【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及太阳能设备监控，具体为一种基于物联网的太阳能设备远程监控系统。
技术介绍
1、随着全球对清洁能源的需求不断增长，太阳能作为一种可再生能源，其应用越来越广泛，太阳能设备指的是利用太阳能进行发电、供热等应用的设备，这些设备具有环保、可再生、资源丰富等优点，是当今世界能源领域的重要发展方向，在太阳能设备领域，远程监控系统可以实现对设备的运行状态、发电效率、环境参数等关键信息的实时采集、传输和分析，在太阳能设备远程监控系统中，物联网技术提供了稳定、可靠的网络连接和数据传输通道，通过部署各类传感器和远程监控终端，物联网技术能够实时采集太阳能设备的运行数据，如光照强度、电池板温度、发电量等，并将这些数据通过无线或有线方式传输到监控中心或云端服务器，基于物联网的太阳能设备远程监控系统的出现，是物联网技术快速发展与太阳能利用技术不断成熟的必然结果。
2、目前传统的基于物联网的太阳能设备远程监控系统在使用时仍存在一定的缺陷，太阳能设备的能量输出受到天气条件的极大影响，如晴天时太阳辐射强度高，设备发电量大，而阴天、雨天或雾霾天时，太阳辐射强度低，设备发电量显著减少，传统的太阳能设备监控系统往往只能实时监测设备的运行状态，无法对未来的能量输出进行准确预测，这给能源管理部门和用户在能源调配和使用规划方面带来了很大的挑战。因此，有必要提出一种基于物联网的太阳能设备远程监控系统，以解决现有技术中的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的就是为了弥补现有技术的不足，提供了一种基于物联
2、本专利技术为解决上述技术问题，提供如下技术方案：一种基于物联网的太阳能设备远程监控系统，该系统包括：
3、数据采集模块，用于采集太阳能设备的运行数据、历史天气数据以及太阳辐射强度数据；
4、数据分析模块，用于对采集到的数据进行深度分析，建立历史天气数据、太阳辐射强度变化趋势与太阳能设备能量输出之间的关系模型；
5、预测模块，用于利用数据分析模块建立的关系模型，对太阳能设备在未来一段时间内的能量输出进行高精度预测；
6、远程监控模块，用于通过物联网技术，实现对太阳能设备的远程监控；
7、能源调配模块，用于根据预测模块的预测结果，提前做好能源调配和使用规划。
8、进一步地，所述数据采集模块的具体执行步骤包括：
9、明确需要采集的太阳能设备运行数据，包括太阳能设备的电压、电流、功率和工作温度参数；
10、确定历史天气数据的采集范围，涵盖气温、湿度、风速、降雨量和气压信息，并确定太阳辐射强度数据的采集需求；
11、对于太阳能设备运行数据的采集，选择与设备兼容的电压传感器、电流传感器、功率传感器和温度传感器，将电压传感器、电流传感器、功率传感器和温度传感器安装在太阳能设备上，包括太阳能电池板的输出端、逆变器的输入端和输出端；
12、对于历史天气数据的采集，在太阳能设备安装地点附近安装专业的气象监测设备，包括温度传感器、湿度传感器、风速传感器、降雨量传感器和气压传感器，将温度传感器、湿度传感器和气压传感器安装在太阳能设备附近的开阔地带，风速传感器和降雨量传感器安装在较高的位置测量风速和降雨量；
13、对于太阳辐射强度数据的采集，在太阳能电池板的附近安装高精度的太阳辐射传感器。
14、更进一步地，所述数据采集模块的具体执行步骤还包括：
15、根据太阳能设备的工作特点和数据需求，确定太阳能设备运行数据的采集频率，每秒钟采集一次电压、电流和功率数据，每分钟采集一次工作温度数据；
16、对于历史天气数据的采集，每小时采集一次气温、湿度、风速、降雨量和气压数据；
17、太阳辐射强度数据的采集频率根据太阳能设备的能量输出变化情况和预测需求来确定，每分钟采集一次太阳辐射强度数据；
18、数据采集模块将采集到的数据传输到数据分析模块进行处理，数据采集模块建立数据存储机制，将采集到的数据存储在本地存储器中；
19、对采集到的数据进行实时监测和校验，去除异常值和噪声，提高数据的准确性和可靠性；
20、定期对采集到的数据进行校验和维护，检查数据的完整性和准确性，数据采集模块建立数据备份机制，将采集到的数据定期备份到本地存储器和云端服务器中。
21、更进一步地，所述数据分析模块的具体执行步骤包括：
22、从数据采集模块获取太阳能设备的运行数据、历史天气数据以及太阳辐射强度数据；
23、对于少量的缺失值进行填充，使用箱线图对数据进行异常值检测；
24、将历史天气数据和太阳辐射强度数据按照时间序列进行整理。
25、更进一步地，所述数据分析模块的具体执行步骤还包括：
26、基于上述整理的数据，分析历史天气数据中的各个因素与太阳辐射强度之间的相关性，定义变量x和y分别表示历史天气因素和太阳辐射强度，n为样本数量，xi和yi分别为变量x和y的第i个观测值，则相关系数的计算公式为：其中和分别为变量x和y的均值；
