一种光伏电站开发系统

技术领域

本发明涉及光伏发电技术领域，特别是涉及一种光伏电站开发系统。

背景技术

光伏产业属于新兴的产业，具有光明的发展前景。在光伏电站日渐需求增大的背景下，除了光伏组件、逆变器、电力元件等重要硬件设备在不断完善和开展之外，光伏系统应用作为光伏产业中不可或缺的重要组成部分也逐渐被业内专家所重视，采用适宜的光伏系统能够提高光伏系统应用的设计水平、治理水平和工作效率，因此有必要对现有光伏市场做深入了解，贴合现有市场开发模式，以便更好满足光伏应用工程的实际需求。

目前国内常用的光伏系统辅助设计软件分为专业设计软件、辅助设计小工具及其他。专业设计工具包括系统仿真(如INSEL、HOMER)、经济评估(如RETSCREEN)、系统分析(如PVSYST、PV Designer)、气象数据分析(如meteonorm、NASA)等，此类专业设计工具组包含项目全开发过程，优点是设计精准、综合性强、可靠性高、可维护性好，缺点是需多软件配合使用、只能WIN版使用、英文界面无法普及使用、复杂程度高、上手难、项目开发前期无需如此复杂分析。辅助设计小工具包含计算小工具(如配电通)、设计计算表格(如组串设计计算、发电量计算、设备选型)，此类小工具优点是使用便捷、功能简单易上手、针对性强，缺点是功能单一、综合测算能力弱。其他软件包含设备厂商自主研发的软件，旨在更好为自身企业设备提供技术支持，品类繁多，应用驳杂，无法全面覆盖光伏开发过程。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种光伏电站开发系统，前后端分离，能降低各单元的开发耦合性，便于开发和后期运维。

能有效解决各单元分离、后期运维难的问题。

本发明是通过采用下述技术方案实现的：

一种光伏电站平台开发系统，其特征在于：包括访问层、网络通信、前端、业务层以及数据层；

所述访问层包括移动设备和PC端；

所述前端包括WEB、APP和微信小程序；

所述网络通信使用Nginx作为反向代理服务，用于根据请求路径前缀判断请求是请求静态资源还是后台数据；若请求静态资源，则直接返回前端界面文件，若请求后台数据，则Nginx将请求转发给后台；

所述业务层包括日记记录单元以及若干微服务单元，每个微服务单元包括三层，包括模型层、视图层以及控制器，所述视图层作为内容的呈现，实现用户操作台，用于提供信息录入、查询分析和报表展示功能；所述模型层为应用的主体部分，表示业务数据和业务逻辑；所述控制器用来连接不同的模型与视图来完成用户的请求；

所述数据层包括数据存储模块和数据缓存模块，所述数据存储模块包括主数据库和从数据库；所述主数据库用于数据写入，所述从数据库用于数据读取。

用户登录时，认证成功后，后台返回前端一个Token，之后每次请求，将该token放在请求头中，所述Nginx将请求转发给后台，由拦截器进行权限校验，拦截器内有JWT公钥，对请求携带的token进行校验，从而进行认证和鉴权；若认证成功，则会获取token中携带的用户信息，拦截器将根据请求路径前缀，将拥有用户和管理员权限的请求路由转发至后台的相应微服务单元；若未携带token或者token认证失败，则被重定向到登录界面。

