إطار عمل للكشف عن الأعطال والصيانة التنبؤية لأنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية في المناخات القاسية، مدعوم بتقنية إنترنت الأشياء ومعتمد على تحليل التشوه التوافقي الكلي: دمج نظرية التصميم الوظيفي والتعلم الآلي لتحسين ومرونة الأداء
DOI:
https://doi.org/10.63318/waujpasv4i1_05الكلمات المفتاحية:
نظام إدارة الطاقة، كشف الأعطال، تحويل فورييه السريعة، المراقبة الآنية، التعلم الآليالملخص
تلخص هذه الدراسة تطوير نظام ذكي لإدارة الطاقة يعتمد على إنترنت الأشياء والشبكات العصبية الاصطناعية لتحسين أداء أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية في البيئات القاسية مثل بني وليد في ليبيا. يواجه النظام الكهروضوئي تحديات بيئية مثل ارتفاع الحرارة وتراكم الغبار والتظليل الجزئي، والتي تؤثر سلبًا على الأداء ولا يمكن للأنظمة التقليدية التعامل معها بدقة بسبب اعتمادها على نماذج بسيطة. يعتمد النظام المقترح على دمج مستشعرات منخفضة التكلفة مع تحليل طيفي قائم على تحويل فورييه المنفصل لاستخراج مؤشرات التشوه التوافقي الكلي من موجات الجهد والتيار، مما يتيح الكشف المبكر والدقيق عن الأعطال. كما يستخدم نماذج تعلم آلي للتنبؤ بإنتاجية الطاقة وتقدير تدهور الأداء مع مرور الوقت. أظهرت النتائج التجريبية دقة عالية في التنبؤ بفضل تجاوز مؤشر R² قيمة 0.92 وانخفاض RMSE لأقل من 9.5، مع رصد انخفاض نسبة الأداء اليومي للألواح الشمسية من 97% إلى 93% خلال فترة المراقبة نتيجة العوامل البيئية. تكمن أهمية الدراسة في منهجيتها الهجينة التي تجمع بين تحليل الإشارات الفيزيائية والذكاء الاصطناعي، ما يسمح بالصيانة التنبؤية وتقليل فترات التوقف غير المخطط لها، وزيادة إنتاج الطاقة من خلال التدخلات في الوقت المناسب. يتيح النظام أيضًا بنية مرنة وقليلة التكلفة قابلة للتطوير والنشر على الحافة. بشكل عام، تساهم نتائج البحث في تعزيز استدامة وكفاءة البنية التحتية للطاقة الشمسية في البيئات الصعبة، وتقدم نموذجًا ذكيًا وقابلاً للتكرار عالميًا لإدارة الطاقة.
التنزيلات
التنزيلات
منشور
إصدار
القسم
الرخصة
الحقوق الفكرية (c) 2026 المؤلفون
هذا العمل مرخص بموجب Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
تستخدم هذه المجلة رخصة المشاع الإبداعي-غير تجاري نَسب المُصنَّف 4.0 دولي (CC BY-NC 4.0)، والتي تسمح بالاستخدام والمشاركة والتوزيع والاستنساخ بأي وسيط أو صيغة، طالما أنك تعطي الفضل المناسب للمؤلف (المؤلفين) الأصلي والمصدر، وتوفر رابطًا لرخصة المشاع الإبداعي، وتشير إلى ما إذا تم إجراء تغييرات. للاطلاع على نسخة من هذا الترخيص، قم بزيارة /https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
حقوق الطبع والنشر للمقالات
يحتفظ المؤلفون بحقوق الطبع والنشر لمقالاتهم المنشورة في هذه المجلة.
