四、预期成果：
自2005年开始，中国光伏产业迅速发展。2018年累计装机容量176.1GW，从十二五规划期间开始，国家已将光伏产业作为清洁能源发展项目纳入国家能源战略。随着《中华人民共和国大气污染防治法》逐步实施以及地方政府对新能源的补贴[1]，我国对光伏发电越来越重视，未来太阳能的开发将成为世界性的科研命题。为了顺应时代的发展及国家的号召，本项目利用光伏发电技术，有效利用太阳能，以达到减少化石能源的目的，并且在游船异常时快速自动地对游船的状态、位置进行监测，通过物联网平台发布位置信息，减少安全隐患，以得到及时的救援。
传统的游船主要使用柴油作为动力，对环境污染极大。现阶段的光伏船舶，通常都是大型的，并且只配置普通的GPS定位。而本项目所设计的小型光伏船舶，拥有对船舶监测的功能，如姿态角、方位等，且提出解决船舶续航的方案。
本项目组拟设计一套基于物联网，NB-IoT传输技术并由太阳能提供动力，可实时监测游船和岸基状态，发出预警信息的光伏船岸监测系统。当船舶发生事故时，能及时发送网络平台警报， 通知救援人员实施救援，并提供给救援人员准确的救援信息。
五、经费预算：
本项目拟设计一套由船舶、岸基构成的光伏船岸一体监测系统，该系统由两部分组成，船舶部分和岸基部分。其中船舶部分又分为三层，数据采集层、数据传输层和人机交互层。数据采集层搭载传感器（姿态、液位、温度电压电流和水浸传感器）、单片机、NB-IoT无线传输模块。数据传输层由NB-IoT基站，阿里云物联网平台组成。人机交互层由Web应用程序采用MQTT协议与物联网平台进行数据传输，为用户提供简洁的可视化窗口。其次搭载光伏板模块、水冷模块、GPS模块。其中光伏板模块提供能源，由水冷模块来优化光伏板发热引起的效率低的问题，GPS 实现定位。岸基部分则搭载传感器（温湿度、光照、电压电流传感器）、蓄电池、光伏发电系统和水冷模块，并采用GPS进行定位，传输方式与船舶部分相同。
具体工作流程：光伏板搭载在游船顶部和两侧以尽可能的增大采光面积，电机驱动以蓄电池为主，光伏驱动为辅。船舶发动，系统上电开机，系统开始初始化。
姿态传感器模块采集游船的倾斜角度和方位[2],温度模块则采集光伏板的温度，当达到一定温度，船底的水泵开始从河里抽水，输送至冷却管道，并在游船顶部进行喷洒。当光伏板冷却下来经过反馈停止抽水。电压电流传感器测量光伏板输出功率[3]，水浸传感器启动，GPS定位实时记录位置信息,收集到的各种信息通过A/D转换模块传到下位机STM32中。
收集到信息后，STM32通过 USART 串行通信方式与 NB⁃IoT 模块进行数据传输，通过MQTT协议发送数据给 [4]阿里云物联网平台，等待处理。当游船达到所设置的危险值时（如船体倾斜角度过大，船舶进水较多等）将会发送报警信号，显示于由人机界面。
岸基部分接上光伏板和交流市电，交流市电和光伏发电经配电箱后用于负载，并为蓄电池充电。电压电流传感器测量光伏发电功率，光照传感器采集太阳辐射强度，温湿度传感器采集光伏板温度和环境湿度。当达到一定温度，船底的水泵开始从河里抽水，输送至冷却管道，并在游船顶部进行喷洒。当光伏板冷却下来经过反馈停止抽水。将监测到的数据上传后，保存在Access数据库，将数据进行处理，经遗传算法优化后的BP人工神经网络算法[5] [6]对光伏发电输出功率进行预测。系统的总体结构图如下：
