一种基于数据分析的光伏发电监测系统及方法

技术领域

本发明涉及检测装置技术领域，尤其涉及一种基于数据分析的光伏发电监测系统及方法。

背景技术

分布式光伏发电作为新能源的重要组成部分，具有发电方式灵活、环保性、经济型和与环境兼容的特点，对优化能源结构、推动节能减排、实现经济可持续发展具有重要意义，通过基于数据分析的光伏发电监测系统可防止缺乏诚信用户和单位窃电；

现有的基于数据分析的光伏发电监测系统的监测机构基于光伏电池板上的光照传感器和温度传感器的采集信息对发电量的输出情况进行计算并与预测发电量进行比较，当对比出输出电量存在异常时，向工作人员发出异常提醒；

但光伏电池板、光照传感器和温度传感器直接暴露在外，容易被异物砸中造成损坏，从而影响对光伏发电的监测情况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于数据分析的光伏发电监测系统及方法，旨在解决光伏电池板、光照传感器和温度传感器直接暴露在外，容易被异物砸中造成损坏的问题。

为实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种基于数据分析的光伏发电监测系统，包括安装机构、采集机构和监测机构；

所述安装机构包括安装架、四个滑块、四个支架、四个第一缓冲弹簧、侧板、透明板、两个连接板和若干第二缓冲弹簧；所述安装架具有四个滑槽，四个所述滑块分别与所述安装架滑动连接，均位于所述滑槽内，四个所述支架分别与四个所述滑块固定连接，均位于远离所述安装架的一侧，四个所述第一缓冲弹簧的一侧分别与四个所述滑块固定连接，四个所述第一缓冲弹簧的另一侧分别与所述安装架固定连接，均位于所述滑槽内，所述侧板与四个所述支架固定连接，均位于远离所述滑块的一侧，所述透明板与所述侧板固定连接，均位于所述侧板内侧壁，两个所述连接板分别与所述侧板固定连接，均位于所述连接板外侧壁，若干所述第二缓冲弹簧的一侧分别与所述安装架固定连接，若干所述第二缓冲弹簧的另一侧分别与两个所述连接板固定连接，均位于所述安装架和所述连接板之间；

所述采集机构包括光伏电池板、光照传感器和温度传感器，所述光伏电池板与所述侧板固定连接，并位于所述侧板内侧壁，所述光照传感器与光伏电池板固定连接，并位于靠近所述透明板的一侧，所述温度传感器与所述光伏电池板固定连接，并位于靠近所述透明板的一侧，所述监测机构与所述光伏电池板固定连接，并位于远离所述光照传感器的一侧。

当有异物向掉落所述光伏电池板掉落时，异物砸中所述透明板，所述滑块跟随力的方向通过所述支架带动所述侧板上的所述透明板在所述滑槽上滑动挤压所述第一缓冲弹簧，所述第一缓冲弹簧对撞击力进行缓冲，同时所述侧板上的所述连接板拉伸所述安装架上的所述所述第二缓冲弹簧，使所述第二缓冲弹簧对撞击力进行二次缓冲。

其中，所述安装机构还包括两个安装板，两个所述安装板分别与所述安装架固定连接，并位于所述安装架的两侧。

所述安装架通过所述安装板固定在安装面上。

其中，所述安装机构还包括挡板，所述挡板与所述侧板固定连接，并位于所述侧板内侧壁。

所述挡板将所述侧板靠近所述监测机构处的出口封闭，防止异物对所述监测机构的工作造成影响。

其中，所述安装机构还包括第一防尘网，所述侧板具有第一进风口，所述第一防尘网与所述侧板固定连接，并位于所述第一进风口处。

冷空气从所述第一进风口处进入所述侧板内侧壁的所述透明板与所述光伏电池板之间，对所述光伏电池板、所述光照传感器和所述温度传感器进行降温。

其中，所述安装机构还包括第二防尘网和排风组件，所述侧板具有第二进风口，所述第二防尘网与所述侧板固定连接，并位于所述第二进风口处，所述排风组件与所述侧板固定连接，并贯穿所述侧板。

冷空气从所述第二进风口处进入所述侧板内侧壁的所述挡板与所述光伏电池板之间，对所述光伏电池板和所述监测机构降温，所述排风组件将所述侧板内侧壁的热空气抽出，加快冷空气从所述第一进风口和第二进风口进入所述侧板内侧壁的速度，从而增加散热效率。

其中，所述监测机构包括计算模块、比较模块和传输模块，所述计算模块与所述挡板固定连接，并位于靠近所述光伏电池板的一侧，所述光照传感器和所述温度传感器与所述计算模块电连接，所述比较模块与所述计算模块电连接，并位于靠近所述光伏电池板的一侧，所述传输模块与所述比较模块电连接，并位于靠近所述光伏电池板的一侧。

