[0001] 本发明涉及视觉区域避让技术领域，具体为一种基于卫星图视觉区域避让的风机光伏设备自动布置系统。

[0002] 基于卫星图视觉区域避让的风机光伏设备自动布置系统是一种利用卫星图像和人工智能技术来自动规划和布置风力发电机和光伏发电设备的系统，这种系统可以通过分析卫星图像和地理信息数据，识别出适合建设风机和光伏设备的区域，并自动规划设备的布置方式，以实现最优的能源利用效果，同时通过科学规划设备的布置，可以减少设备之间的相互遮挡和影响，提高设备的运行效率和稳定性。

[0003] 传统的布置方法主要依靠专家团队进行现场勘测和人工规划，专家需要到现场进行地形测量、气候数据收集和分析，这种方式不仅耗时耗力，而且容易出现人为误差，难以保证布置的最佳性和效率。

[0043] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0044] 针对目前进行风机光伏设备自动布置时，不仅耗时耗力，而且容易出现人为误差，难以保证布置的最佳性和效率的问题，为此提出一种基于卫星图视觉区域避让的风机光伏设备自动布置系统，请参阅图1，该系统包括数据载入模块、数据计算模块、自动布置模块以及报告导出模块；

[0045] 其中数据载入模块基于卫星图视觉区域选择布点范围，开始载入地形数据Dxsj、避让数据Brsj、不可用属性数据Fysj以及避让距离参数Brjl，这些被载入系统的地形数据，是数据计算模块用于分析的基础数据；

[0046] 数据计算模块基于数据载入模块传输的数值，计算布置风机区域面积Fjmj、布置光伏设备区域面积Gfmj、风机非避让区域面积Fjqy、光伏设备非避让区域面积Gfqy、避让区域对风机布置的影响因子Fjyz、避让区域对光伏设备布置的影响因子Gfyz、风机布置区域的风速Fjfs、光伏设备布置区域的风速Gffs以及区域布置综合能源利用率Nyly，其中：

[0047] 布置风机区域面积计算公式如下：

[0048]

[0049] 通过合理的区域面积计算，可以确保风机的布置能够最大限度地利用风能资源，避免资源浪费，同时减少风流的干扰，提高整体发电效率，公式中，Fjmj表示布置风机区域面积，Areab表示系统定义的避让区域的原始面积，是由于环境、地形或法律规定的因素而不能安置风机的区域， 表示对于每个避免对象j计算的缓冲区面积，m是需要避让的对象的数量，如建筑、树木以及水体，Abufj(d)则表示在该对象周围，由于避让距离d而产生的缓冲区的面积，确保每台风机在其最佳操作区域内工作，减少故障和维护需求，提升系统的整体稳定性；

[0050] 布置光伏设备区域面积计算公式如下：

[0051] Gfmj＝n*Spnj+Hcmj+Brmj

[0052] 通过计算和优化光伏设备的位置和倾斜角度，可以使光伏板始终保持在最佳接收阳光的位置，从而提高整体发电效率，公式中，Gfmj表示布置光伏设备区域面积，n表示光伏面板的数量，Spnj表示单个光伏面板的面积，Hcmj表示布置光伏设备所需的缓冲面积，Brmj表示布置光伏设备所需的避让区域面积，精确的区域面积计算可以帮助评估项目的整体投资和运营成本，与预期收益相对比，确保项目的经济可行性；

[0053] 风机非避让区域面积计算公式如下：

[0054] Fjqy＝πR2+Hcfj

[0055] 明确非避让区域能够有效降低因风机旋转导致的安全隐患，减少对人和动物的伤害风险，合理的避让区域可以防止倒伏的风机或飞散的部件在强风天气下造成的潜在损2
坏，公式中，Fjqy表示风机非避让区域面积，πR 表示风机本身的面积，R表示风机叶片的半径，Hcfj表示风机周围缓冲区面积，同时通过计算非避让区域，可以更好地划分风电场径向，确保电机有效接收风能，避免因不当布局导致的风能浪费；

[0056] 光伏设备非避让区域面积计算公式如下：

[0057]

[0058] 科学计算非避让区域有助于合理利用土地资源，降低项目开发成本，提升光伏项目的经济性，公式中，Gfqy表示光伏设备非避让区域面积，Amohi表示第i个障碍物的基面积，这个面积是障碍物的投影面积，反映了该障碍物在地面上占据的空间，Hcpyi表示第i个障碍物与光伏组件之间的阴影长度，这个值与障碍物的高度和太阳光线的角度有关，光线的角度将决定从障碍物顶端投射到光伏组件上的阴影长度，n表示周围障碍物的数量，合理的非避让区域设计为未来的光伏扩展或升级提供足够空间，促进可再生能源可持续利用；

