[发明专利]塔式太阳能集热系统定日镜场顶层控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及自动化控制、塔式太阳能集热领域具体涉及一种塔式太阳能集热系统定日镜场顶层控制装置。

背景技术

在塔式太阳能集热体系多层架构镜场控制系统中，镜场顶层控制、调度方法与装置是至关重要的核心模块，主要完成上通塔式太阳能集热体系控制平台，下达各定日镜子群控制层等该层系统应该承担的镜场级控制的相关任务。如何在提高性能降低成本的前提下实现镜场共性任务分配行为、共性控制模型、共性信息处理等功能，一直是当前急需研究与开发的关键问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种塔式太阳能集热系统定日镜场顶层控制装置，以更好地平衡塔式太阳能集热系统工作效率与生产成本之间的关系。

本发明按照下述方案实现：

一种塔式太阳能集热系统定日镜场顶层控制装置，由主机、气象监测器、主机通信接口、红外摄像机、高精度摄像机、反射光斑的接收靶、反射光斑目标靶组成，其特征在于主机内置程序，主要完成以下任务：

(1)计算镜场所处地理位置、观测太阳运行轨迹相关数据并发至各定日镜子群；

(2)向各定日镜子群控制装置发出指令并接收其反馈的相关信息；

(3)接收塔式集热系统控制平台的指令并反馈相关信息；

(4)根据时段、光热转换系统温度场变化等需求，确定执行光斑投射、散焦等任务的相关定日镜子群及定日镜以及极端气候的镜场处理措施，并将指令发至相关定日镜子群控制装置；

(5)通过定日镜子群控制装置逐一完成定日镜的机械损伤误差校准工作；

(6)监测镜场的运行状态并向塔式集热系统控制平台上报相关数据；所述气象监测装置实时监测镜场所处区域的气象信息，包括风速、风向、天气及日照等天气情况，并将所收集的气象信息实时上传至主机；所述红外摄像机实时监测接收靶表面的温度场，并将监测到的温度情况通过通信接口实时上传至主机；

所述高精度摄像机对准目标靶，开环控制定日镜进行机械损伤误差校准时，使用此高精度摄像机获取定日镜反射光斑的图像信息，并通过通信接口将图像信息上传至主机；

所述主机(1)通过通信接口(3)与塔式集热系统控制平台以及定日镜子群控制器进行数据交换。

与现有技术相比，本发明所述定日镜场调度方法及装置更合理，并且很好的平衡了定日镜场的生产效率与生产成本之间的关系。

附图说明

图1是本发明定日镜场顶层控制与调度装置示意图。

图中：8-定日镜场顶层控制调度装置；1-主机；2-气象监测器；3-主机通信接口；4-红外摄像机、5-高精度摄像机；6-反射光斑的接收靶；7-反射光斑目标靶；9-定日镜场顶层控制调度装置与塔式集热系统控制平台之间的信息交换；10-定日镜场顶层(总体)控制调度装置与定日镜子群之间的信息交换。

具体实施方案：

如图1所示，主机(1)功能为：接收塔式集热系统控制平台的指令并反馈相关信息；向各定日镜子群控制装置发出指令并接收其反馈的相关信息；计算镜场所处地理位置观测太阳运行轨迹相关数据并发至各定日镜子群；根据时段、光热转换系统温度场变化等需求，确定执行光斑投射、散焦等任务的相关定日镜子群及定日镜以及极端气候的镜场处理措施，并将指令发至相关定日镜子群控制装置；通过定日镜子群控制装置逐一完成定日镜的机械损伤误差校准工作；监测镜场的运行状态并向塔式集热系统控制平台上报相关数据。

气象监测器(2)实时监测镜场所处区域的气象信息，包括风速、风向、天气及日照等天气情况，并将所收集的气象信息通过通信接口(3)实时上传至主机(1)。

红外摄像机(4)实时监测接收靶(6)表面的温度场，并将监测到的温度情况通过通信接口(3)实时上传至主机(1)。

高精度摄像机(5)对准目标靶(7)，开环控制定日镜进行机械损伤误差校准时，使用此高精度摄像机(5)获取定日镜反射光斑的图像信息，并通过通信接口(3)将图像信息上传至主机(1)。

主机(1)通过通信接口(3)与塔式集热系统控制平台以及定日镜子群控制器进行数据交换。