能源、生態雙重危機之下，“雙碳”目標在全球范圍內形成高度共識，全球能源結構加速向可再生能源轉型，光伏/風電成為可再生能源的主力軍。在過去十幾年，我國的能源產業已經形成產業化規模化的發展，比如“光伏能源”，已經被廣泛應用于電力、農業、市政照明等領域。截止2022年6月底，我國光伏累計并網容量高達3.36億千瓦，兩年保持了50GW以上的增長速度，預計2035年國內光伏發電裝機將超過3000GW，占全國發電總裝機的49%，成為裝機規模最大的發電類型。?

但隨著光伏發電裝機規模的快速增長，因此產生的人力成本及運維挑戰也直線上升，以光伏發電站為例，對大量鋪設的太陽能板進行巡檢，難度相當高，主要原因如下：?

• 維護成本高：太陽能板大面積鋪設于戶外，常年暴露且受自然腐蝕影響導致設備易損壞，人員維護難度高，成本也隨之上漲；?
• 人工排查效率低：鋪設面積大，人工采集數據困難，且無法有效進行遠程監控設備故障和實時報警，事故安全隱患大；?
• 運維方式落后：光伏設備的全生命周期管理壓力大，因故障導致光伏電站的停機率高，傳統運維方式亟需升級。?

因此，各地政府、各行業領域都在積極探索更低成本、更高價值的智能光伏解決方案，如：通過無人機、機器人，智能攝像頭等數字化方案幫助政府、企業實現智能化巡檢，在減少巡檢成本的基礎上，讓巡檢過程更加安全高效。?

因諾航空科技有限公司（簡稱：因諾科技）是國內領先、多融合應用的空基一體化飛行機器人數字化設備及專業解決方案的提供商及行業引領者，打造了行業端到端的工業級無人機整體解決方案及平臺，致力于為石油、電力、環保、水利、科研、交通、消防、應急救援以及其他領域提供行業更專業的無人飛行器應用解決方案與服務，解決行業核心痛點問題、提高工作效率、節省經濟成本、增強行業智能化水平，開創“行業+科技”的新局面。?

針對光伏電站組件多、占地面積廣等特征，因諾科技自主研發的光伏智能巡檢平臺可通過無人機進行廣泛的光伏電站圖像數據采集，并通過軟件算法對這些采集而來的數據進行智能化分析，更高效率地判斷電站健康狀況并及時預警、提示下一步動作，實現光伏電站檢測區域的快速集中巡檢。?

要實現如上所說的精細化管理及自動化巡檢，需要完成從數據采集到數據分析的一整套流程，在龐大的光伏組件陣列規模下，其數據量和計算量不可小覷，承載因諾科技光伏智能巡檢平臺的底層IT基礎設施技術也面臨諸多挑戰：?

• 海量數據：光伏電站具有范圍大、分布廣的特點，大部分電站組件數量高達幾十萬甚至幾百萬，對應數據庫存儲的組件坐標數據更是數倍于組件數量；?
• 高并發：在前端瀏覽數據時，如：地圖瓦片、傾斜攝影、點云數據等都需要在極短時間內請求大量的地圖數據，地圖數據服務的并發量平均可達10W+/秒；?
• 高可靠：智能巡檢平臺對數據可靠性要求非常高，尤其是采集端的無人機涵蓋的實時數據，涉及飛行安全和人員安全，不允許有任何丟失和中斷；而狀態數據和遙測數據的接收和控制指令的下發也至關重要，服務一旦宕機，控制指令無法下發，此時會造成無人機懸停或返航無法完成飛行任務，甚至會有掉落風險。鯤鵬平臺天生的多核多并行能力，能夠很好的滿足光伏智能巡檢平臺的算力需求，同時提供完善的生態配套，比如鯤鵬DevKit開發套件實現應用的快速遷移、開發編譯和調優，實現應用的快速創新。基于此，因諾科技與鯤鵬達成了合作意愿，選擇鯤鵬作為「光伏智能巡檢平臺」的數字底座。

【光伏智能巡檢平臺系統架構】?

遷移：基于鯤鵬DevKit 2人天/應用快速遷移光伏智能巡檢平臺?