若干微服务单元包括：发电量计算单元、组串设计单元、电缆电压降落计算单元、方阵布置单元、节能减排计算单元、电价及消纳比计算单元和工具箱单元；

所述发电量计算单元用于计算水平安装阵列和倾角安装阵列的发电量；

所述电缆电压降落计算单元用于计算各阶段电缆压降的降落率；

所述组串设计单元用于计算出组串数量的最大值和最小值；

所述方阵布置单元用于计算光伏组件的布阵信息，所述布阵信息包括排间距、中心间距以及离地高度；

所述节能减排计算单元用于根据25年发电量计算出标准煤减排量、二氧化碳减排量、二氧化硫减排量、碳粉尘减排量、氮氧化物减排量以及水减排量；

所述电价及消纳比计算单元用于根据位置信息、电站容量以及用电量得到电价及消纳比信息；

所述工具箱单元用于实现经纬度转换、坡度坡角换算以及真太阳时计算。

所述水平安装阵列和倾角安装阵列的发电量的计算方法为：

发电量＝装机容量*组件斜面辐照量*PR值

其中，根据位置信息和输入的组件倾角，结合气象数据库Meteonorm自主查询此区域的不同组件斜面辐照量；所述PR值为根据周边项目发电量计算所得。

所述各阶段电缆压降的降落率的计算方法包括计算直流电缆电压降落以及交流电缆电压降落；其中，所述直流电缆电压降落V

所述交流电缆电压降落V

其中，L为电缆长度，I为电缆电流，∫为电缆电阻率，A为电缆横截面积；θ为系数，取值范围为1～1.3。

所述交流电缆电压降落计算时，以三段电压降落合在同一模组里面。

所述离地高度的计算方法为：H＝L

所述排间距的计算方法为：C＝H*阴影比例，

所述中心间距的计算方法为：D＝L

其中，H为离地高度，L

所述标准煤减排量的计算方法为：标准煤减排量＝0.36kg*发电量，

所述二氧化碳减排量的计算方法为：二氧化碳减排量＝0.997kg*发电量，

所述二氧化硫减排量的计算方法为：二氧化硫减排量＝0.03kg*发电量，

所述碳粉尘减排量的计算方法为：碳粉尘减排量＝0.272kg*发电量，

所述氮氧化物减排量的计算方法为：氮氧化物减排量＝0.015kg*发电量，

所述水减排量的计算方法为：水减排量＝2kg*发电量；

其中，所述发电量为年均发电量或总发电量。

所述电价及消纳比信息的计算方法为：通过经纬度和北京时间查询当地真太阳时时间，结合Meteonorm数据库总辐照量，分别计算出不同季节不同月份的发电量数据；收集并了解厂区各月的用电情况，计算出全年不用时段的用电量；综合光伏发电量信息、厂区用电信息以及厂区用电电价，计算得到综合平均电价、折扣电价和消纳比例。

所述组串设计单元用于结合光伏组件的开路电压、工作电压、开路电压温度系数、工作电压温度系数和逆变器的MPPT电压最大值、MPPT电压最小值、最大直流输入电压以及组件工作极限高温、极限低温，计算出组串数量的最大值和最小值。

与现有技术相比，本发明的有益效果表现在：

1、本发明中，所述业务层包括日记记录单元以及若干微服务单元，每个微服务单元能专注于单一功能，并通过定义良好的接口清晰地表明服务边界。每个微服务单元因其体积小、复杂度低的特点，可由一个小规模开发团队完全掌控，易于保持高可维护性和高开发效率。每个微服务单元具备独立的运行进程，所以可以独立部署。由微服务单元组成的应用相当于具备一系列可并行的发布流程，使得发布更加高效，同时降低对生产环境所造成的风险，最终缩短应用交付周期。在微服务单元架构下，技术选型是去中心化的。由于每个微服务单元相对简单，当需要对技术栈进行升级时面临的风险较低，甚至完全重构一个微服务单元也是可行的。当某一组件发生故障时，在单一进程的传统单体架构下，故障很可能扩散开来，形成全局性的不可用，而在微服务单元架构下，故障会被隔离在单个服务中。

每一个微服务单元分为三层，即模型-视图-控制器，一个模型能为多个视图提供数据，即被多个视图重用，从而使代码的可重用性得以大大提升；控制器为构造整个应用提供了强有力的重组手段；对于给定一些可重用的模型和视图，控制器可以根据用户的需求选择合适的模型进行业务逻辑处理，并选择合适的视图将处理结果展示给用户，这样可以大大提高应用的灵活性与可配置性。

本发明中，所述数据存储模块包括主数据库和从数据库，所有涉及到事务处理的数据库操作(如写入操作)都在主数据库上完成，而从数据库只能进行查询操作，并不能修改数据。进行查询操作时，可根据数据库的负载程度来进行选择。这种数据库分库方式可以极大地减轻单台数据库的压力。

本发明提供微信小程序版、APP版和Web版三种版本登录方式，可适用于在不同环境工作人群，例如项目开发人员、技术支持人员、系统设计人员或工程人员等，可以随时随地的登录、计算、使用本开发系统。

本发明中通过合理稳定的软件架构设计，将易用性、安全性、可靠性、通用性、可维护性、可测试性等性能相融合，带来更好的使用体验感。本系统也解决了光伏电站前期设计工作繁多，传统的光伏电站测算工具功能单一，非专业人员使用起来非常不方便，不能实现迅速上手，对光伏电站各方面测算分析不全面等复杂问题。

