本技術(shù)實施例涉及太陽能控制，尤其涉及一種基于光伏監(jiān)控平臺的太陽能板控制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、太陽能是一種清潔能源，目前主要通過太陽能板實現(xiàn)對太陽能的收集，并將其應(yīng)用到日常生活。

2、目前，安裝于建筑上的太陽能板通常通過滑桿與窗戶聯(lián)動，例如，對于機(jī)房外側(cè)的太陽能板，在天氣為晴天，且室內(nèi)溫度較高的情況下，需要人為調(diào)整滑桿以使太陽能板帶動窗戶打開，以使機(jī)房內(nèi)溫度不會太高，保障設(shè)備安全；在天氣為雨天的情況下，也需要人為調(diào)整滑桿以使太陽能板帶動窗戶關(guān)閉，保障機(jī)房內(nèi)設(shè)備不被雨水淋濕。然而對于上述方案，不僅耗費(fèi)人力，在室內(nèi)溫度較高且為雨天的情況下，會對機(jī)房內(nèi)設(shè)備的安全性帶來極大挑戰(zhàn)。

3、針對上述問題，目前暫無較好的解決方案。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本技術(shù)實施例提供一種基于光伏監(jiān)控平臺的太陽能板控制方法及系統(tǒng)，用于通過對太陽能板的控制，提高機(jī)房內(nèi)設(shè)備的安全性。

2、為達(dá)到上述目的，本技術(shù)的實施例采用如下技術(shù)方案：

3、第一方面，提供了一種基于光伏監(jiān)控平臺的太陽能板控制方法，應(yīng)用于服務(wù)終端，所述服務(wù)終端部署有光伏監(jiān)控平臺，所述光伏監(jiān)控平臺用于監(jiān)控太陽能發(fā)電系統(tǒng)，所述太陽能發(fā)電系統(tǒng)包括溫度傳感器、雨水傳感器和多個太陽能板，每個所述太陽能板均設(shè)有一個用于調(diào)節(jié)太陽能板開合角度的控制器，所述方法包括：

4、通過所述光伏監(jiān)控平臺實時獲取天氣數(shù)據(jù)、預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的太陽能發(fā)電數(shù)據(jù)和目標(biāo)區(qū)域的太陽能板圖像；

5、響應(yīng)于接收到所述溫度傳感器傳輸?shù)氖覂?nèi)溫度，將所述室內(nèi)溫度、所述天氣數(shù)據(jù)、所述太陽能發(fā)電數(shù)據(jù)和所述太陽能板圖像輸入預(yù)訓(xùn)練的融合模型，得到太陽能板優(yōu)化策略，所述太陽能板優(yōu)化策略用于確定目標(biāo)太陽能板的開合角度；

6、根據(jù)所述太陽能板優(yōu)化策略控制對應(yīng)的目標(biāo)太陽能板的控制器，以使所述控制器調(diào)整開合角度；

7、響應(yīng)于接收到所述雨水傳感器傳輸?shù)挠晁盘?，?gòu)建所述目標(biāo)區(qū)域的幾何模型，所述幾何模型包括所述目標(biāo)太陽能板；

8、通過所述幾何模型，模擬雨水在每個所述目標(biāo)太陽能板不同開合角度下的流動路徑；

9、根據(jù)所述流動路徑，確定每個所述目標(biāo)太陽能板的閉合角度區(qū)間；

10、確定所述開合角度是否位于所述閉合角度區(qū)間內(nèi)；

11、在所述開合角度位于所述閉合角度區(qū)間內(nèi)的情況下，控制與每個所述目標(biāo)太陽能板對應(yīng)的控制器，以使每個所述目標(biāo)太陽能板根據(jù)所述閉合角度區(qū)間中的最小閉合角度閉合；

12、其中，所述預(yù)訓(xùn)練的融合模型是基于lstm模型和cnn模型融合得到的。

13、在第一方面的一種可能的實現(xiàn)方式中，所述cnn模型包括第一全連接層和多個卷積層，所述lstm模型包括lstm層和第二全連接層，所述預(yù)訓(xùn)練的融合模型的融合步驟包括：

14、在所述cnn模型的所有所述卷積層中確定目標(biāo)卷積層；

15、對所述cnn模型的所述目標(biāo)卷積層進(jìn)行動態(tài)剪枝，以移除冗余卷積核；

16、將剪枝后的所述目標(biāo)卷積層的輸出進(jìn)行池化操作，得到池化層輸出；

17、將所述池化層輸出展平并輸入所述第一全連接層，并將所述lstm層的輸出展平并輸入所述第二全連接層；

18、將所述第一全連接層的輸出與所述第二全連接層的輸出進(jìn)行融合，實現(xiàn)所述預(yù)訓(xùn)練的融合模型的融合。

19、在第一方面的一種可能的實現(xiàn)方式中，所述在所述cnn模型的所有所述卷積層中確定目標(biāo)卷積層，包括：

20、對所述cnn模型的所有卷積層進(jìn)行逐層分析，獲取每個所述卷積層的輸出特征圖，確定每個所述輸出特征圖的冗余度，并根據(jù)每個所述輸出特征圖確定每個所述卷積層的重要性評分，其中，每個所述輸出特征圖的冗余度是基于每個所述輸出特征圖的信息熵與熵閾值的比較得到的，每個所述卷積層的重要性評分是基于對應(yīng)的所述輸出特征圖的激活值得到的；

