[發(fā)明專利]一種槽式拋物面集熱器攔截率檢測系統(tǒng)、方法及設(shè)備

有效

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• 申請日: 2020-11-23
• 公開（公告）號: CN112413911B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄔峰;劉新龍;仇韜;趙曉輝;王偉;張文濤;李戈
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電力工程顧問集團西北電力設(shè)計院有限公司
• 主分類號: F24S40/90
• 分類號: F24S40/90;F24S23/71;F24S10/70
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 安彥彥

本發(fā)明公開一種槽式拋物面集熱器攔截率檢測系統(tǒng)、方法及設(shè)備，包括遮光板、圖像獲取模塊、圖像處理模塊和數(shù)據(jù)處理模塊，遮光板中部開設(shè)通孔，通孔的直徑大于集熱管的外徑，遮光板上設(shè)有輔助參考線，輔助參考線包括一組公共點為集熱管中心的間隔為預設(shè)角度的共點射線、外圓和內(nèi)圓，外圓和內(nèi)圓中間的環(huán)形部分為檢測區(qū)域；遮光板安裝在集熱管支架上，遮光板與集熱管的軸線垂直，通過檢測裝置對集熱器反射的光線進行投影從而對集熱管攔截效率進行觀測；通過輔助參考線對集熱管攔截率進行量化；本發(fā)明解決了采用槽式拋物面集熱器的光熱電站在安裝及運維的過程中集熱器攔截率難以準確獲得的問題，提高了施工效率，保證了集熱器運行在最佳工作狀態(tài)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于太陽能熱發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種槽式拋物面集熱器攔截率檢測系統(tǒng)、方法及設(shè)備。

背景技術(shù)

目前投入商業(yè)應用的拋物面集熱器槽式太陽能光熱電站中，在集熱器安裝完畢后，需要根據(jù)集熱管攔截率對跟蹤參數(shù)進行校正，使集熱器能夠工作在最佳狀態(tài)上。現(xiàn)行的檢測方法需要設(shè)置復雜且昂貴的光學檢測裝置對集熱管攔截率進行檢測，其綜合成本過高使得其不利于工程中的大規(guī)模應用。

常規(guī)的做法為通過現(xiàn)場技術(shù)人員進行目測的方式依靠經(jīng)驗進行調(diào)節(jié)，這種模式存在以下兩方面的問題：1.檢測時集熱管需處于跟蹤太陽的狀態(tài)，此時太陽光聚焦在集熱管處，設(shè)置參照物較為困難，使得測量結(jié)果難以進行量化；2.對集熱管攔截率的調(diào)整精度往往達到0.1°級別，依靠目測進行調(diào)整的方式使得其精確性難以保證，同時也不利于技術(shù)推廣應用。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種槽式拋物面集熱器攔截率檢測系統(tǒng)、方法及設(shè)備；考慮在實際槽式拋物面集熱器攔截率檢測過程中無法設(shè)置參照物、攔截率難以量化以及推廣應用困難的情況，提出一種易于制作的、可重復利用的檢測裝置以及基于該檢測裝置的一套攔截率計算方法。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：一種槽式拋物面集熱器攔截率檢測系統(tǒng)，包括遮光板、圖像獲取模塊、圖像處理模塊和數(shù)據(jù)處理模塊，遮光板中部開設(shè)通孔，通孔的直徑大于集熱管的外徑，遮光板上設(shè)有輔助參考線，輔助參考線包括一組公共點為集熱管中心的間隔為預設(shè)角度的共點射線、外圓和內(nèi)圓，外圓和內(nèi)圓中間的環(huán)形部分為檢測區(qū)域；遮光板安裝在集熱管支架上，遮光板與集熱管的軸線垂直，圖像獲取模塊用于采集遮光板表面的斜向視圖；圖像處理模塊用于將遮光板表面的斜向視圖通過圖像仿射變換調(diào)整為正視圖；對所述遮光板的正視圖進行區(qū)域分割，得到入射區(qū)域圖像和溢出區(qū)域，圖像數(shù)據(jù)處理模塊用于分析入射區(qū)域和溢出區(qū)域圖像，得到入射區(qū)域亮度序列和溢出區(qū)域亮度序列，求取環(huán)境亮度區(qū)域內(nèi)所有像素亮度值的平均值，根據(jù)攔截率計算公式對集熱管攔截率進行計算。

遮光板上開設(shè)矩形槽，矩形槽的寬度與集熱管的外徑相同；矩形槽中嵌入輔助擋板，輔助擋板與矩形槽的連接處設(shè)置限位結(jié)構(gòu)。

輔助擋板和矩形槽連接處開設(shè)定位孔，定位孔中設(shè)置固定卡扣，固定卡扣的表面設(shè)置有定位銷，定位銷插入定位孔中。

遮光板的下部與集熱管支架通過螺栓連接。

一種槽式拋物面集熱器攔截率檢測方法，包括以下步驟：

S1、獲取由圖像檢測裝置采集到的遮光板表面的斜向視圖，根據(jù)第一定值對其進行圖像仿射變換得到遮光板正視圖；

第一定值為圖像采集裝置相對于遮光板中心的相對坐標，其包含水平距離，垂直距離和沿集熱管方向的軸向距離，為仿射變換模塊的輸入?yún)?shù)；

S2、對所述遮光板正視圖進行區(qū)域分割，得到入射區(qū)域圖像和溢出區(qū)域圖像；

S3、借助圖像HSV分析算法，分別分析入射區(qū)域和溢出區(qū)域圖像，得到入射區(qū)域亮度序列和溢出區(qū)域亮度序列；