[发明专利]基于圆柱形吸热塔标靶的定日镜精度检测方法及系统

说明书

本发明公开了基于圆柱形吸热塔标靶的定日镜精度检测方法及系统，包括步骤：图像采集装置采集包括所述定日镜对应的所述标靶区域的背景图像为第一图像，采集包括经所述定日镜反射至所述标靶区域形成的光斑的图像为第二图像；将所述第二图像和第一图像相减，获得所述光斑的图像为第三图像；建立一个虚拟标靶平面，并将所述第三图像投影至所述虚拟标靶平面；对所述投影进行二值化处理，确定所述投影的光斑轮廓，并计算所述光斑轮廓的几何中心；根据所述光斑轮廓的几何中心和所述标靶区域的中心，计算所述定日镜的精度。本发明基于现有设备，通过引入虚拟标靶平面进行定日镜精度检测，节省成本并缩短检测工期。

技术领域

本申请涉及太阳能热发电领域，特别涉及基于圆柱形吸热塔标靶的定日镜精度检测方法及系统。

背景技术

在能源领域，太阳能作为一种清洁的可再生能源得到越来越多的应用，在太阳能发电领域，太阳能发电方式有光伏发电和热发电两种。随着科学技术的发展，特别是计算机控制技术的兴起，太阳能热发电技术是光伏发电技术之后的新兴太阳能利用技术。太阳能热发电是通过大量反射镜以聚焦的方式将太阳直射光的能量聚集起来，加热工质，产生高温高压的蒸汽，以蒸汽驱动汽轮机发电。

塔式太阳能热发电是采用大量的定向反射镜(定日镜)将太阳光聚集到一个装在圆柱形吸热塔塔顶的中央热交换器(吸热器)上,通过加热里面的流体推动涡轮转动来发电。其中，定日镜的镜面的聚光精度直接关系到光热转换的效率，通常使用平面标靶光斑精度检测系统进行定日镜精度检测。但在圆柱形吸热塔上配置平面标靶光斑精度检测系统需要额外安装独立的标靶装置，增加建设成本。

发明内容

本发明的目的在于如何利用现有设备进行定日镜精度检测。

为了解决上述问题，本发明提供了基于圆柱形吸热塔标靶的定日镜精度检测方法，将圆柱形吸热塔标靶划分为若干标靶区域，每个定日镜对应至一个所述标靶区域，则检测一个所述定日镜精度的方法包括如下步骤：图像采集装置采集包括所述定日镜对应的所述标靶区域的背景图像，记录为第一图像；图像采集装置采集包括经所述定日镜反射至所述标靶区域形成的光斑的图像，记录为第二图像；将所述第二图像和第一图像相减，获得所述光斑的图像，记录为第三图像；建立一个虚拟标靶平面，并将所述第三图像投影至所述虚拟标靶平面；对所述投影进行二值化处理，确定所述投影的光斑轮廓，并计算所述光斑轮廓的几何中心；根据所述光斑轮廓的几何中心和所述标靶区域的中心，计算所述定日镜的精度。

优选地，所述计算所述定日镜的精度具体为：将所述光斑轮廓的几何中心与所述定日镜反射面的几何中心的连线记为第一直线，所述标靶区域的中心与所述定日镜反射面的几何中心的连线记为第二直线，所述定日镜的精度为所述第一直线和第二直线的最小夹角。

优选地，所述将所述第二图像和第一图像相减，获得所述光斑的图像，具体为将所述第二图像每个像素点的图像灰度和第一图像相应像素点的图像灰度相减，获得所述光斑的每个像素点的图像灰度。

优选地，所述对所述投影进行二值化处理具体为：设置一个图像灰度阈值，针对所述投影中的每个像素点，将图像灰度小于所述图像灰度阈值的像素点的图像灰度置为0，将图像灰度大于等于所述图像灰度阈值的像素点的图像灰度置为255。

优选地，所述虚拟标靶平面过所述标靶区域的中心，朝向所述图像采集装置，且与所述圆柱形吸热塔标靶的旋转轴平行。

优选地，所述圆柱形吸热塔标靶为圆柱形吸热塔塔身上一定高度的曲面侧面。

优选地，所述一定高度为所述圆柱形吸热塔标靶的底面直径的1-2倍。

优选地，在所述圆柱形吸热塔标靶上每隔一定角度标记一组标记组，连续的若干组标记组及其所包围的区域形成一个所述标靶区域。

优选地，所述一定角度为45度。