2、通过本发明中各微服务单元，可一键导出项目完整方案，为项目前期开发提供多种可选测算方案，精确分析项目重点，综合开发所需知识要点并能快速完成方案交付工作。

3、发电量计算单元可以直接实现发电量的计算，节省大量的计算时间。

4、拆分光资源查询、发电量计算、组串设计、方阵布置、电价及消纳比计算等单元，最大程度满足不同使用人群不同专业计算需求，快速复核可行性方案和图纸技术要点，方便于非专业人员和工程施工过程中复核使用。

5、本发明中，在交流电缆电压降落计算时，设置有系数，使得计算更加精确。并且以三段电压降落合在同一模组里面，可以加快设计图纸核算时间，缩小设计中可能出现的计算误差，便于电缆设计选型、利于计算不便条件场所快速确定方案。

附图说明

下面将结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，其中：

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

作为本发明基本实施方式，本发明包括一种光伏电站平台开发系统，包括访问层、网络通信、前端、业务层以及数据层。所述访问层包括移动设备和PC端。所述前端包括WEB、APP和微信小程序。

所述网络通信使用Nginx作为反向代理服务，用于根据请求路径前缀判断请求是请求静态资源还是后台数据；若请求静态资源，则直接返回前端界面文件，若请求后台数据，则Nginx将请求转发给后台。

所述业务层包括日记记录单元以及若干微服务单元，每个微服务单元包括三层，包括模型层、视图层以及控制器，所述视图层作为内容的呈现，实现用户操作台，用于提供信息录入、查询分析和报表展示功能；所述模型层为应用的主体部分，表示业务数据和业务逻辑；所述控制器用来连接不同的模型与视图来完成用户的请求。

所述数据层包括数据存储模块和数据缓存模块，所述数据存储模块包括主数据库和从数据库；所述主数据库用于数据写入，所述从数据库用于数据读取。

实施例2

作为本发明一较佳实施方式，本发明包括一种光伏电站平台开发系统，包括访问层、网络通信、前端、业务层以及数据层。所述访问层包括移动设备和PC端。所述前端包括WEB、APP和微信小程序。

所述网络通信使用Nginx作为反向代理服务，用于根据请求路径前缀判断请求是请求静态资源还是后台数据；若请求静态资源，则直接返回前端界面文件，若请求后台数据，则Nginx将请求转发给后台。更进一步的，用户登录时，认证成功后，后台返回前端一个Token，之后每次请求，将该token放在请求头中，所述Nginx将请求转发给后台，由拦截器进行权限校验，拦截器内有JWT公钥，对请求携带的token进行校验，从而进行认证和鉴权；若认证成功，则会获取token中携带的用户信息，拦截器将根据请求路径前缀，将拥有用户和管理员权限的请求路由转发至后台的相应微服务单元；若未携带token或者token认证失败，则被重定向到登录界面。

所述业务层包括日记记录单元以及若干微服务单元，每个微服务单元包括三层，包括模型层、视图层以及控制器。所述视图层作为内容的呈现，实现用户操作台，用于提供信息录入、查询分析和报表展示功能；所述模型层为应用的主体部分，表示业务数据和业务逻辑；所述控制器用来连接不同的模型与视图来完成用户的请求。

所述数据层包括数据存储模块和数据缓存模块，所述数据存储模块包括主数据库和从数据库；所述主数据库用于数据写入，所述从数据库用于数据读取。

实施例3

作为本发明最佳实施方式，参照说明书附图1，本发明包括一种光伏电站平台开发系统，包括访问层、网络通信、前端、业务层以及数据层。所述访问层包括移动设备和PC端。

所述前端包括WEB、APP和微信小程序。前端架构设计主要基于B/S架构，为了提高访问速度，给予用户更好的使用体验，本系统采用目前国内商业应用中流行的框架方案Vue设计前端架构。目前有完整的开源库element-ui可直接使用，开发便捷，处于实时维护状态，能满足几乎所有的组件需求。

所述网络通信使用Nginx作为反向代理服务。系统采用前后端分离形式，前端界面静态文件存放在Nginx中。整个系统入口是Nginx，根据请求路径前缀判断请求是请求静态资源还是后台数据；若请求静态资源，则直接返回前端界面文件，若请求后台数据，则Nginx将请求转发给后台。

转发到后台的请求首先由拦截器进行权限校验，拦截器内有JWT公钥，对请求携带的token进行校验，从而进行认证和鉴权。若认证成功，则会获取token中携带的用户信息，拦截器将根据请求路径前缀，将拥有用户和管理员权限的请求路由转发至后台的相应微服务单元；若未携带token或者token认证失败，则被重定向到登录界面。

