
受保护的技术使用者：北京金风慧能技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17