21、對于所述cnn模型的任意一個所述卷積層，在所述重要性評分大于預(yù)設(shè)評分且對應(yīng)的所述輸出特征圖的冗余度小于預(yù)設(shè)冗余度的情況下，確定所述卷積層為所述目標(biāo)卷積層。

22、在第一方面的一種可能的實現(xiàn)方式中，所述對所述cnn模型的所述目標(biāo)卷積層進(jìn)行動態(tài)剪枝，以移除冗余卷積核，包括：

23、在每個所述目標(biāo)卷積層前添加一個門控網(wǎng)絡(luò)，以使每個所述目標(biāo)卷積層根據(jù)對應(yīng)的所述門控網(wǎng)絡(luò)選擇卷積核；

24、采用獲取的訓(xùn)練集數(shù)據(jù)同時訓(xùn)練所述門控網(wǎng)絡(luò)和所述cnn模型，其中，訓(xùn)練后的所述cnn模型中每個所述目標(biāo)卷積層均根據(jù)對應(yīng)的門控網(wǎng)絡(luò)移出所述冗余卷積核。

25、在第一方面的一種可能的實現(xiàn)方式中，所述門控網(wǎng)絡(luò)包括輸入層、全局池化層、第三全連接層、注意力機(jī)制層和決策層；

26、其中，所述輸入層用于接收對應(yīng)的目標(biāo)卷積層的每個通道的激活值，所述全局池化層用于將每個所述通道的激活值進(jìn)行全局最大池化，并生成全局特征，所述第三全連接層用于將所述全局特征進(jìn)行非線性變換，提取重要特征，所述注意力機(jī)制層用于使用自注意力計算每個所述通道的注意力得分，所述決策層用于根據(jù)每個所述通道的所述注意力得分生成門控信號，所述門控信號用于決定是否保留與每個所述通道對應(yīng)的卷積核。

27、在第一方面的一種可能的實現(xiàn)方式中，所述將所述室內(nèi)溫度、所述天氣數(shù)據(jù)、所述太陽能發(fā)電數(shù)據(jù)和所述太陽能板圖像輸入預(yù)訓(xùn)練的融合模型，得到太陽能板優(yōu)化策略，包括：

28、將所述室內(nèi)溫度、所述天氣數(shù)據(jù)、所述太陽能發(fā)電數(shù)據(jù)分別輸入所述lstm模型的所述lstm層，得到第一輸出；

29、將所述第一輸出展平并輸入所述第二全連接層，得到第二輸出；

30、將所述太陽能板圖像輸入所述cnn模型的所述目標(biāo)卷積層和所述池化層，得到第三輸出；

31、將所述第三輸出展平并輸入所述第一全連接層，得到第四輸出；

32、將所述第二輸出與所述第四輸出進(jìn)行融合，得到融合輸出；

33、將所述融合輸出輸入所述預(yù)訓(xùn)練的融合模型的決策層，生成太陽能板優(yōu)化策略。

34、在第一方面的一種可能的實現(xiàn)方式中，所述通過所述幾何模型，模擬雨水在每個所述目標(biāo)太陽能板不同開合角度下的流動路徑，包括：

35、將所述幾何模型劃分為一個計算網(wǎng)格，其中，所述計算網(wǎng)格的每個網(wǎng)格用于表征一個計算域；

36、設(shè)置流體進(jìn)入每個所述計算域的邊界條件，所述邊界條件包括入口邊界條件、出口邊界條件和壁面邊界條件；

37、根據(jù)所述入口邊界條件、所述出口邊界條件和所述壁面邊界條件，采用cfd軟件求解納維-斯托克斯方程，得到雨水在每個所述目標(biāo)太陽能板不同開合角度下的流動路徑。

38、在第一方面的一種可能的實現(xiàn)方式中，所述方法還包括：

39、在所述開合角度不位于所述閉合角度區(qū)間內(nèi)的情況下，控制與每個所述目標(biāo)太陽能板對應(yīng)的控制器，以使每個所述目標(biāo)太陽能板根據(jù)所述閉合角度區(qū)間中的最大閉合角度閉合。

40、在第一方面的一種可能的實現(xiàn)方式中，所述太陽能發(fā)電系統(tǒng)還包括逆變器和匯流箱，每個所述目標(biāo)區(qū)域均設(shè)有一個所述逆變器和所述匯流箱，所述方法還包括：