27、对于与太阳辐射强度相关性较高的天气因素，进行回归分析，定义太阳辐射强度为因变量y，天气因素为自变量x，回归方程为y＝β0+β1x，其中β0为截距，β1为斜率，通过最小二乘法估计参数和，使得残差平方和最小，残差平方和其中为预测值，对sse分别关于β0和β1求偏导并令其为零，可得方程组：解方程组得到参数β0和β1的估计值。
28、更进一步地，所述数据分析模块的具体执行步骤还包括：
29、将太阳辐射强度数据与太阳能设备的运行数据进行匹配；
30、从太阳能设备的运行数据中提取与能量输出相关的特征，包括电压、电流和功率，同时，考虑太阳能设备的自身特性，包括转换效率、安装角度和面板材质；
31、分析太阳辐射强度与太阳能设备能量输出特征之间的相关性，定义太阳辐射强度为x，太阳能设备能量输出特征为y，采用与上述历史天气数据与太阳辐射强度相关性分析相同的方法计算相关系数；
32、根据相关性分析的结果，建立太阳辐射强度与太阳能设备能量输出之间的数学模型，定义太阳能设备能量输出为因变量y，太阳辐射强度为自变量y，线性回归方程为y＝α0+α1x，其中α0为截距，α1为斜率，参数估计方法与上述历史天气因素与太阳辐射强度的线性回归相同。
33、更进一步地，所述数据分析模块的具体执行步骤还包括：
34、将历史天气数据与太阳辐射强度的关系模型和太阳辐射强度与太阳能设备能量输出的关系模型进行融合，定义历史天气因素与太阳辐射强度的关系模型为s(x1,x2,…,xm)，其中x1本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于物联网的太阳能设备远程监控系统，其特征在于，该系统包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的太阳能设备远程监控系统，其特征在于，所述数据采集模块的具体执行步骤包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于物联网的太阳能设备远程监控系统，其特征在于，所述数据采集模块的具体执行步骤还包括：
4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的太阳能设备远程监控系统，其特征在于，所述数据分析模块的具体执行步骤包括：
5.根据权利要求4所述的一种基于物联网的太阳能设备远程监控系统，其特征在于，所述数据分析模块的具体执行步骤还包括：
6.根据权利要求5所述的一种基于物联网的太阳能设备远程监控系统，其特征在于，所述数据分析模块的具体执行步骤还包括：
7.根据权利要求6所述的一种基于物联网的太阳能设备远程监控系统，其特征在于，所述数据分析模块的具体执行步骤还包括：
8.根据权利要求1所述的一种基于物联网的太阳能设备远程监控系统，其特征在于，所述预测模块的具体执行步骤包括：
9.根据权利要求1所述的一
10.根据权利要求1所述的一种基于物联网的太阳能设备远程监控系统，其特征在于，所述能源调配模块从预测模块获取太阳能设备在未来一段时间内的能量输出预测结果，收集当前的能源需求数据，分析历史能源使用数据，根据太阳能设备的能量输出预测结果和能源需求数据，制定初步的能源调配方案，考虑太阳能设备的发电量、能源需求、备用能源、电网交互因素，并对初步方案进行优化，根据制定的能源调配方案，对太阳能设备、备用能源和电网进行协调控制，对方案的实施情况进行实时监控和调整。
...【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的太阳能设备远程监控系统，其特征在于，该系统包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的太阳能设备远程监控系统，其特征在于，所述数据采集模块的具体执行步骤包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于物联网的太阳能设备远程监控系统，其特征在于，所述数据采集模块的具体执行步骤还包括：
4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的太阳能设备远程监控系统，其特征在于，所述数据分析模块的具体执行步骤包括：
5.根据权利要求4所述的一种基于物联网的太阳能设备远程监控系统，其特征在于，所述数据分析模块的具体执行步骤还包括：
6.根据权利要求5所述的一种基于物联网的太阳能设备远程监控系统，其特征在于，所述数据分析模块的具体执行步骤还包括：
7.根据权利要求6所述的一种基于物联网的太阳能设备远程监控系统，其特征在于，所述数据分析模块的具体执行步骤还包括：
8.根据权利要求1所述的一种基于物联网的太阳能设备远程监控系统，其特征在于，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭通如，马惠，宋卫锋，张小波，薛鹏鹏，
申请(专利权)人：江苏旭力新能源发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
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