所述计算模块基于所述光照传感器和所述温度传感器的采集信息对发电量的输出情况进行计算，得出实际发电量，所述比较模块将所述计算模块计算出的实际发电量与预测发电量进行比较，所述传输模块将所述比较模块的比较信息传输给用户端。

第二方面，本发明提供了一种基于数据分析的光伏发电监测方法，包括：

光照传感器采集光伏电池板上的光照情况；

温度传感器采集光伏电池板上的温度情况；

计算模块基于所述光照传感器和温度传感器的采集信息对发电量的输出情况进行计算，得出实际发电量；

比较模块将计算模块计算出的实际发电量与预测发电量进行比较；

传输模块将比较模块的比较信息传输给用户端。

本发明的一种基于数据分析的光伏发电监测系统，当有异物向掉落所述光伏电池板掉落时，异物砸中所述透明板，所述滑块跟随力的方向通过所述支架带动所述侧板上的所述透明板在所述滑槽上滑动挤压所述第一缓冲弹簧，所述第一缓冲弹簧对撞击力进行缓冲，同时所述侧板上的所述连接板拉伸所述安装架上的所述所述第二缓冲弹簧，使所述第二缓冲弹簧对撞击力进行二次缓冲，解决了光伏电池板、光照传感器和温度传感器直接暴露在外，容易被异物砸中造成损坏的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的一种基于数据分析的光伏发电监测系统的结构示意图；

图2是本发明提供的一种基于数据分析的光伏发电监测系统的侧视图；

图3是本发明提供的一种基于数据分析的光伏发电监测系统沿第一进风口方向的剖视图；

图4是本发明提供的一种基于数据分析的光伏发电监测系统沿吸气管方向的剖视图；

图5是本发明提供的一种基于数据分析的光伏发电监测方法的流程图。

1-安装机构、2-采集机构、3-监测机构、4-安装架、5-滑槽、6-滑块、7-支架、8-第一缓冲弹簧、9-侧板、10-透明板、11-连接板、12-第二缓冲弹簧、13-光伏电池板、14-光照传感器、15-温度传感器、16-安装板、17-挡板、18-第一进风口、19-第一防尘网、20-第二进风口、21-第二防尘网、22-排风组件、23-计算模块、24-比较模块、25-传输模块、26-吸气管、27-吸风机、28-排气管、29-吸气孔、30-扩张管。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1至图4，第一方面，本发明提供一种基于数据分析的光伏发电监测系统，包括安装机构1、采集机构2和监测机构3；

所述安装机构1包括安装架4、四个滑块6、四个支架7、四个第一缓冲弹簧8、侧板9、透明板10、两个连接板11和若干第二缓冲弹簧12；所述安装架4具有四个滑槽5，四个所述滑块6分别与所述安装架4滑动连接，均位于所述滑槽5内，四个所述支架7分别与四个所述滑块6固定连接，均位于远离所述安装架4的一侧，四个所述第一缓冲弹簧8的一侧分别与四个所述滑块6固定连接，四个所述第一缓冲弹簧8的另一侧分别与所述安装架4固定连接，均位于所述滑槽5内，所述侧板9与四个所述支架7固定连接，均位于远离所述滑块6的一侧，所述透明板10与所述侧板9固定连接，均位于所述侧板9内侧壁，两个所述连接板11分别与所述侧板9固定连接，均位于所述连接板11外侧壁，若干所述第二缓冲弹簧12的一侧分别与所述安装架4固定连接，若干所述第二缓冲弹簧12的另一侧分别与两个所述连接板11固定连接，均位于所述安装架4和所述连接板11之间；

所述采集机构2包括光伏电池板13、光照传感器14和温度传感器15，所述光伏电池板13与所述侧板9固定连接，并位于所述侧板9内侧壁，所述光照传感器14与光伏电池板13固定连接，并位于靠近所述透明板10的一侧，所述温度传感器15与所述光伏电池板13固定连接，并位于靠近所述透明板10的一侧，所述监测机构3与所述光伏电池板13固定连接，并位于远离所述光照传感器14的一侧。

在本实施方式中，所述采集机构2和所述监测机构3通过所述安装机构1的所述安装架4固定在安装面上，并为所述连接板11预留活动空间，所述采集机构2的所述光伏电池板13固定在所述侧板9内侧壁，所述光照传感器14和所述温度传感器15固定在所述光伏电池板13的向阳面，对所述光伏电池板13的光照情况和温度情况进行采集，所述监测机构3基于所述光照传感器14和所述温度传感器15的采集信息对发电量的输出情况进行计算并与预测发电量进行比较，当对比出输出电量存在异常时，向工作人员发出异常提醒，当有异物向掉落所述光伏电池板13掉落时，异物砸中所述透明板10，所述滑块6跟随力的方向通过所述支架7带动所述侧板9上的所述透明板10在所述滑槽5上滑动挤压所述第一缓冲弹簧8，所述第一缓冲弹簧8对撞击力进行缓冲，同时所述侧板9上的所述连接板11拉伸所述安装架4上的所述第二缓冲弹簧12，使所述第二缓冲弹簧12对撞击力进行二次缓冲，避免所述光伏电池板13直接受到异物的撞击，所述侧板9和所述透明板10均为高透光的有机玻璃板，不影响太阳光于所述光伏电池板13的接触，解决了光伏电池板13、光照传感器14和温度传感器15直接暴露在外，容易被异物砸中造成损坏的问题。

