本发明涉及火灾预警，具体为一种浮式光伏发电站的火灾预警方法及系统。
背景技术：
1、随着全球能源需求的不断增长和环境保护意识的提升，可再生能源，尤其是光伏发电技术，得到了迅速发展。近年来，浮式光伏发电站作为一种新兴的光伏发电形式，因其能够有效利用水体表面空间、减少土地资源占用、提高发电效率等优势，受到了广泛关注和应用。浮式光伏发电站不仅具有良好的散热效果，还能通过水面的冷却作用提高光伏组件的效率。然而，随着浮式光伏发电站规模的扩大和复杂性的增加，其运行安全性和稳定性问题也日益凸显。火灾作为光伏发电系统中的重大安全隐患，一旦发生，将可能导致严重的经济损失和环境污染。因此，如何在早期阶段有效预警火灾，成为了浮式光伏发电站亟需解决的技术难题。
2、目前，针对光伏发电系统的火灾预警技术主要集中在对电气参数的监测和环境参数的监测。常见的方法包括通过监测光伏组件和逆变器的电压、电流和温度等参数，结合一定的预设阈值进行火灾判断。然而，这些传统的预警方法在实际应用中存在一些不足。首先，预设阈值的静态性导致了系统在面对不同环境条件时的适应性差，容易出现误报或漏报现象。其次，传统方法主要依赖单一或少量参数，无法全面反映系统的运行状态和环境变化，预警的准确性和及时性较低。此外，现有的预警系统大多缺乏有效的应急响应机制，即便能够及时预警，也无法快速采取相应措施，限制了其实际应用效果。
3、现有技术存在的这些不足，使得浮式光伏发电站的火灾预警面临严峻挑战。我方发明的一种浮式光伏发电站的火灾预警方法，创新性地提出了实时采集包括历史运行参数、当前运行参数和当前环境参数在内的监控数据，并将其构成实时数据矩阵进行数据融合，通过计算当前时间点的实时数据与历史融合数据的差异，结合环境变量和传感器数据计算动态阈值，从而获得更加精准的预警判定结果。相比现有技术，该方法不仅提高了火灾预警的准确性和及时性，还通过预设的紧急响应措施，确保在火灾预警后能够迅速采取有效的应对措施，最大限度地降低火灾风险和损失。
4、综上所述，现有浮式光伏发电站的火灾预警技术存在阈值静态性、参数单一性和应急响应机制不足的问题。我方发明的浮式光伏发电站的火灾预警方法，针对这些问题提出了创新性解决方案，属于光伏发电系统安全监控技术领域。通过本发明，能够显著提高浮式光伏发电站的运行安全性和稳定性，具有重要的应用价值和推广前景。
技术实现思路
1、鉴于上述存在的问题，提出了本发明。
2、因此，为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种浮式光伏发电站的火灾预警方法，包括：实时采集浮式光伏发电站系统的监控参数，所述监控参数包括历史运行参数、当前运行参数和当前环境参数；
3、将采集的监控数据构成实时数据矩阵并进行数据融合，获得历史融合数据，计算当前时间点的实时数据与所述历史融合数据的差异；
4、根据环境变量和传感器数据计算动态阈值，比较所述差异和所述动态阈值，获得预警判定结果，根据所述预警判定结果判断是否预警；
5、在收到火灾预警后，根据预设的紧急响应措施进行火灾预警。
6、作为本发明所述的浮式光伏发电站的火灾预警方法的一种优选方案，其中：所述历史运行参数包括每台逆变器的历史直流参数、历史交流参数和历史温度参数；
7、所述历史直流参数包括历史直流电压、历史直流电流和历史直流功率；
8、所述历史交流参数包括历史交流电压和历史交流电流；
9、所述历史温度参数包括历史逆变器机内温度；
10、所述当前运行参数包括每台逆变器的当前直流参数、当前交流参数和当前温度参数；
11、所述当前直流参数包括实时直流电压、实时直流电流和实时直流功率；
12、所述当前交流参数包括实时交流电压和实时交流电流；
13、所述当前温度参数包括实时逆变器机内温度；
14、所述当前环境参数包括实时温度、实时湿度和实时风速。
15、作为本发明所述的浮式光伏发电站的火灾预警方法的一种优选方案，其中：所述构成实时数据矩阵中的实时数据矩阵包括，
16、
17、其中，vdc(t)为逆变器输入的实时直流电压，idc(t)为逆变器输入的实时直流电流，pdc(t)为逆变器输入的实时直流功率，vac(t)为逆变器输出的实时交流电压，iac(t)为逆变器输出的实时交流电流，tinv(t)为逆变器内部的实时温度，t(t)为当前逆变器所处环境的温度，h(t)为当前逆变器所处环境的湿度，w(t)为当前逆变器所处环境的风速，s(t)为实时数据矩阵。
18、作为本发明所述的浮式光伏发电站的火灾预警方法的一种优选方案，其中：所述进行数据融合包括，
19、将一段时间内的历史数据与实时数据矩阵进行加权移动平均处理，计算扩展的历史数据加权移动平均，获得历史融合数据，计算公式如下：
20、
21、其中，havg(t)在时间t时刻的扩展历史数据加权移动平均，n为移动窗口的大小，一个较大的n值意味着使用更多的历史数据，反应较为平滑；较小的n值意味着使用较少的历史数据，更能反映近期的变化，wi为在时间t-i时刻的权重系数，用于调整各时间点数据在计算加权移动平均中的影响；
22、所述获得预警判定结果包括，
23、比较d(t)和θ(t)：若d(t)>θ(t)，则系统触发火灾预警信号；
24、若d(t)≤θ(t)，则系统不触发预警信号。
25、作为本发明所述的浮式光伏发电站的火灾预警方法的一种优选方案，其中：所述计算当前时间点的实时数据与所述历史融合数据的差异包括，