在項目初期，因諾科技的技術人員使用鯤鵬DevKit代碼遷移工具將光伏智能巡檢平臺的平臺巡檢任務及故障診斷兩大關鍵模塊快速遷移到鯤鵬。通過代碼遷移工具自動識別其涉及源文件22個，共計1331行代碼，通過工具自動給出修改建議并自動替換，原計劃手動遷移大約需要7人天才能完成的工作，在鯤鵬DevKit幫助下2人天就完成了兩大核心模塊的遷移，極大提高了遷移適配效率。?

【鯤鵬DevKit代碼遷移工具掃描獲取遷移報告】?

開發&調優：基于DevKit高效開發光伏組件數據計算模塊，性能提升44% ?

遷移完成之后，為應對實時計算、智能檢測等場景需求，因諾科技需要在鯤鵬平臺上新開發光伏組件數據計算模塊，該模塊作為光伏智能巡檢平臺的核心組件，用于展示場站態勢，為組件定位提供有效的數據支撐，由于涉及大量數據的解析檢測，并需要實時完成多級任務下的快速決策，所以對性能要求極高。?

基于上述挑戰，為了提升編譯效率，技術人員在編譯的過程中將之前的OpenJDK換成了鯤鵬提供的畢NJDK。畢NJDK在鯤鵬架構中提供了更強的版本穩定性、優化了GC垃圾回收機制，提升了加解密性能。?

同時，因為光伏智能巡檢平臺在featurelist和批量獲取任務圖像數據方面經常會存在性能瓶頸。因此，在編譯完成后，開發人員還使用了鯤鵬DevKit性能分析工具針對巡檢任務、故障診斷等關鍵模塊——進行了性能調優，分析并逐一解決了熱點函數、線程調用等瓶頸問題，實現整體性能的提升，具體體現如下：?

• 系統性能分析：通過對CPU、內存、網絡、磁盤使情況分析，發現服務器CPU使用率占比很高，并且進程在不同的核上來回進行切換，基于優化建議改進程序，將進程與物理核進行綁定，減少跨numa節點帶來的性能損失。?
• Java性能分析：結合平臺的Java方法采樣、線程轉儲、老年代對象采樣等多種采樣分析方式，經過調整垃圾回收器的配置策略，有效改善了查詢業務的吞吐量。?

【通過鯤鵬DevKit優化（編譯器替換+調優）光伏組件數據計算模塊的性能對比】?

通過上述的優化分析，對比鯤鵬DevKit優化前，平臺在AI輔助檢測定位、數字電站可視化等方面的效率得到極大提升，featurelist前期響應時間為1033.25ms，調優后時間縮短至606.73ms，整體提升41.28%；獲取任務圖像前期響應時間為1369.39ms,調優后時間縮短至606.73ms，整體提升44.5%。通過提升光伏組件數據計算模塊的性能，使得光伏智能巡檢平臺能夠有效降低運維成本及發電量損失，更精準高效的提升巡檢效率，進一步優化了前端數據加載速度和用戶體驗。 ?

目前因諾科技「光伏智能巡檢平臺」已經在全國多省市落地。該方案也在鯤鵬應用創新大賽2022全國總決賽初創應用賽道獲得了金獎榮譽。這不僅驗證了該平臺的高性能、高兼容性、完整性和成熟度等技術優勢，也標志著因諾科技的光伏智能巡檢平臺在鯤鵬計算應用創新、產業融合、市場應用方面達到領先水平。?

作為鯤鵬計算產業生態重要伙伴，因諾科技已與古都鯤鵬生態創新中心建立長期合作關系，配合鯤鵬計算的強大應用開發能力提升計算與開發效率，推動更多創新應用的產生，幫助光伏電站在管理運營上更進一步。?

未來，鯤鵬將繼續堅持“硬件開放、軟件開源、使能伙伴，發展人才”的生態策略，通過最新的技術使能伙伴聯合創新，打造更具競爭力的行業解決方案，促進千行百業數字化轉型。?

鯤鵬原生開發是指使用鯤鵬DevKit的原生開發能力，如鯤鵬開發框架（含場景化SDK）、編譯調試工具、云測服務、調優&診斷工具等，在鯤鵬平臺上開發新軟件/新功能，充分發揮鯤鵬架構優勢，從而獲得開發效率/運行性能提升。未來，鯤鵬DevKit將持續增強開發體驗、優化工具能力，提升鯤鵬開發效率，促進千行百業數字化轉型。?