41、獲取每個所述目標(biāo)區(qū)域未來預(yù)設(shè)時間段的用電需求數(shù)據(jù)和當(dāng)前時刻的太陽能發(fā)電數(shù)據(jù)；

42、根據(jù)每個所述目標(biāo)區(qū)域未來預(yù)設(shè)時間段的用電需求數(shù)據(jù)和當(dāng)前時刻的太陽能發(fā)電數(shù)據(jù)，計算每個所述目標(biāo)區(qū)域的用電差額，其中，所述用電差額為所述用電需求數(shù)據(jù)與所述太陽能發(fā)電數(shù)據(jù)的差值；

43、在其中一個所述目標(biāo)區(qū)域的所述用電差額大于0的情況下，通過所述逆變器調(diào)取所述用電差額小于預(yù)設(shè)值的目標(biāo)區(qū)域的匯流箱，以實現(xiàn)用電均衡。

44、第二方面，本技術(shù)提供一種基于光伏監(jiān)控平臺的太陽能板控制系統(tǒng)，包括服務(wù)終端、溫度傳感器、雨水傳感器和多個太陽能板，所述服務(wù)終端部署有光伏監(jiān)控平臺，每個所述太陽能板均設(shè)有一個用于調(diào)節(jié)太陽能板開合角度的控制器，所述溫度傳感器、所述雨水傳感器和多個所述控制器均與所述服務(wù)終端連接；

45、其中，所述服務(wù)終端用于通過所述光伏監(jiān)控平臺實時獲取天氣數(shù)據(jù)、預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的太陽能發(fā)電數(shù)據(jù)和目標(biāo)區(qū)域的太陽能板圖像；響應(yīng)于接收到所述溫度傳感器傳輸?shù)氖覂?nèi)溫度，將所述室內(nèi)溫度、所述天氣數(shù)據(jù)、所述太陽能發(fā)電數(shù)據(jù)和所述太陽能板圖像輸入預(yù)訓(xùn)練的融合模型，得到太陽能板優(yōu)化策略，所述太陽能板優(yōu)化策略用于確定目標(biāo)太陽能板的開合角度；根據(jù)所述太陽能板優(yōu)化策略控制對應(yīng)的目標(biāo)太陽能板的控制器，以使所述控制器調(diào)整開合角度；響應(yīng)于接收到所述雨水傳感器傳輸?shù)挠晁盘?，?gòu)建所述目標(biāo)區(qū)域的幾何模型，所述幾何模型包括所述目標(biāo)太陽能板；通過所述幾何模型，模擬雨水在每個所述目標(biāo)太陽能板不同開合角度下的流動路徑；根據(jù)所述流動路徑，確定每個所述目標(biāo)太陽能板的閉合角度區(qū)間；確定所述開合角度是否位于所述閉合角度區(qū)間內(nèi)；在所述開合角度位于所述閉合角度區(qū)間內(nèi)的情況下，控制與每個所述目標(biāo)太陽能板對應(yīng)的控制器，以使每個所述目標(biāo)太陽能板根據(jù)所述閉合角度區(qū)間中的最小閉合角度閉合；其中，所述預(yù)訓(xùn)練的融合模型是基于lstm模型和cnn模型融合得到的。

46、通過上述技術(shù)方案，通過部署光伏監(jiān)控平臺，實現(xiàn)了對太陽能發(fā)電系統(tǒng)的自動監(jiān)控和智能控制。具體來說，光伏監(jiān)控平臺可以實時獲取天氣數(shù)據(jù)、太陽能發(fā)電數(shù)據(jù)和太陽能板圖像，并結(jié)合溫度傳感器和雨水傳感器的數(shù)據(jù)，通過預(yù)訓(xùn)練的融合模型（基于lstm和cnn模型）生成太陽能板的優(yōu)化策略，采用優(yōu)化策略可以自動調(diào)整太陽能板的開合角度，以保護(hù)設(shè)備安全。在晴天且室內(nèi)溫度較高的情況下，可以根據(jù)溫度和天氣數(shù)據(jù)，自動調(diào)整太陽能板的角度，使其帶動窗戶打開，從而降低室內(nèi)溫度，保障設(shè)備安全。而在雨天時，可以利用幾何模型模擬雨水在不同開合角度下的流動路徑，確定最佳的閉合角度區(qū)間，并自動調(diào)整太陽能板的角度以關(guān)閉窗戶，防止雨水進(jìn)入室內(nèi)。上述太陽能板的自動化控制不僅減少了人為干預(yù)的需求，提高了操作效率，還能夠在復(fù)雜天氣條件下更好地保護(hù)設(shè)備安全。特別是在室內(nèi)溫度較高且為雨天的情況下，本技術(shù)方案能夠綜合考慮溫度和雨水因素，智能調(diào)整太陽能板的角度，確保設(shè)備不受損害，有效克服了傳統(tǒng)方法的不足。

47、本技術(shù)實施例的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實施方式部分予以詳細(xì)說明。