一种高透光柔性光伏大棚设计方法及系统与流程

本发明涉及农业种植技术研发，更具体地，涉及一种高透光柔性光伏大棚设计方法及系统。

背景技术：

1、植物生长是需要很多必备条件的，在传统大棚种植中很多种植户会忽略的问题，那就是大棚种植补光。因为，植物生长是离不开光的，因为植物需要进行光合作用，就像是人的呼吸，离不开氧气的，大棚种植的最大作用是能保持植物的生长所需温度，避免了自然灾害，风霜雨雪的困扰，但是植物被大棚给挡住了光，让植物的光合作用受到了很大的限制。

2、在本发明技术之前，现有的大棚设计过程中，仅考虑采用可以透光的光伏板进行大棚设计，均未考虑如何设置一种柔性的光伏板，这种光伏板可以移动，可以平衡整个大棚内的透光程度，使得光伏大棚内各个区域的植物的透光程度达到均衡且充足的效果。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本发明提出了一种高透光柔性光伏大棚设计方法及系统，通过分析光伏板的不同位置和时长下对光照的遮挡程度进行光伏移动时控制，使得内部区域的植物透光度均衡且具有高通透度。

2、根据本发明实施例第一方面，提供一种高透光柔性光伏大棚设计方法。

3、在一个或多个实施例中，优选地，所述一种高透光柔性光伏大棚设计方法包括：

4、对大棚进行区域划分，形成种植区域平均照度；

5、在线测试增加光伏板前后的光照差；

6、根据每个种植区域的平均照度计算光伏照度控制裕度；

7、根据每个种植区域的平均照度和当前大棚的平均裕度确定光伏板停留时间；

8、根据所述光伏板停留时间与当前时刻的日照时长计算当日光伏板的停留时间；

9、根据日光伏板的停留时间，完成对全部的光伏板移动路线的控制。

10、在一个或多个实施例中，优选地，所述对大棚进行区域划分，形成种植区域平均照度，具体包括：

11、获取大棚的全部区域，进行3cm×3cm的方形为种植区域划分；

12、通过仿真模拟根据所述种植区域提取对应的不同时间的照度；

13、根据所述不同时间的照度利用第一计算公式形成种植区域的平均照度；

14、所述第一计算公式为：

15、

16、其中，bi为第i个采集时间点的照度，n为采集点的总数，a为种植区域的平均照度。

17、在一个或多个实施例中，优选地，所述在线测试增加光伏板前后的光照差，具体包括：

18、设置一个可控的光照源；

19、根据所述可控的光照源设置对应的100组不同的光源功率；

20、提取对应的100组不同的光源功率下增加光伏板前与后的照度100组数据；

21、利用第二计算公式获得最终的一个光伏板的光照差；

22、所述第二计算公式为：

23、

24、其中，c为光照差，z+j为第j组增加光伏板前的照度，z-j为第j组增加光伏板后的照度。

25、在一个或多个实施例中，优选地，所述根据每个种植区域的平均照度计算光伏照度控制裕度，具体包括：

26、读取每个种植区域的平均照度，并利用第三计算公式计算当前大棚的平均裕度；

27、将所述当前大棚的平均裕度作为光伏照度控制裕度；

28、根据所述光伏照度控制裕度，判断是否满足第四计算公式，若满足则光伏板可以在该种植区域的上方停留，若不满足则无法在该种植区域的上方停留；

29、所述第三计算公式为：

30、

31、其中，ak为第k个种植区域的平均照度，m为当前大棚的种植区域的总数，d为所述当前大棚的平均裕度；

32、所述第四计算公式为：

33、ak>d。

34、在一个或多个实施例中，优选地，所述根据每个种植区域的平均照度和当前大棚的平均裕度确定光伏板停留时间，具体包括：

35、获得当前时刻的每个种植区域的平均照度和当前大棚的平均裕度，利用第五计算公式分配系数；

36、获取单日最长日照时长，利用分配系数利用第六计算公式计算光伏板停留时间；

37、判断每个种植区域的平均照度判断是否满足第七计算公式，若满足则不做处理，若不满足则利用第八计算公式更新光伏板停留时间；

38、所述第五计算公式为：

39、xk＝ak-d

40、其中，xk为第k个种植区域的分配系数；

41、所述第六计算公式为：

42、

43、其中，e为单日最长日照时长，tk为第k个种植区域的光伏板停留时间；

44、所述第七计算公式为：

45、tk×(ak÷c)>d×e

46、所述第八计算公式为：

47、tk＝d×e÷(ak÷c)。

48、在一个或多个实施例中，优选地，所述根据所述光伏板停留时间与当前时刻的日照时长计算当日光伏板的停留时间，具体包括：

49、获取当前时刻的日照时长，利用第九计算公式计算日照修正系数；

50、将当前时刻每个种植区域的光伏板停留时间，并将所述种植区域的光伏板停留时间乘以日照修正系数，作为当日光伏板的停留时间；

51、所述第九计算公式为：

52、g＝h÷e

53、其中，g为日照修正系数,h为当前时刻的日照时长。

54、在一个或多个实施例中，优选地，所述根据日光伏板的停留时间，完成对全部的光伏板移动路线的控制，具体包括：

55、预先设置每个种植区域对应的棚顶覆盖位置；

56、根据对应的停留时间与棚顶覆盖位置，确定光伏板的移动路线；

57、设置光伏板的移动导轨，完成光伏板移动路线的控制。

58、根据本发明实施例第二方面，提供一种高透光柔性光伏大棚设计系统。

59、在一个或多个实施例中，优选地，所述一种高透光柔性光伏大棚设计系统包括：

60、区域照度提取模块，用于对大棚进行区域划分，形成种植区域平均照度；

61、光照差分析模块，用于在线测试增加光伏板前后的光照差；

62、照度控制模块，用于根据每个种植区域的平均照度计算光伏照度控制裕度；

63、停留分析模块，用于根据每个种植区域的平均照度和当前大棚的平均裕度确定光伏板停留时间；

64、均化处理模块，用于根据所述光伏板停留时间与当前时刻的日照时长计算当日光伏板的停留时间；

65、移动控制模块，用于根据日光伏板的停留时间，完成对全部的光伏板移动路线的控制。

66、根据本发明实施例第三方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器执行时实现如本发明实施例第一方面中任一项所述的方法。

67、根据本发明实施例第四方面，提供一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储一条或多条计算机程序指令，其中，所述一条或多条计算机程序指令被所述处理器执行以实现本发明实施例第一方面中任一项所述的方法。

68、本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

69、本发明方案中，通过光伏板的按照预设的移动线路控制，实现更高透光的效果。

70、本发明方案中，通过光伏板的移动控制，根据光伏板的遮挡位置不同和光伏板的通透性的影响，进行每日最优的光伏移动控制。

71、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

72、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。