后台架构设计以微服务单元架构将整个应用拆分成一系列细小的服务，每个服务专注于单一的业务功能，可独立部署，独立开发，并运行于独立的进程中。服务之间边界清晰，采用轻量级通信机制(如HTTP/REST)相互沟通、相互配合来实现完整的功能，满足用户和业务需求。将单一的应用按照功能边界分解成一系列独立、专注的微服务单元，每个微服务单元对应传统应用中的一个组件，但是可以独立编译、部署和扩展，便可以实现快速响应需求以及快速迭代更新。本系统接头定义工具借助于ShowDoc工具帮助实现系统若干接口的定义，应用JSON作为数据传输规范，调用顶层接口时返回的数据格式均为JSON格式。

更为具体的，所述业务层包括日记记录单元以及若干微服务单元。每个微服务单元包括三层，包括模型层、视图层以及控制器。视图层作为内容的呈现，实现了用户操作台，提供信息录入、查询分析、报表展示等功能。模型为应用的主体部分，表示业务数据和业务逻辑。且一个模型能为多个视图提供数据，即被多个视图重用，从而使代码的可重用性得以大大提升。控制器则用来连接不同的模型与视图去完成用户的请求，为构造整个应用提供了强有力的重组手段。对于给定一些可重用的模型和视图，控制器可以根据用户的需求选择合适的模型进行业务逻辑处理，并选择合适的视图将处理结果展示给用户，这样可以大大提高应用的灵活性与可配置性。除了基础的模型、视图、控制器这三层结构之外，还可以适时地定义工具包、缓存、拦截器等辅助工具，以更好地实现每个微服务单元应有的功能。

进一步的，若干微服务单元具体可以包括：用户管理单元、区域信息查询单元、屋顶面积估算单元、容量估算单元、发电量计算单元、造价估算单元、收益测算单元、报告生成单元、组串设计单元、电缆电压降落计算单元、方阵布置单元、节能减排计算单元、电价及消纳比计算单元、桥架计算单元、器件查询单元以及工具箱单元。

其中，所述用户管理单元用于实现用户登录、注册申请管理、用户中心管理以及权限管理。所述用户登录用于进行后台合法用户验证，给予相应执行权限。用户密码需要经过加密再存入数据库中。界面显示要隐藏不属于当前用户权限范围的信息。所述注册申请管理用于通过或者拒绝用户的注册申请。仅有通过申请的用户才能够完整使用项目功能。所述用户中心管理用于对当前用户的个人资料密码进行修改。所述权限管理用于对比自己权限低的账户进行权限修改，账户的查看、添加、删除。

本开发系统可以采用JWT进行用户验证，以及获取当前用户信息。用户登录时，密码认证成功后，后台返回前端一个Token，之后每次请求，将该token放在请求头中，并且在请求头中的名称时“access-token”。如果未携带token，将被重定向到登录界面。

登录验证是在用户管理单元中，在全局拦截器：com/guangfu/currentuser/LoginAuthInterceptor.java中有用户登录认证相关逻辑。通过RSA256加密算法，通过公钥解析token，私钥生成token。拦截器对请求携带的token通过公钥解析，如果解析正常，则会获取token中携带的用户信息，拦截器将根据请求路径前缀，路由给后台相应微服务单元；如果未携带token或者token解析失败，则被重定向到登录界面。

所述区域信息查询单元包括位置选择模块以及气象数据查询模块。所述位置选择模块可通过选择数据库中存储的省市(如四川省成都市)地理信息及自定义经纬度确定电站位置(如经度30°维度104°)，或者利用地图查找功能，通过标志性建筑物，街道名等方式确定位置(如北京故宫)。所述气象数据查询模块可以通过对接光数据库Meteonorm获取地面气象数据和光辐射气象数据(如海拔，风速，温度，湿度等)。

所述屋顶面积估算单元可以通过用户选定地图边框构成区域，实现屋顶面积估算(通过地图选点，构成一个多边形，估算面积)，或自定义项目面积，更精准测算光伏容量。

所述容量估算单元包括单屋顶容量计算模块和多屋顶容量汇总模块。其中，所述单屋顶容量计算模块指通过地图框区域选面积或手动输入区域面积，皆可计算单屋顶容量。所述多屋顶容量汇总模块具体指对多个单屋顶容量结果进行汇总计算，即对多个单屋顶进行相加即可。

