CN119472801A 吸热器上的能量分布情况检测方法及镜场控制模组 （杭州华鼎新能源有限公司）

202410918325.12024.07.10吸热器上的能量分布情况检测方法及镜场一光路和第二光路实现对定日镜反射的太阳光日镜转动控制问题转化为通过定日镜反射的太阳光线与吸热器的散射光线的成像比较定日镜反射的太阳光线与吸热器的散射光线的角度差2根据所述目标定日镜的照射能量数据确定第一层级的所述每个区域的根据所述每个区域的能量密度检测对应层级的所述每个区域是否满足能量均匀分布其中，不同层级对应不同的能量均匀允许阈值，且从第一层一层级的每个区域的能量密度与所述吸热器的能量密度均值间的能量差异数据小于第一密度均值间的能量差异数据小于最后层级对应的能根据所述故障定日镜的编号和当前姿态数据重新计算待评估区域的能量密度；其中，所述待评估区域为所述故障定日镜反射的太阳光线在所述吸热器上能够照射到根据所述待评估区域上的能量密度检测所述待评估区域是否满足所述能量均匀分布根据所述测温仪监测到的温度数据，判断划分所述吸热器得到的多个区一定日镜与所述吸热器间的距离小于第二定日镜中与所述从所述不均匀区域移走所述第一定日镜反射的太阳光线，保留所述若根据所述风速情况判定所述镜场中的定日镜受变风荷载持3基于所述风速变化频率在预先存储的关系数据中查找，得到对应的修正9.根据权利要求1至6任一项所述的方法，其特征根据所述目标定日镜与所述吸热器间的相对位置数据、所述目标定日镜的投影面积、镜面反射率以及所述太阳辐照数据确定所述目标定日镜的照射若任一层级的任一区域的能量密度与所述吸热器的能量密度均值间的能量差异数据的能量密度与所述吸热器的能量密度均值间的能量差异数据没有超出所述任一层级对应4反射的太阳光线与吸热器的散射光线的成像比较定日镜反射的太阳光线与吸热器的散射5匀分布原则。的能量密度继续检测所述每个子区域是否满足能量均匀分布原则。6设置图像传感器140'，图像传感器140'通过图像传感器的支撑件进行固定。图像传感器整定日镜的姿态以使图像传感器上接收到的定日镜反射的光斑亮度达到预先设定的亮度7[0048]相关技术中的校准方法以校准的定日镜相对于大地的地理位置和自身的姿态角元件和成像模组214均设于瞄准器210的镜反射的太阳光线照射到吸热器上，则定日镜反射的太阳光线与吸热器的散射光线平行，柱134上，传动支座安装在方位角转轴组件222上，俯仰角转轴组件224连接传动支座和镜8装高度可达到100m以上，定日镜距中心塔距离可达到500m甚至1000m以上。在该精度要求是基于吸热器的散射光线的成像位置与定日镜反射的太阳光线的成像位置确定的，因此，光路模组212的设计和组成对定日镜的反馈控制信号具有重路部分的光学器件的安装误差对吸热器的散射光线的成像和定日镜反射的太阳光线的成学器件的安装误差对吸热器的散射光线的成像和定日镜反射的太阳光线的成像的影响不分可以是吸热器的散射光线与定日镜反射的太阳光线各自分9分所使用的光学器件数量，可以选择在第二光路上吸热器的散射光线直接射入成像模组，场角内，第二光路与第一光路的差异在于第一光路上设置有实现定日镜反射的太阳光线模组214始终接收吸热器的散射光线和瞄准器安装位置周围定日镜部分镜面所反射的太阳始终位于瞄准器的成像模组214的视场角内。定日镜水平传动时，瞄准器始终位于镜面之热器的散射光线180°转向的光线转向元件。同样地，瞄准器位于距离定日镜镜面中心约50mm的范围内，瞄准器的成像模组214始终接收吸热器上的散射光和瞄准器安装位置周围准器210包括光路模组212和成像模组214。调整模组220包括第一图像读取模块310和第一图像处理模块320。第一图像处理模块320包括第一角度比较模块322和第一位置确定模块线进入成像模组214之前的光路记为第二光路。第一光路和第二光路上分别设置不同的滤取模块310按照预设颜色从成像模组的成像数据中获取太阳图像数据和标识图像数据，即[0067]在本示例中，第一位置确定模块324基于太阳图像数据确定太阳在成像模组的图在图像传感器上的第三成像位置。