[實用新型]一種塔式太陽能電站故障定日鏡的視覺檢測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201920906805.0
• 申請日: 2019-06-17
• 公開（公告）號: CN210374127U
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發(fā)明（設計）人: 祝雪妹;范燚杰
• 申請（專利權）人: 南京師范大學
• 主分類號: F24S40/90
• 分類號: F24S40/90;G06K9/00;G06K9/62;G06F16/583;G06F16/29
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 張惠忠

本實用新型提出一種塔式太陽能電站故障定日鏡的視覺檢測裝置，包括圖像采集單元、數(shù)據(jù)處理單元及故障診斷單元；所述圖像采集單元的無人機對定日鏡進行拍照，并將圖像信息傳輸給數(shù)據(jù)處理單元；所述數(shù)據(jù)處理單元的圖象處理模塊獲得定日鏡圖像像素信息；所述故障診斷單元的故障識別模塊將定日鏡圖像像素信息對比設定的特定特征閾值進行故障診斷識別；通過定日鏡地理坐標數(shù)據(jù)庫和定日鏡圖像坐標數(shù)據(jù)庫確定故障定日鏡地理坐標。本實用新型通過無人機進行圖像采集，效率高、成本低、覆蓋范圍廣；通過智能化的圖像檢測方式，識別定日鏡故障，并通過預設定日鏡坐標數(shù)據(jù)庫，自動定位故障定日鏡，提高電站的檢測效率，降低人工成本。

技術領域

本實用新型涉及塔式太陽能光熱發(fā)電技術領域，具體涉及一種塔式太陽能電站故障定日鏡的視覺檢測裝置。

背景技術

隨著化石能源的日益減少，社會對能源需求的不斷增加，可再生能源的研究和利用越來越得到關注。太陽能是可再生能源中被人利用最早最為廣泛的一種，太陽能用來發(fā)電主要有光伏發(fā)電和光熱發(fā)電兩種。在光熱發(fā)電領域，塔式太陽能熱發(fā)電技術是已開發(fā)的太陽能發(fā)電技術中最環(huán)保的一種方式，具有發(fā)電效率高、可以高溫儲熱等優(yōu)點。在塔式太陽能電站中定日鏡是太陽能塔式熱發(fā)電站的關鍵部件，主要是跟蹤太陽運動并反射陽光到吸熱器，吸熱器傳熱給傳導介質加熱水生產(chǎn)水蒸氣推動汽輪機發(fā)電，定日鏡設備建設成本約占塔式太陽能電站總投資的50%以上。

定日鏡跟蹤太陽運動主要是依靠支架上的電機驅動，通過不斷的改變其高度角和方位角，以實現(xiàn)對太陽的精準跟蹤，將太陽能輻射最大程度的反射到吸熱器上，但定日鏡在這種高頻率的轉動下，會對定日鏡控制系統(tǒng)和電機傳動系統(tǒng)造成很大的損壞以及出現(xiàn)故障，導致定日鏡無法轉動，傳統(tǒng)的定日鏡故障檢測方式主要有兩種：一種是采用人工巡檢的方式對整個鏡場進行檢查；另一種是安裝傳感器構建閉合回路，出現(xiàn)故障后反饋信號給終端。但是上述定日鏡故障檢測方式存在人工巡檢效率低，傳感器檢測成本高的問題。

實用新型內容

為解決上述問題，本實用新型提出一種塔式太陽能電站故障定日鏡的視覺檢測裝置，提高塔式太陽能電站定日鏡故障檢測的效率，降低檢測成本。

技術方案：本實用新型提出一種塔式太陽能電站故障定日鏡的視覺檢測裝置，包括圖像采集單元、數(shù)據(jù)處理單元及故障診斷單元；

所述圖像采集單元包括無人機和無人機控制平臺；所述無人機上安裝有相機和圖像信號發(fā)射器；所述無人機控制平臺控制無人機上的相機在指定拍攝角度對指定區(qū)域的若干定日鏡進行拍照；所述圖像信號發(fā)射器將相機采集到的圖像信息傳輸給數(shù)據(jù)處理單元；

所述數(shù)據(jù)處理單元包括圖象處理模塊和圖像信號接收器；所述圖像信號接收器接收圖像信號發(fā)射器發(fā)出的圖像信息，并由圖象處理模塊通過預設的圖像處理算法進行處理，獲得定日鏡圖像像素信息；

所述故障診斷單元包括故障識別模塊、定日鏡地理坐標數(shù)據(jù)庫和定日鏡圖像坐標數(shù)據(jù)庫；故障識別模塊對定日鏡圖像像素信息進行特定特征的提取，對比設定的特定特征閾值進行故障診斷識別；所述定日鏡圖像坐標數(shù)據(jù)庫內預存有所述指定區(qū)域的若干定日鏡的圖像像素坐標，定日鏡地理坐標數(shù)據(jù)庫內預存有所述指定區(qū)域的若干定日鏡的圖像像素坐標所對應的地理坐標；將故障識別模塊識別出的故障定日鏡的圖像像素信息與定日鏡圖像坐標數(shù)據(jù)庫進行比對，得到故障定日鏡的圖像像素坐標；進而根據(jù)故障定日鏡的圖像像素坐標從定日鏡地理坐標數(shù)據(jù)庫得到故障定日鏡的地理坐標。

進一步，所述圖像采集單元對定日鏡采取分區(qū)域拍攝。

進一步，所述圖像信號發(fā)射器通過無線傳輸將采集到的圖像信息傳輸給數(shù)據(jù)處理單元。

有益效果：本實用新型通過無人機進行圖像采集，具有效率高、成本低、覆蓋范圍廣的特點；通過智能化的圖像檢測方式，識別定日鏡故障，并通過預設定日鏡坐標數(shù)據(jù)庫，自動定位故障定日鏡，提高電站的檢測效率，降低人工成本。

附圖說明