所述发电量计算单元用于计算水平安装阵列和倾角安装阵列的发电量。更为具体的，所述发电量＝装机容量*组件斜面辐照量*PR值。

其中，可以选取存储数据库中各地区经纬度信息或自主输入的经纬度信息和输入的组件倾角，并结合气象数据库Meteonorm自主查询此区域的辐照量、入射角等信息，可计算出光伏阵列最大倾角和水平倾角所接收到的组件斜面辐照量。根据选取的光伏组件得到首年衰减率及后24年衰减率，判断其他损失量(逆变器损耗、电缆损耗、环境污秽损失、温度损失等)，得到总PR损耗值。所述PR值也可以为根据周边项目发电量计算所得。

所述造价估算单元包括设备组件选择模块和估算结果汇总模块。其中，设备组件选择模块指通过选择单瓦造价，根据项目容量等信息对造价进行估算。估算结果汇总模块指以可视化图表的形式展示费用支出等信息。

更为具体的计算方式可以为：通过收集设备材料信息寻得市场报价，根据建设规模测算建设周期，评估人力、物力总成本，综合不可控因素，以图表方式展现项目单瓦造价等信息。

所述收益测算单元包括收益测算模块和收益结果展示模块。其中，收益测算模块指根据租金、发电量和容量等信息，对项目收益进行测算，包含资本金收益以及全投资收益。收益结果展示模块指收益结果在项目报告中以可视化图标的形式展示。

所述报告生成单元包括报告生成模块和报告下载模块。所述报告生成模块指根据用户输入的电站信息、成本信息等一键生成包含项目地光资源信息、发电量信息、电站信息以及收益信息的综合性参考性报告，供用户查阅参考。所述报告下载模块用于生成PDF版本报告保存在用户电脑本地，供用户离线查阅。

所述组串设计单元用于通过输入相关参数推荐组串范围，即计算出组串数量的最大值和最小值。具体的，可以结合光伏组件的开路电压、工作电压、开路电压温度系数、工作电压温度系数和逆变器的MPPT电压最大值、MPPT电压最小值、最大直流输入电压以及组件工作极限高温、极限低温，可根据公式测算出组串数量的最大值和最小值，以保证光伏系统工作在安全合理范围。

其中，涉及的公式可以为：

式中，V

组件和逆变器相关参数均从数据库中选取相应设备型号获取。

所述电缆电压降落计算单元用于通过输入电缆长度、输出功率、端口电压等得到各阶段电缆压降的降落率，具体包括计算直流电缆电压降落以及交流电缆电压降落。通过输入接入功率和端口电压，可计算出所需运输的最大电流值；通过输入电缆材质和型号，查询数据库可得出标准环境下(25℃)线缆的电阻值；综合电缆长度、电阻率、导线电流值、导线横截面积，计算出此段电缆的电压降的百分比。考虑到实际工程需求，增加多段不同型号电缆电压降计算，以便查询修改比较。

其中，所述直流电缆电压降落V

直流电缆电压降落(％)＝2*电缆压降(V)/端口电压(V)

所述交流电缆电压降落V

交流电缆电压降落(％)＝电缆压降(V)/端口电压(V)*θ

其中，L为电缆长度，I为电缆电流，∫为电缆电阻率，A为电缆横截面积；θ为系数，取决于环境影响因素，取值范围为1～1.3。

不同电缆材质的电阻值取自数据库，交流电缆电压降落增加二段和三段计算，每段均显示压降值，二段三段均可选择显示上端计算数值，更贴近实际应用。交流电缆总电压降落值中包含多段电压降落值(如逆变器-10kV箱变，10kV箱变-110kV，110kV-升压站)，逐段电缆计算电压降落值需要一项项计算并记录，若总相加后总电压降落值不满足要求，需要重新计算。现将三段电压降落合在同一模组里面，在第一阶段，只可填写并计算第一阶段多项的电压降落值；在第二阶段，可单独填写并计算多项电缆电压降落值，并可选填第一阶段中多项计算线路名称，结果显示第一阶段电压降落值、第二阶段+第一阶段总电压降落；在第三阶段，可单独填写并计算多项电缆电压降落值，并可选填第二阶段中多项计算线路名称，结果显示第一阶段电压降落值、第二阶段+第一阶段总电压降落值、第三阶段+第二阶段+第一阶段总电压降落值；如总电压降落值不满足要求，可查看各段电压降落差值，选择性修改前一阶段的参数，直至满足要求。可以加快设计图纸核算时间，缩小设计中可能出现的计算误差，便于电缆设计选型、利于计算不便条件场所快速确定方案。

