[发明专利]一种基于云计算的太阳能智能控制方法及系统

说明书

技术领域

本发明属于太阳能领域，尤其涉及一种基于云计算的太阳能智能控制方法及系统。

背景技术

为了实现经济和社会的可持续发展，减少因使用化石能源而带来的环境污染问题，寻求新的能源，特别是无污染的清洁能源已成为现在人们研究的热点。太阳能是一种取之不尽用之不竭的清洁能源，而且资源量巨大，地球表面每年收的太阳辐射能总量为1×10^{18 kW·h，为世界年耗总能量的一万多倍。世界各国都已经把太阳能的利用作为新能源开发的重要一项，我国政府在《政府工作报告》也早已明确提出要积极发展新能源，其中太阳能的利用尤其占据着突出地位。然而由于太阳辐射到达地球上的能量密度小（每平方米约一千瓦），而且又是不连续的，这给大规模的开发利用带来一定困难。因此，为了广泛利用太阳能，不仅要解决技术上的问题，而且在经济上必须能同常规能源相竞争。太阳能的利用主要有光热转化、光电转化、光化学转换这三种形式。相比于太阳能光伏产业和光化学转换的高昂成本与低的能量转换效率，太阳能热转化是一种能量转换效率和利用率高而且成本低廉、可在全社会广泛推广的太阳能利用方式。}

传统的太阳能系统包括本地服务器。本地服务器接收控制器发送的信息，通过本地服务器内预设控制程序及参数得到的运行方案，控制器根据本地服务器得到的运行方案控制余热系统运行，即太阳能系统的运行只能按照本地服务器内预设的控制程序及参数得到的运行方案运行。然而，系统的现场状况复杂多变，当本地服务器得到的运行方案无法满足现场状况的需求时，需要维护人员抵达现场更新本地服务器的控制程序及参数，以便本地服务器得到满足现场状况的运行方案，无法灵活地调整本地服务器内的控制程序及参数，灵活性差。此外，传统的太阳能系统的数据处理效率以及安全性能也有待进一步提升。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于：提供一种灵活、效率高和安全的，基于云计算的太阳能智能控制方法。

本发明的另一目的在于：提供一种灵活、效率高和安全的，基于云计算的太阳能智能控制系统。

本发明所采取的技术方案是：

一种基于云计算的太阳能智能控制方法，包括以下步骤：

换热系统测量所需的数据并将测量的数据发送给云端服务器；

云端服务器根据换热系统测量的数据进行智能分析，以得到换热系统的运行信息和控制参数；

云端服务器将换热系统的控制参数返回给换热系统，以对换热系统进行远程控制；

所述云端服务器构建了由基础设施层、平台层和软件应用层组成的智能控制架构，其中，基础设施层通过互联网获取换热系统测量的数据，且基础设施层采用了服务器集群并借助虚拟机进行虚拟化，还采用了分布式存储系统以及大数据管理系统来存储和管理数据，以为平台层提供具有硬件支撑能力的IaaS服务；平台层提供PaaS服务，并为软件应用层提供一个供调用的应用程序编程接口，所述PaaS服务包括基于MapReduce的太阳能数据并行处理服务、用户身份统一认证服务、复合加密服务、备份容灾服务、负载均衡服务和接口服务；软件应用层通过应用程序编程接口调用平台层的服务进行智能分析，所述智能分析包括换热系统的运行状态分析、换热系统的故障检修策略确定、换热系统的控制权限分配、换热系统的控制参数设置以及换热系统的控制参数调整。

进一步，所述换热系统测量的数据包括进水温度、出水温度、太阳光的强度、水泵功率和上水流速，所述服务器集群为Hadoop服务器集群，所述虚拟机采用Linux操作系统的Xen虚拟机，所述分布式存储系统为HDFS存储系统，所述大数据管理系统为HBase数据管理系统，所述换热系统的运行信息包括换热系统测量的数据和换热系统的运行状态，所述换热系统的运行状态包括正常状态和故障状态。

进一步，所述软件应用层通过应用程序编程接口调用基于MapReduce的太阳能数据并行处理服务进行智能分析这一步骤，其包括：

软件应用层通过应用程序编程接口直接从HBase数据管理系统读取所需的键值对，所述所需的键值对<key1，key2，key3；value>中key1、key2和key3合并为一个键值key，key1为测量的数据类型，key2为智能分析类别，key3为预先训练好的SVM分类器参数，值value为一个智能分析类别对应的智能分析结果数据；

根据读取的键值对，采用MapReduce函数进行智能分析，得到智能分析的结果数据。