[发明专利]一种定日镜跟踪偏差校准方法及系统

说明书

本发明提供了一种定日镜跟踪偏差校准方法及系统，包括：数码相机阵列；待纠偏定日镜选择模块；纠偏过程控制模块；图像采集处理模块；数据采集模块；纠偏参数计算及参数判断下发模块。本发明通过数码相机阵列来监测处于纠偏状态的定日镜的光斑全天的移动轨迹，并通过图像采集模块光斑移动轨迹数字化，然后计算出该定日镜的纠偏参数并下发到就地控制器，从而使得定日镜光斑可以准确地打到吸热器上，达到定日镜光斑校准的目的。

【技术领域】

本发明涉及太阳能光热发电技术领域，尤其涉及一种定日镜跟踪偏差校准方法及系统。

【背景技术】

由于定日镜在制造及安装过程中，不可避免地存在各种各样的系统误差，例如：定日镜镜面与俯仰旋转轴可能不是完全平行的，立柱安装可能不是完全垂直，定日镜的面形可能会随旋转角度不同而产生重力变形，定日镜可能存在的系统误差还有很多，由于定日镜系统误差的存在，定日镜的光斑要定位到指定的位置，光斑会在目标位置附近走出一条曲线，这就需要在光斑目标位置计算公式中，增加几个纠偏参数变量，合适的纠偏参数可以使得定日镜的光斑尽可能准确地打到目标位置。

只有检测出定日镜光斑运行的曲线，才可以计算出纠偏参数。当前的光热电站中，检测定日镜光斑运行曲线的方法有好多种，例如：在吸热塔上安装一块白板，将指定的一台定日镜的目标位置设在白板中心，用数码相机采集光斑在白板上的图像，通过光斑分析得到光斑的中心。全天多次采集该定日镜在白板上的光斑中心位置，可以得到该定日镜在白板上的跟踪曲线。还可以在塔上安装光传感器阵列，将定日镜的目标位置设定为光传感器阵列中心，根据各传感器的感光强度确定光斑中心。全天多次采集该定日镜的光斑中心位置，可以得到定日镜全天的跟踪曲线。

获得定日镜光斑全天轨迹的方法多种多样，但是要么所花费的时间比较长，一次只能检测一台定日镜，要么是光斑中心定位精度不高，速度慢。在大型塔式太阳能光热电站中，定日镜的数量通常是数以万计的，本发明所提供的定日镜光斑轨迹检测方法，可以实现快速检测定日镜光斑跟踪曲线，可以缩短定日镜光斑跟踪曲线的检测周期，从而提高整个定日镜场的跟踪精度，提高光热电站的发电效率。

因此，有必要研究一种定日镜跟踪偏差校准方法及系统来应对现有技术的不足，以解决或减轻上述一个或多个问题。

【发明内容】

有鉴于此，本发明提供了一种定日镜跟踪偏差校准方法及系统，通过数码相机阵列判断定日镜光斑偏移的方位，通过修改定日镜目标点坐标来移动光斑，直到目标数码相机中该定日镜的灰度值(这里所说的灰度值是定日镜轮廓区域内所有像素的灰度值总和，下同)最大，且以目标数码相机为中心对称的数码相机中的该定日镜对应像素的总灰度值相差小于设定值，从而确定该定日镜的光斑在该时刻以此参数可以准确地打到目标位置。

一方面，本发明提供一种定日镜跟踪偏差校准系统，所述校准系统包括：

数码相机阵列，用于获取定日镜光斑并判断定日镜光斑偏移的方位；

待纠偏定日镜选择模块，用于确定待纠偏的定日镜；

纠偏过程控制模块，用于将待纠偏的定日镜分批处于纠偏状态；

图像采集处理模块，用于当处于纠偏状态的定日移动到目标位置时，控制包含该定日镜的数码相机进行图像采集，并识别所采集的图像中与该定日镜所对应的像素灰度值，通过像素灰度值进行光斑校准并判断到位；

数据采集模块，用于记录处于纠偏状态的定日镜光斑移动到位时，记录对应数码相机采集图片的时刻以及该时刻定日镜镜号及定日镜当前的目标位置的坐标值；

纠偏参数计算及参数判断下发模块，根据定日镜当天多个时间点光斑校准到位的时刻以及该时刻定日镜目标坐标数据，获取定日镜光斑曲线并计算出纠偏参数并下发到定日镜控制器中。