26、计算历史融合数据的标准差，并通过计算当前时间点的实时数据与历史数据的差异计算标准差归一化差异；
27、
28、其中，d(t)为标准差归一化差异，σs为历史融合数据的标准差。
29、作为本发明所述的浮式光伏发电站的火灾预警方法的一种优选方案，其中：所述计算动态阈值包括，
30、根据环境变量和传感器数据计算动态阈值θ(t)，动态阈值由多个参数加权和构成：
31、
32、其中，si(t)为传感器数据，包括直流电压、直流电流、直流功率、交流电压、交流电流以及逆变器机内温度，α0、α1、α2、α3、βi为通过训练得到的权重参数。
33、作为本发明所述的浮式光伏发电站的火灾预警方法的一种优选方案，其中：所述预设的紧急响应措施包括，
34、若火灾传感器检测到某一区域温度升高或烟雾浓度增加，则立即启动区域隔离装置，并激活小型自动灭火无人艇；判断该区域火灾严重程度，根据预设阈值判断是否需要启动其他灭火设备；
35、若火灾严重程度低于第一阈值，则启动基础灭火设备，进行初步灭火，同时发出声光报警，指导现场人员进行疏散和自救；在灭火过程中，实时监控火灾状况，若火势有蔓延迹象，则上调火灾严重程度等级，执行相关灭火策略；
36、若火灾严重程度介于第一阈值和第二阈值之间，则同时启动喷水灭火系统和小型自动灭火无人艇进行联合灭火，并根据火灾发展情况调整喷水灭火系统的喷洒强度和无人艇的灭火路径，并判断是否需要切断部分或全部电力供应，以防止火灾进一步扩大；
37、若火灾严重程度超过第二阈值，则立即切断全部电力供应，并启动所有灭火设备进行全面灭火；根据实时数据动态调整灭火策略，并优先保障人员安全撤离；火灾事件结束后，系统自动生成事故报告，记录火灾发生的时间、地点、原因以及处理过程；
38、若火灾处理过程中出现设备故障或灭火效果不佳，则立即启动备用应急方案，包括手动操作隔离装置和灭火设备和召集现场人员进行紧急处理；事故处理完成后，对设备进行详细检查和维护，确保其在下次火灾发生时能够正常运行；
39、在事故报告生成后，系统将根据报告内容对预设的紧急响应措施进行优化和改进，包括调整火灾传感器的敏感度、优化灭火设备的配置和运行策略和更新备用应急方案；并需定期校验和维护变压器保护配置，确保其动作可靠，防止由于设备故障导致的火灾。
40、本发明的另外一个目的是提供一种浮式光伏发电站的火灾预警系统，为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种浮式光伏发电站的火灾预警系统，包括：数据采集模块、数据处理模块、预警判定模块以及火灾响应模块；
41、所述数据采集模块用于实时采集浮式光伏发电站系统的监控参数，所述监控参数包括历史运行参数、当前运行参数和当前环境参数；
42、所述数据处理模块用于将采集的监控数据构成实时数据矩阵并进行数据融合，获得历史融合数据，计算当前时间点的实时数据与所述历史融合数据的差异；
43、所述预警判定模块用于根据环境变量和传感器数据计算动态阈值，比较所述差异和所述动态阈值，获得预警判定结果，根据所述预警判定结果判断是否预警；
44、所述火灾响应模块用于在收到火灾预警后，根据预设的紧急响应措施进行火灾预警。
45、一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述浮式光伏发电站的火灾预警方法的步骤。
46、一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述浮式光伏发电站的火灾预警方法的步骤。
47、本发明的有益效果：通过实时采集浮式光伏发电站系统的监控参数，包括历史运行参数、当前运行参数和当前环境参数，建立了全面的监控基础。将采集的数据构成实时数据矩阵并进行数据融合，获得历史融合数据，从而提升了异常检测的准确性。根据环境变量和传感器数据计算动态阈值，通过比较差异和动态阈值，获得预警判定结果，这一步骤确保了报警灵敏度的动态调整，减少了误报，提高了响应的精准度。在收到火灾预警后，根据预设的紧急响应措施进行火灾预警，使得系统能够快速采取适当的应对措施，有效减少火灾带来的潜在损失，并优先保障人员安全。通过这些步骤，实现了早期火灾风险的检测、精确的报警触发和高效的紧急响应，从而达到了提高系统安全性和可靠性的有益效果。
1.一种浮式光伏发电站的火灾预警方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的浮式光伏发电站的火灾预警方法，其特征在于：
3.如权利要求2所述的浮式光伏发电站的火灾预警方法，其特征在于：
4.如权利要求3所述的浮式光伏发电站的火灾预警方法，其特征在于：
5.如权利要求4所述的浮式光伏发电站的火灾预警方法，其特征在于：
6.如权利要求5所述的浮式光伏发电站的火灾预警方法，其特征在于：
7.如权利要求6所述的浮式光伏发电站的火灾预警方法，其特征在于：
8.一种采用如权利要求1～7任一所述的浮式光伏发电站的火灾预警方法的系统，其特征在于，包括：数据采集模块、数据处理模块、预警判定模块以及火灾响应模块；
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的浮式光伏发电站的火灾预警方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的浮式光伏发电站的火灾预警方法的步骤。
