[发明专利]偏置式太阳能定向线聚光沙漠表面硬化系统和硬化方法

摘要

本发明提供一种偏置式太阳能定向线聚光沙漠表面硬化系统和硬化方法，包括：聚光器、水平经向反射镜、水平纬向反射镜、抛物柱面反射镜、遮光反射镜、计算机、太阳位置传感器、太阳辐射强度传感器、水平沙面等。聚光器为平行光聚光器，对太阳进行精确的方位角和高度角跟踪，输出的平行聚光光线通过水平经向反射镜、水平纬向反射镜和抛物柱面反射镜形成位于水平沙面表面且各点辐射强度相同的聚光光线。该系统在对沙漠表面进行熔化硬化时，运动能量和对沙面熔化的能量均来自于太阳能，不消耗化石能源；能够对太阳能的利用时间更长，聚光位置相对固定；采用线聚焦且利用计算机控制下进行熔化硬化的效率高，质量好；能实现无人自动运行，降低固沙成本。

主权项

一种偏置式太阳能定向线聚光沙漠表面硬化系统，包括水平沙面11、行走机构12、左侧行走电机13、右侧行走电机14、侧行走轮带15、右侧行走轮带16、偏置支架17、扫描轨道18、扫描电机19、太阳能电池组件21、电池组件跟踪支架22、跟踪支架转动轴23、电池组件跟踪电机24、DC‑DC直流稳压模块25、聚光器31、水平经向反射镜32、水平纬向反射镜35、抛物柱面反射镜33、遮光反射镜34、水平经向反射镜方位角电机41、水平经向反射镜高度角电机42、聚光器方位角电机43、聚光器高度角电机44、聚光器轴旋转电机45、计算机51、I/O数据接口52、太阳位置传感器53、太阳辐射强度传感器54；水平沙面11是经平整过的表面呈水平状的沙漠区域；左侧行走轮带15、右侧行走轮带16安装在行走机构12上，左侧行走电机13驱动左侧行走轮带15，右侧行走电机14驱动右侧行走轮带16；聚光器31为平行光聚光器，入射面为矩形区域，SO″为聚光器31的中心轴线，O″点位于聚光区域一侧；其特征在于，行走机构12上安装有偏置支架17，偏置支架17上安装有扫描轨道18和扫描电机19；扫描轨道18与行走机构12的行走方向MN垂直，与水平沙面11表面平行；抛物柱面反射镜33安装在偏置支架17的扫描轨道18上，能够沿扫描轨道18水平运动;抛物柱面反射镜33的焦线XY位于水平沙面11表面且与行走机构12的行走方向MN平行；由计算机51控制水平经向反射镜方位角电机41和水平经向反射镜高度角电机42转动，使水平经向反射镜32将聚光器31输出的平行聚光光线反射为水平向南方向，并全部射向水平纬向反射镜35，水平纬向反射镜35再将入射光线全部反射为水平东西方向，并全部射向抛物柱面反射镜33上；通过抛物柱面反射镜33的聚焦形成聚光光线XY，聚光光线XY位于水平沙面11表面。