基于SQL的太阳能数据库及应用系统的开发与设计

发布时间：2020-10-23 07:31

　　 面对能源危机、气候变化、环境污染不断加重等问题,大力发展可再生清洁能源,调整能源结构实现资源与环境的可持续发展,已成为解决上述问题的一个重要举措。由于太阳能具有丰富、无污染、随处均可开发利用等优点,得到了社会及政府的高度认可。获取连续的长序列太阳辐射数据,建立相应的数据库系统势在必行。本文对已有的小型气象监测站BSRN所测得太阳辐射数据(直射辐射、散射辐射、总辐射、长波辐射、紫外辐射)及其它的气象数据按照太阳能工程人员的需求进行分类整理入库,编写程序设计功能,建立了符合当地太阳能资源利用的太阳能数据信息管理系统。该太阳能数据库系统设计建立在已有的历史数据基础之上,从用户的需求出发,遵循设计原则,将系统结构体系按照中间层(业务层)、数据层、表现层三层架构来设计。系统前端采用Visual C#2010实现窗口的创建及各项功能的实现,后端数据仓库采用SQL Sever 2005数据库服务器来执行数据的管理、存储、导出、修改添加等功能,保证数据信息的完整性、准确性及时效性。系统功能设计采用模块化设计,包括用户模块、数据导出打印模块、数据查询模块、数据分析模块、竖直面辐射资料查询模块和太阳能资源评估模块。为了方便用户及时调取数据及对数据进行分析,系统重点设计了多种数据查询及数据分析方法。系统除了实现历史资料查询及数据分析外,还特别针对实际太阳能工程运用建立了太阳能资源评估系统及竖直面辐射资料查询应用。一方面,本文对呼和浩特市总辐射、直接辐射及散射辐射变化规律及其影响因素进行了分析,结果表明云量和环境湿度也是影响太阳辐射的两个主要因素。对实测总辐射值与理论总辐射值、实测总辐射值与卫星总辐射值进行对比分析和相关性分析,结果相关性均较高。对当地太阳能资源进行了评估,评估结果显示呼和浩特地区属于太阳能资源较丰富区,其资源稳定、利用佳期长、具有可利用价值。在此基础之上建立了太阳能资源评估系统,用户只需要输入地理坐标信息、年总辐射等气象参数信息即可得到当地太阳能的分布情况。另一方面,适应太阳能与建筑结合的需求,本文利用竖直面太阳辐射模型进行计算得到竖直面太阳辐射资料,进行了数据分析,得到了适合太阳能工程利用的最佳竖直面方位角范围。同时建立了竖直面辐射资料库,用户通过输入地理位置信息即可进入该系统进行资料查询确定该地区建筑物的最佳方位角、及竖直面太阳辐射分布情况。
【学位单位】：内蒙古工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2016
【中图分类】：TK511;TP311.13
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 选题背景意义
    1.2 国内外研究发展现状
    1.3 课题主要工作内容
第二章 基于BSRN实测数据的太阳能数据管理系统
    2.1 太阳能数据信息管理系统
        2.1.1 SQL Server数据库
        2.1.2 C#程序设计语言
    2.2 实验观测设备
        2.2.1 BSRN3000太阳能气象观测站安装报告
        2.2.2 辐射监测系统
        2.2.3 数据采集器CR3000
        2.2.4 SOLYS2跟踪器
第三章 太阳能数据信息管理系统的总体设计
    3.1 系统需求分析
        3.1.1 概述
        3.1.2 需求分析
    3.2 系统总体设计
        3.2.1 设计思想
        3.2.2 设计原则
        3.2.3 系统体系结构
        3.2.4 系统功能结构
    3.3 系统功能设计
        3.3.1 用户模块
        3.3.2 数据导出打印模块
        3.3.3 查询模块
        3.3.4 数据统计分析模块
        3.3.5 数据追加与备份
    3.4 本章小结
第四章 太阳能资源评估系统设计与实施
    4.1 数据获取
        4.1.1 实验测量
        4.1.2 理论模型计算
        4.1.3 卫星数据
    4.2 数据分析
        4.2.1 总辐射、散射辐射和直接辐射综合分析
        4.2.2 辐射与其影响要素对比分析
        4.2.3 不同数据源辐射数据对比分析
    4.3 太阳能资源评估应用系统
        4.3.1 太阳能资源评估依据
        4.3.2 应用系统设计
        4.3.3 太阳能资源评估分析
    4.4 本章小结
第五章 竖直面太阳辐射应用系统设计与实施
    5.1 应用系统设计
        5.1.1 设计目标
        5.1.2 计算模型
        5.1.3 设计与实施
    5.2 计算结果分析
        5.2.1 各月不同方位竖直面总辐射分析
        5.2.2 不同地区不同方位上辐射年总量分析
        5.2.3 不同地区各月正南墙辐射分析
        5.2.4 墙面晴天辐射量与水平面晴天辐射量的比较
    5.3 本章小结
结论与展望
    结论
    展望
参考文献
致谢
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本文编号：2852719