[发明专利]一种槽式抛物面集热器拦截率检测系统、方法及设备

说明书

本发明公开一种槽式抛物面集热器拦截率检测系统、方法及设备，包括遮光板、图像获取模块、图像处理模块和数据处理模块，遮光板中部开设通孔，通孔的直径大于集热管的外径，遮光板上设有辅助参考线，辅助参考线包括一组公共点为集热管中心的间隔为预设角度的共点射线、外圆和内圆，外圆和内圆中间的环形部分为检测区域；遮光板安装在集热管支架上，遮光板与集热管的轴线垂直，通过检测装置对集热器反射的光线进行投影从而对集热管拦截效率进行观测；通过辅助参考线对集热管拦截率进行量化；本发明解决了采用槽式抛物面集热器的光热电站在安装及运维的过程中集热器拦截率难以准确获得的问题，提高了施工效率，保证了集热器运行在最佳工作状态。

技术领域

本发明属于太阳能热发电技术领域，涉及一种槽式抛物面集热器拦截率检测系统、方法及设备。

背景技术

目前投入商业应用的抛物面集热器槽式太阳能光热电站中，在集热器安装完毕后，需要根据集热管拦截率对跟踪参数进行校正，使集热器能够工作在最佳状态上。现行的检测方法需要设置复杂且昂贵的光学检测装置对集热管拦截率进行检测，其综合成本过高使得其不利于工程中的大规模应用。

常规的做法为通过现场技术人员进行目测的方式依靠经验进行调节，这种模式存在以下两方面的问题：1.检测时集热管需处于跟踪太阳的状态，此时太阳光聚焦在集热管处，设置参照物较为困难，使得测量结果难以进行量化；2.对集热管拦截率的调整精度往往达到0.1°级别，依靠目测进行调整的方式使得其精确性难以保证，同时也不利于技术推广应用。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供一种槽式抛物面集热器拦截率检测系统、方法及设备；考虑在实际槽式抛物面集热器拦截率检测过程中无法设置参照物、拦截率难以量化以及推广应用困难的情况，提出一种易于制作的、可重复利用的检测装置以及基于该检测装置的一套拦截率计算方法。

本发明是通过以下技术方案来实现：一种槽式抛物面集热器拦截率检测系统，包括遮光板、图像获取模块、图像处理模块和数据处理模块，遮光板中部开设通孔，通孔的直径大于集热管的外径，遮光板上设有辅助参考线，辅助参考线包括一组公共点为集热管中心的间隔为预设角度的共点射线、外圆和内圆，外圆和内圆中间的环形部分为检测区域；遮光板安装在集热管支架上，遮光板与集热管的轴线垂直，图像获取模块用于采集遮光板表面的斜向视图；图像处理模块用于将遮光板表面的斜向视图通过图像仿射变换调整为正视图；对所述遮光板的正视图进行区域分割，得到入射区域图像和溢出区域，图像数据处理模块用于分析入射区域和溢出区域图像，得到入射区域亮度序列和溢出区域亮度序列，求取环境亮度区域内所有像素亮度值的平均值，根据拦截率计算公式对集热管拦截率进行计算。

遮光板上开设矩形槽，矩形槽的宽度与集热管的外径相同；矩形槽中嵌入辅助挡板，辅助挡板与矩形槽的连接处设置限位结构。

辅助挡板和矩形槽连接处开设定位孔，定位孔中设置固定卡扣，固定卡扣的表面设置有定位销，定位销插入定位孔中。

遮光板的下部与集热管支架通过螺栓连接。

一种槽式抛物面集热器拦截率检测方法，包括以下步骤：

S1、获取由图像检测装置采集到的遮光板表面的斜向视图，根据第一定值对其进行图像仿射变换得到遮光板正视图；

第一定值为图像采集装置相对于遮光板中心的相对坐标，其包含水平距离，垂直距离和沿集热管方向的轴向距离，为仿射变换模块的输入参数；

S2、对所述遮光板正视图进行区域分割，得到入射区域图像和溢出区域图像；

S3、借助图像HSV分析算法，分别分析入射区域和溢出区域图像，得到入射区域亮度序列和溢出区域亮度序列；