进一步的，所述安装机构1还包括两个安装板16，两个所述安装板16分别与所述安装架4固定连接，并位于所述安装架4的两侧；所述安装机构1还包括挡板17，所述挡板17与所述侧板9固定连接，并位于所述侧板9内侧壁；所述安装机构1还包括第一防尘网19，所述侧板9具有第一进风口18，所述第一防尘网19与所述侧板9固定连接，并位于所述第一进风口18处；所述安装机构1还包括第二防尘网21和排风组件22，所述侧板9具有第二进风口20，所述第二防尘网21与所述侧板9固定连接，并位于所述第二进风口20处，所述排风组件22与所述侧板9固定连接，并贯穿所述侧板9。

在本实施方式中，所述安装架4通过所述安装板16固定在安装面上，所述挡板17将所述侧板9靠近所述监测机构3处的出口封闭，防止异物对所述监测机构3的工作造成影响，冷空气从所述第一进风口18处进入所述侧板9内侧壁的所述透明板10与所述光伏电池板13之间，对所述光伏电池板13、所述光照传感器14和所述温度传感器15进行降温，冷空气从所述第二进风口20处进入所述侧板9内侧壁的所述挡板17与所述光伏电池板13之间，对所述光伏电池板13和所述监测机构3降温，所述排风组件22将所述侧板9内侧壁的热空气抽出，加快冷空气从所述第一进风口18和第二进风口20进入所述侧板9内侧壁的速度，从而增加散热效率。

进一步的，所述监测机构3包括计算模块23、比较模块24和传输模块25，所述计算模块23与所述挡板17固定连接，并位于靠近所述光伏电池板13的一侧，所述光照传感器14和所述温度传感器15与所述计算模块23电连接，所述比较模块24与所述计算模块23电连接，并位于靠近所述光伏电池板13的一侧，所述传输模块25与所述比较模块24电连接，并位于靠近所述光伏电池板13的一侧。

在本实施方式中，所述计算模块23基于所述光照传感器14和所述温度传感器15的采集信息对发电量的输出情况进行计算，得出实际发电量，所述比较模块24将所述计算模块23计算出的实际发电量与预测发电量进行比较，所述传输模块25将所述比较模块24的比较信息传输给用户端，所述光照传感器14型号为BH1750FVI，所述温度传感器15型号为PT100。

进一步的，所述排风组件22包括吸风机27、吸气管26和排气管28，所述吸风机27与所述侧板9固定连接，并位于所述侧板9内侧壁，所述吸气管26与所述吸风机27固定连接，并贯穿所述光伏电池板13，所述排气管28与所述吸风机27固定连接，并贯穿所述侧板9，所述吸气管26具有两个吸气孔29。

在本实施方式中，所述吸风机27驱动所述吸气管26将所述侧板9内侧壁的热空气经所述吸气孔29输送至所述排气管28出排出。

进一步的，所述排风组件22还包括两个扩张管30，两个所述扩张管30分别与所述吸气管26固定连接，均位于所述吸气孔29处。

在本实施方式中，所述扩张管30增加了所述吸气管26的吸气范围，从而增加了抽取所述侧板9内侧壁的热空气的速度。

请参阅图5，第二方面，本发明提供了一种基于数据分析的光伏发电监测方法，包括：

S101、光照传感器14采集光伏电池板13上的光照情况；

所述光照传感器14安装于所述光伏电池板13的向阳面。

S102、温度传感器15采集光伏电池板13上的温度情况；

所述温度传感器15和所述光照传感器14需同一时间进行采集。

S103、计算模块23基于所述光照传感器14和温度传感器15的采集信息对发电量的输出情况进行计算，得出实际发电量；

冷空气从所述第二进风口20处进入所述侧板9内侧壁的所述挡板17与所述光伏电池板13之间，对所述光伏电池板13和所述计算模块23降温。

S104、比较模块24将计算模块23计算出的实际发电量与预测发电量进行比较；

当实际发电量高于预测发电量时，处于用电异常情况。

S105、传输模块25将比较模块24的比较信息传输给用户端。

如用户端的工作人员接受所述传输模块25传输的比较信息为异常时，用户人员进行窃电监察。

以上所揭露的仅为本发明一种基于数据分析的光伏发电监测系统及方法较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。