第一角度比较模块322根据第一成像位置和第三成像位步地减少光学器件装配误差以及光学特性变化对吸热器的散射光线的成像位置和定日镜[0072]具体地，第二图像读取模块330按照曝光时间从成像模组的成像数据中获取多帧吸热器的像和太阳的像。第二位置确定模块328基于高动态范围图像确定太阳在成像模组较模块326根据第一成像位置和第三成像位置确定定日镜反射的太阳光线与吸热器的散射阳的像和标识图案的像。第二位置确定模块328基于高动态范围图像确定太阳在成像模组的图像传感器上的第一成像位置以及标识对象在成像模组的图像传感器上的第二成像位上的第三成像位置。第二角度比较模块326根据第一成像位置和第三成像位置确定定日镜组通过天文算法可实时计算出每个定日镜在各个时刻反射到吸热器上的太阳光能量P(i)日镜将太阳光反射到吸热器上。瞄准系统200包括光路模组212、成像模组214和调整模组430，得到能够入射至成像模组214的重定向太阳光线450。吸热器位于成像模组的视场角射的太阳光线与吸热器的散射光线所经过的光路包括第一光路[0085]调整模组220，用于根据成像模组的成像数据确定太阳的成像位置和吸热器的成定日镜反射的太阳光线440与吸热器的散射光线460在传播方向是否平行作为定日镜反射阳光线440与吸热器的散射光线460进行角度比较，根据角度比较结果判断两束光是否平吸热器的散射光线460直接进入瞄准系统200的成像模组214中。对于定日镜反射的太阳光路410上需要设置能够对定日镜反射的太阳光线440重定向的光线转向元件430，以使定日镜反射的太阳光线440经过光线转向元件430后得到的重定向太阳光线450能够入射至成像模组214。而第二光路420不需要设置光线转向元件，吸热器的散射光线460经过第二光路[0088]在成像模组214接收到重定向太阳光线450和吸热器的散射光线460后，成像模组和吸热器的像之间的位置关系，从而根据该位置关系对定日镜反射的太阳光线440与吸热小于20(比如N等于12或者16)。示例性地，若成像模组214中图像传感器的分辨率为1280*个角度入射的平行光将准确地会聚在位于镜头焦点处的图像传感器上的同一个点。反之，过定日镜反射的太阳光线与吸热器的散射光线的成像比较定日镜反射的太阳光线与吸热转向元件，第二光路上无光线转向元件)不仅使定日镜反射的太阳光线发生一段距离位移经过第一光路410保持原方向直接入射至成像模组214。成像模组214对重定向散射光线和头聚焦在无穷远处时，重定向散射光线与定日镜反射的太阳光线440作为同一个角度入射的平行光将准确地会聚在位于镜头焦点处的图像传感器上的的太阳光线与吸热器的散射光线的成像比较定日镜反射的太阳光线与吸热器的散射光线一光路上无光线转向元件)不仅使吸热器的散射光线发生一段距离位移后，而且减少光学器件的装配误差以及光学器件特性变化对成像[0095]在一些实施方式中，定日镜反射的太阳光线经光线转向元件430多次反射后入射[0096]在一些实施方式中，定日镜反射的太阳光线经光线转向元件430进行两次反射后利用两束光线确定角度误差时，使用分光器的方法非共光路至少需要用到透镜和分光器，经光线转向元件进行两次反射后入射至成像模组，而吸热器的散射光线直接射入成像模光线仍然是与吸热器的散射光线平行的光束，此光线仍会准确的指向吸热器并与之相交。阳光线经第一光线窗口射入第一光路，吸热器的散射光线经过第二光线窗口射入第二光反射的太阳光经光线转向元件430重定向。吸热器的散射光线460经过第二光线窗口630射吸热器的散射光线460经光线转向元件430重定向。定日镜反射的太阳光线440经过第一光组件710连接以驱动转轴进行转动。调整模组的转轴组件710转动时定日镜132进行转动以地结合镜面的转动情况控制瞄准器进行精确地壳进行姿态调整，以使吸热器位于成像模组的视场角内甚至位于成像模组的中心成像区动定日镜进行转动的情况下，外壳进行反方向转动以调整光路模组以及成像模组的姿态，光学器件的装配误差以及光学特性变化对吸热器成像[0132]在一些实施方式中，在通过调整模组的第一调整模组调整定日镜的姿态的情况定日镜反射的太阳光进入瞄准视野的首选方法是使用天文算法计算得到此定日镜镜面的[0137]在另一实施方式中，也可以基于定日镜与吸热器间的相用于将定日镜反射的太阳光线聚焦在图像传感器960上，以及将吸热器的散射光线聚焦在装底座730上设置固定座740，第一调整模组的固定座740与第一安装底座730连接并固定。