一种基于5G的太阳能智慧提水方法和系统与流程

本发明属于新能源开发利用和5g，具体涉及一种基于5g的太阳能智慧提水方法和系统。

背景技术：

1、高原地区地势高亢，地形由丘状高原面和分割山顶面组成，造成水源与农田高差较大。高海拔地区空气稀薄，电力基础设施薄弱，地形落差较大，泵站功率及扬程较大，影响在高原地区建设的泵站的电气设备散热、影响绝热介质强度。

2、对高海拔地区超高扬程泵站的需求，传统光伏泵站采用两种方式：第一种是采用多级水泵串联的运行模式，但多级水泵串联增加了系统的冗余性、复杂性与维护成本，多级水泵的某一级发生故障将直接导致泵站停止运行；第二种是采用单级超高扬程的多级离心泵，但多级离心泵对电力系统的稳定性有严格的要求，光伏泵站的电力系统采用光伏阵列供电，其电压与电流的波动会对多级离心泵性能造成严重的影响，难以实现光伏泵站单级实现超高扬程输送水的目的。

3、而且，高原地区能源紧张，随着5g通信手段的提升，在高原地区的通信资源利用也尤为突出，充分协调太阳能资源在远程通信和提水浇地上的分配与调度至关重要。

技术实现思路

1、根据本发明第一方面，本发明请求保护一种基于5g的太阳能智慧提水方法，包括：

2、遍历采集农田的当前农田特征，结合所述农田的历史收成对照信息，分析得出所述农田的当前提水需求；

3、依据所述农田的当前提水需求，获取当前待提水水源的水位信息，依据所述水位信息计算出当前提水至所述农田进行浇地的消耗功率；

4、分析所述消耗功率和太阳能供能功率的关系，选择对应的5g通信网络模式进行远程控制通信，通知光伏泵采用对应的策略执行提水作业；

5、执行提水作业时，定时诊断提水至所述农田进行浇地的剩余消耗功率，分析所述剩余消耗功率和太阳能供能功率的关系，选择对应的5g通信网络模式进行远程控制通信，通知光伏泵采用对应的策略执行剩余提水作业。

6、进一步的，所述遍历采集农田的当前农田特征，结合所述农田的历史收成对照信息，分析得出所述农田的当前提水需求，具体包括：

7、采用双目摄像装置遍历需要提水浇地的农田，采集农田的当前农田特征，得出当前的待检测农田数量、各个农田的种植作物类型以及各个农田的当前作物状态；

8、依据历史收成对照信息表的作物用水需求关系，结合各个农田的当前作物状态，对所述各个农田设置浇地量；

9、结合提水周期分析当地提水周期内的天气预报，依据所述浇地量分析得出所述农田的提水量，作为所述农田的当前提水需求。

10、进一步的，所述依据所述农田的当前提水需求，获取当前待提水水源的水位信息，依据所述水位信息计算出当前提水至所述农田进行浇地的消耗功率，具体包括：

11、获取当前待提水水源的水位信息，计算得出所述待提水水源与需要提水浇地的农田之间的提水高度；

12、依据所述农田的提水量，设置提水速率，根据所述提水高度和提水速率得出所述农田的进行浇地的消耗功率。

13、进一步的，所述分析所述消耗功率和太阳能供能功率的关系，选择对应的5g通信网络模式进行远程控制通信，通知光伏泵采用对应的策略执行提水作业，具体包括：

14、分析所述消耗功率和太阳能供能功率的关系，当所述太阳能供能功率大于所述消耗功率且比值满足大于预设比例倍数值时，设定远程控制通信为第一5g通信网络模式，采用第一5g通信网络模式通知光伏泵采用第一提水策略执行提水作业；

15、当所述太阳能供能功率大于所述消耗功率且比值满足不大于预设比例倍数值时，设定远程控制通信为第二5g通信网络模式，采用第二5g通信网络模式通知光伏泵采用第二提水策略执行提水作业；

16、当所述太阳能供能功率不大于所述消耗功率时，设定远程控制通信为第三5g通信网络模式，采用第三5g通信网络模式通知光伏泵采用第三提水策略执行提水作业；

17、所述第一5g通信网络模式为amf通信方式；

18、所述第二5g通信网络模式为upf通信方式；

19、所述第三5g通信网络模式为nrf通信方式。

20、进一步的，所述执行提水作业时，定时诊断提水至所述农田进行浇地的剩余消耗功率，分析所述剩余消耗功率和太阳能供能功率的关系，选择对应的5g通信网络模式进行远程控制通信，通知光伏泵采用对应的策略执行剩余提水作业，具体包括：

21、在经过提水周期后，得出所述农田进行浇地的剩余消耗功率，分析所述剩余消耗功率和太阳能供能功率的关系，当所述太阳能供能功率大于所述剩余消耗功率且比值满足大于预设比例倍数值时，修正远程控制通信为第一5g通信网络模式，采用第一5g通信网络模式通知光伏泵采用第一提水策略执行提水作业；