所述方阵布置单元用于计算光伏组件的布阵信息，所述布阵信息包括排间距、中心间距以及离地高度。不同光伏组件型号有不同的规格尺寸，不同阵列排布方案有不同的占地范围，不同的经纬度有不同的阴影长度，不同的时间段有不同的阴影范围区域。为保证全年发电收益，选取冬至日(12月21日，阴影线最长)，时间段满足至少6小时日照(早9晚3)，输入经纬度、选取数据库中的组件型号以及输入阵列排布方式，通过勾股定理，可得出组件离地高度、阵列前后中心间距和净间距。

更为具体的，所述离地高度的计算方法为：H＝L

所述排间距的计算方法为：C＝H*阴影比例，

所述中心间距的计算方法为：D＝L

其中，H为离地高度，L

所述节能减排计算单元用于根据25年发电量计算出标准煤减排量、二氧化碳减排量、二氧化硫减排量、碳粉尘减排量、氮氧化物减排量以及水减排量，体现绿色电力意义。

所述标准煤减排量的计算方法为：标准煤减排量＝0.36kg*发电量，

所述二氧化碳减排量的计算方法为：二氧化碳减排量＝0.997kg*发电量，

所述二氧化硫减排量的计算方法为：二氧化硫减排量＝0.03kg*发电量，

所述碳粉尘减排量的计算方法为：碳粉尘减排量＝0.272kg*发电量，

所述氮氧化物减排量的计算方法为：氮氧化物减排量＝0.015kg*发电量，

所述水减排量的计算方法为：水减排量＝2kg*发电量；

其中，所述发电量为25年年均发电量或25年总发电量。

所述电价及消纳比计算单元用于根据位置信息、电站容量以及用电量得到电价及消纳比信息。通过经纬度和北京时间查询当地真太阳时时间，结合Meteonorm数据库总辐照量(可分水平辐照和倾角辐照)，分别计算出不同季节不同月份的发电量数据；收集并了解厂区各月的用电情况，可计算出全年不用时段的用电量；综合光伏发电量信息、厂区用电信息、厂区用电电价，输出综合平均电价、折扣电价和消纳比例。

其中，季度综合电价＝时段电价(尖峰平谷电价不同)*季度浮动值(春夏秋冬四季)

年综合电价值＝(春季节综合电价+夏季节综合电价+秋季节综合电价+冬季节综合电价)/4

消纳比＝总用电量/总发电量。

所述桥架计算单元用于通过筛选得到使用的电缆及数量，得到最合适的桥架型号。通过数据库选择不同电缆型号，以及此段桥架通过的电缆数量，得出满足国标要求(电缆总截面≤此段桥架截面的40％)的多种桥架型号，根据实际工程安装情况采购所需桥架。

所述器件查询单元用于通过关键字查询或筛选功能查询组件、逆变器、电缆、桥架相关参数，同时对管理员开放器件的添加与删除，支持批量导入。

所述工具箱单元用于实现经纬度转换、坡度坡角换算以及真太阳时计算。其中，所述经纬度转换具体指通过换算公式实现度分秒经纬度和十进制经纬度间相互转换。坡度坡角换算具体指通过换算公式实现坡度和坡角的相互转换。真太阳时计算具体指计算所选位置的真太阳时(输入省市，真太阳时)。

所述数据层包括数据存储模块和数据缓存模块。所述数据缓存模块可以选用分布式缓存，具体可以选用一款开源的高性能的分布式内存对象缓存系统Redis。所述数据存储模块包括主数据库和从数据库；所述主数据库用于数据写入，所述从数据库只能用于数据读取，不能修改数据。进行查询操作时，可根据数据库的负载程度来进行选择。这种数据库分库方式可以极大地减轻单台数据库的压力。

从数据库还需要根据主数据库来更新从数据库中的内容。在每个事务更新数据完成之前，让主数据库在二进制日志中记录这些改变，并在写入二进制日志后，通知存储引擎提交事务；从数据库将主数据库的二进制日志复制到其自身的中继日志，SQL线程从中继日志读取事件，并重放其中的事件而更新从数据库中的数据，使其与主数据库中的数据保持一致；如果已经“跟上了”主数据库，则会睡眠并等待主数据库产生新的事件。只要该线程与I/O线程保持一致，中继日志通常会位于操作系统的缓存中，所以中继日志的开销比较小。

综上所述，本领域的普通技术人员阅读本发明文件后，根据本发明的技术方案和技术构思无需创造性脑力劳动而作出的其他各种相应的变换方案，均属于本发明所保护的范围。