件与传动支座相连的方式(可以认为定日镜与外一安装底座730的周围区域内设置第二安装底座1020，外壳610设置在第二安装底座1020持光路模组以及成像模组的姿态使得吸热器始终位于成像模组的视据标识对象与吸热器间的相对位置数据以及成像数据对定日标识图像数据和标识对象与吸热器间的相对位置数据确定吸热器在图像传感器上的第三[0178]具体地，通过第一图像读取模块按照预设颜色从成像数对象与吸热器间的相对位置数据以及第二成像位置确定吸热器在图像传感器上的第三成[0180]请参阅图11a，本说明书实施方式提供一种定日镜反射的太阳光线与吸热器的散[0187]S1108、根据标识对象与吸热器间的相对位置数据以及第二成像位置确定吸热器[0188]S1110、根据第一成像位置和第三成像位置确定定日镜反射的太阳光线与吸热器像数据帧中吸热器的像和太阳的像不清晰，但是对多次曝光得到的图像数据进行融合后，于标识对象与吸热器间的相对位置数据和高动态范围图像确定吸热器在图像传感器上的[0196]具体地，通过第二图像读取模块按照曝光时间从成像数[0198]具体地，通过第二图像读取模块按照曝光时间从成像数合标识对象与吸热器间的相对位置数据以及第二成像位置确定吸热器在图像传感器上的[0200]请参阅图11b，本说明书实施方式提供一种定日镜反射的太阳光线与吸热器的散[0202]S1103、基于高动态范围图像确定太阳在成像模组的图像传感器上的第一成像位[0204]S1105、基于高动态范围图像确定标识对象在成像模组的图像传感器上的第二成[0206]S1107、根据标识对象与吸热器间的相对位置数据以及第二成像位置确定第三成[0207]S1109、根据第一成像位置和第三成像位置确定定日镜反射的太阳光线与吸热器一种锁定控制策略为镜场控制模组控制方式，第二种锁定控制策略为实时识别目标方式。系下可以选取某一个方向以定位该定日镜的零位，例如设定正北方为该定日镜镜面的零算出当前定日镜面法线方向矢量与定日镜中心与吸热器之间连线的方向矢量在水平方向风速变化频率后，由于镜场控制模组中预先存储有风速变化频率与修正系数间的关系数瞄准控制器可以是用于控制光路模组和成像模组的姿态以使吸热器和/或标识对象出现在定日镜转动的方位角数据和俯仰角数据中的至少一个。方位角数据可以包括方位角误差会在当前的目标方位角和目标俯仰角的基础上利用测量到的方位角偏差值和俯仰角偏差值进行修正，据此计算得出水平旋转驱动电机和俯仰旋转驱动电机的最佳转速和转动方镜，任意吸热区域对应的目标定日镜为能够将太阳光线反射至该任意吸热区域的定日镜。匀分布原则。[0246]在一些情况下，不是所有能够将太阳光线反射至吸热区域X的定日镜都是吸热区镜Y反射到吸热区域X的太阳光线与该定日镜Y反射的全部太阳光线的占比没有超过预设占匀的以减少因为温度不均匀引起吸热器故障或者降低吸热情况检测每个吸热区域是否满足能量均匀分布原则。度为E(地面最大辐照度E可以是辐照度计正对着太阳方向测得的辐照度，而不是地面水平匀分布原则。对应的能量均匀分布要求，对第二层级上划分得到的吸热区域继续在第三层级上进行划断第一层级上的各个新吸热区域是否满足第一层级对分布原则。[0278]其中，待评估区域为故障定日镜反射的太阳光线在吸热器上能够照射到的区在部分定日镜因大风或控制故障不能工作的情况下，将该部分定日镜确定为故障定日镜。断根据待评估区域上的能量密度检测待评估区域是否满足能量均匀[0280]示例性地，可以将待评估区域上的能量密度与吸热器的判断待评估区域上的能量密度与吸热器的能量密度均值之间的差异能量数据是否处于能评估区域上的能量密度满足能量均匀分布原则。像测温仪监测到的温度数据判断多个吸热区域中是否存在不满足能量均匀分布原则的不因此对辐照度值E较大区域且不能进行垮多目标区域调节的定日镜进行逆向调节，即增大[0286]其中，不均匀区域对应的多个定日镜为能够反射太阳光线到不均匀区域的定日[