[0059] 避让区域对风机布置的影响因子计算公式如下：

[0060]

[0061] 了解避让区域对风机布置的影响因子可以帮助设计者更好地选择合适的风机布置方案，以最大程度地减少避让区域对风机性能和效率的影响，公式中，Fjyz表示避让区域对风机布置的影响因子，Zymj表示风电场的总占地面积，Kymj表示在避让区域限制后可用于布置风机的实际面积，通过计算影响因子，可以提前预测和评估避让区域对风机性能的影响程度，从而在设计阶段就进行相应的调整和优化，避免后期出现问题或需要进行大规模的调整；

[0062] 避让区域对光伏设备布置的影响因子计算公式如下：

[0063]

[0064] 对避让区域对光伏设备布置的影响因子进行计算，可以为工程项目的光伏系统布置提供科学依据和技术支持，确保系统的稳定运行和高效发电，公式中，Gfyz表示避让区域对光伏设备布置的影响因子，Zygf表示光伏设备布置区域的总面积，Kygf表示在避让区域限制后可用于布置光伏设备的实际面积，Tzyz表示调整因子，用于量化影响光伏设备布置的因素，通过计算影响因子，可以帮助设计者更好地了解避让区域的特点和限制条件，从而在设计中更好地考虑和克服这些限制，确保光伏设备布置的合理性和可行性，这可以提高光伏系统的发电效率，延长设备的使用寿命，降低运维成本；

[0065] 风机布置区域的风速计算公式如下：

[0066]

[0067] 风速计算可以帮助选择更适合的风机规格与布置，从而降低噪音对周边环境的影响，公式中，Fjfs表示风机布置区域的风速，jzfs表示基准风速，z表示风速对应的高度，z0表示地面粗糙度长度，指的是地面表面特征如建筑物、树木对风速的影响程度，zref表示参考高度，结合风速分析，可以设计出更高效、更具韧性的风电场，适应不同的气候条件；

[0068] 光伏设备布置区域的风速计算公式如下：

[0069]

[0070] 了解风速情况可以帮助设计合适的光伏阵列布局，确保光伏板能够获得尽可能多的阳光，同时避免过度的风压对设备产生影响，公式中，Gffs表示光伏设备布置区域的风速，Vref表示参考高度处的风速，z表示风速对应的高度，z0表示地面粗糙度长度，指的是地面表面特征如建筑物、树木对风速的影响程度，k表示凯尔文常数，近似值为0.4，Bx表示修正因子，依据大气的稳定性通过现场数据获得，通过风速计算，精确设计基础和支架结构，提高整体稳固性，确保光伏设施在强风条件下的安全；

[0071] 区域布置综合能源利用率计算公式如下：

[0072]

[0073] 通过分析区域的能源利用情况，可以更科学地配置能源资源，确保在每个环节都能实现最佳的能源利用效益，公式中，Nyly表示区域布置综合能源利用率，Fjfn表示风机产生的风能，Fjqy表示风机非避让区域面积，Gfnl表示光伏设备产生的光伏能，Gfqy表示光伏设备非避让区域面积，DP表示距离避让因子，Ztnl表示总投入能量，提高综合能源利用率有助于更好地整合风能、太阳能等可再生能源，推动可持续发展；

[0074] 自动布置模块根据布置风机区域面积Fjmj、风机非避让区域面积Fjqy、避让区域对风机布置的影响因子Fjyz、风机布置区域的风速Fjfs以及区域布置综合能源利用率Nyly，基于上述参数进行自动布置风机，并生成风机布置报告，并根据布置光伏设备区域面积Gfmj、光伏设备非避让区域面积Gfqy、避让区域对光伏设备布置的影响因子Gfyz、光伏设备布置区域的风速Gffs以及区域布置综合能源利用率Nyly，基于上述参数进行自动布置光伏地块，并生成光伏地块布置报告，报告导出模块将自动布置模块生成的风机布置报告与光伏地块布置报告导出到本地资源路径。

[0075] 通过上述系统计算相关非避让区域参数，自动进行风机与光伏设备的布置，缩短了布置时间，而且布置区域位置精准，提高了布置的最佳性和效率。

[0076] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。