[發明專利]一種光伏發電設備的視覺影響評估方法及裝置

有效

• 申請號: 202210454581.0
• 申請日: 2022-04-24
• 公開（公告）號: CN114580211B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 王玉;黃琪;謝春生;翟立軍;張靜;趙龍;李冬;李雪;屈琮博;康道馳
• 申請（專利權）人: 天津航大天元航空技術有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06Q10/06
• 代理公司: 北京天下創新知識產權代理事務所(普通合伙) 16044
• 代理人: 張爽

本發明提供了一種光伏發電設備的視覺影響評估方法及裝置，屬于機場運行安全評估技術領域，解決了當前評估光伏發電設備產生的眩光對機場運行影響的研究方法工作效率較低的問題。包括計算輻照度步驟、計算對向角步驟、計算距離步驟、距離比較步驟，將觀察點徑向距離分別與燒傷徑向距離和后像徑向距離進行比較，繪制評估結果圖。本發明可以結合任意時刻的法向直接輻照度，實現任意時刻光伏眩光對管制員及飛行員的視覺影響評估。

技術領域

本發明涉及機場運行安全評估技術領域，尤其是涉及一種光伏發電設備的視覺影響評估方法及裝置。

背景技術

隨著光伏發電項目在機場的廣泛應用，機場在發掘光伏帶來的能源優勢的同時，其對運行安全可能帶來的影響同樣不可忽視。雖然太陽能光伏技術的設計是吸收陽光，但由于其具有玻璃表面，仍可發生鏡面反射，產生眩光。刺眼的眩光會分散空中交通管制員和飛行員的注意力，嚴重時甚至會導致短暫的視力損害。

在現有的研究中，基于觀察的方法分析眩光影響是片面的，現場測試只在一年中特定的時間進行，但太陽在天空中的位置全年都在變化，因此無法評估全年眩光的發生情況，且僅適用于分析現有的太陽能光伏裝置的眩光影響。使用計算機軟件仿真的方法分析眩光造成的視覺影響，計算量巨大，且不能充分考慮反射材料的特性、太陽光強、入射角等主要因素的具體影響，并且無法量化眩光對視覺造成的影響。基于圖像識別分析眩光影響的方法分析時需要觀察者視圖的高動態范圍（HDR）圖像，必須使用復雜工具將捕獲的HDR眩光圖像轉換為特定格式，由于該方法需要具有高空間和時間保真度的照片，因此存在照片收集處理工作量大、計算過程緩慢等缺點。綜上所述，當前評估光伏發電設備產生的眩光對機場運行影響的研究方法，存在工作效率較低的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種光伏發電設備的視覺影響評估方法及裝置，解決了當前評估光伏發電設備產生的眩光對機場運行影響的研究方法工作效率較低的問題。

第一方面，本發明提供的光伏發電設備的視覺影響評估方法，包括如下步驟：

計算輻照度步驟，判斷反射類型，通過光伏板視網膜輻照度模型，計算光伏發電設備的光伏板視網膜輻照度；

計算對向角步驟，通過人眼視覺影響評估模型，計算當視網膜燒傷閾值輻照度和光伏板視網膜輻照度相等時的燒傷對向角；通過人眼視覺影響評估模型，計算當視網膜可能出現后像閾值輻照度和光伏板視網膜輻照度相等時的后像對向角；

計算距離步驟，通過光源對向角模型和光束輻照度模型，計算燒傷徑向距離和后像徑向距離；計算觀察點和光伏發電設備之間的觀察點徑向距離；

距離比較步驟，將觀察點徑向距離分別與燒傷徑向距離和后像徑向距離進行比較，繪制評估結果圖。

進一步的，所述觀察點，為機場航班的飛行軌跡中的若干個軌跡點或管制員在塔臺觀察時的位置點。

進一步的，所述光伏板視網膜輻照度，根據反射類型，分為鏡面反射條件下的光伏板視網膜輻照度或漫反射條件下的光伏板視網膜輻照度；

鏡面反射條件下的光伏板視網膜輻照度模型為，其中為光伏板面反射率、為特定時刻的太陽直接法向輻照度、為瞳孔直徑、為眼睛的透射系數、為眼睛的焦距、為光束發散角；

漫反射條件下的光伏板視網膜輻照度模型為，其中為瞳孔直徑、為眼睛的透射系數、為眼睛的焦距、為特定時刻的太陽直接法向輻照度、為光伏板面反射率、C為定日鏡場與漫射源面積的光線集中度。

進一步的，所述計算觀察點和光伏發電設備之間的觀察點徑向距離的步驟，具體包括：

設（）為觀察點經緯度坐標，（）為光伏發電設備的中心點經緯度點坐標，通過觀察點徑向距離模型計算觀察點和光伏發電設備之間的觀察點徑向距離；其中為地球半徑；