22、当所述太阳能供能功率大于所述剩余消耗功率且比值满足不大于预设比例倍数值时，修正远程控制通信为第二5g通信网络模式，采用第二5g通信网络模式通知光伏泵采用第二提水策略执行提水作业；

23、当所述太阳能供能功率不大于所述剩余消耗功率时，修正远程控制通信为第三5g通信网络模式，采用第三5g通信网络模式通知光伏泵采用第三提水策略执行提水作业。

24、根据本发明第二方面，本发明请求保护一种基于5g的太阳能智慧提水系统，包括：

25、提水需求模块，遍历采集农田的当前农田特征，结合所述农田的历史收成对照信息，分析得出所述农田的当前提水需求；

26、消耗功率模块，依据所述农田的当前提水需求，获取当前待提水水源的水位信息，依据所述水位信息计算出当前提水至所述农田进行浇地的消耗功率；

27、远程通信模块，分析所述消耗功率和太阳能供能功率的关系，选择对应的5g通信网络模式进行远程控制通信，通知光伏泵采用对应的策略执行提水作业；

28、提水更新模块，执行提水作业时，定时诊断提水至所述农田进行浇地的剩余消耗功率，分析所述剩余消耗功率和太阳能供能功率的关系，选择对应的5g通信网络模式进行远程控制通信，通知光伏泵采用对应的策略执行剩余提水作业。

29、进一步的，所述提水需求模块，具体包括：

30、采用双目摄像装置遍历需要提水浇地的农田，采集农田的当前农田特征，得出当前的待检测农田数量、各个农田的种植作物类型以及各个农田的当前作物状态；

31、依据历史收成对照信息表的作物用水需求关系，结合各个农田的当前作物状态，对所述各个农田设置浇地量；

32、结合提水周期分析当地提水周期内的天气预报，依据所述浇地量分析得出所述农田的提水量，作为所述农田的当前提水需求。

33、进一步的，所述消耗功率模块，具体包括：

34、获取当前待提水水源的水位信息，计算得出所述待提水水源与需要提水浇地的农田之间的提水高度；

35、依据所述农田的提水量，设置提水速率，根据所述提水高度和提水速率得出所述农田的进行浇地的消耗功率。

36、进一步的，所述远程通信模块，具体包括：

37、分析所述消耗功率和太阳能供能功率的关系，当所述太阳能供能功率大于所述消耗功率且比值满足大于预设比例倍数值时，设定远程控制通信为第一5g通信网络模式，采用第一5g通信网络模式通知光伏泵采用第一提水策略执行提水作业；

38、当所述太阳能供能功率大于所述消耗功率且比值满足不大于预设比例倍数值时，设定远程控制通信为第二5g通信网络模式，采用第二5g通信网络模式通知光伏泵采用第二提水策略执行提水作业；

39、当所述太阳能供能功率不大于所述消耗功率时，设定远程控制通信为第三5g通信网络模式，采用第三5g通信网络模式通知光伏泵采用第三提水策略执行提水作业；

40、所述第一5g通信网络模式为amf通信方式；

41、所述第二5g通信网络模式为upf通信方式；

42、所述第三5g通信网络模式为nrf通信方式。

43、进一步的，所述提水更新模块，具体包括：

44、在经过提水周期后，得出所述农田进行浇地的剩余消耗功率，分析所述剩余消耗功率和太阳能供能功率的关系，当所述太阳能供能功率大于所述剩余消耗功率且比值满足大于预设比例倍数值时，修正远程控制通信为第一5g通信网络模式，采用第一5g通信网络模式通知光伏泵采用第一提水策略执行提水作业；

45、当所述太阳能供能功率大于所述剩余消耗功率且比值满足不大于预设比例倍数值时，修正远程控制通信为第二5g通信网络模式，采用第二5g通信网络模式通知光伏泵采用第二提水策略执行提水作业；

46、当所述太阳能供能功率不大于所述剩余消耗功率时，修正远程控制通信为第三5g通信网络模式，采用第三5g通信网络模式通知光伏泵采用第三提水策略执行提水作业。

47、本发明属于新能源开发利用和5g技术领域，具体涉及一种基于5g的太阳能智慧提水方法和系统，通过遍历采集农田的当前农田特征，结合农田的历史收成对照信息，分析得出农田的当前提水需求；获取当前待提水水源的水位信息，依据水位信息计算出当前提水至农田进行浇地的消耗功率；分析选择对应5g通信网络模式远程控制通信，通知光伏泵采用对应的策略执行提水作业；执行提水作业时，定时诊断提水至农田进行浇地的剩余消耗功率，分析选择对应5g通信网络模式远程控制通信，通知光伏泵采用对应的策略执行剩余提水作业。本发明可以有效对光伏太阳能提水浇地过程中的通信模式进行合理配置，有效兼顾提水作业和浇地监控维护。