《基于组合光斑的定日镜场分析方法及系统.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于组合光斑的定日镜场分析方法及系统.pdf(16页珍藏版)》请在专利查询网上搜索。
1、(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202310569540.0(22)申请日 2023.05.19(71)申请人 浙江可胜技术股份有限公司地址 310018 浙江省杭州市经济技术开发区白杨街道2号大街501号1-2603(72)发明人 宓霄凌薛刚强童通通杨都堂(74)专利代理机构 上海汉声知识产权代理有限公司 31236专利代理师 胡晶(51)Int.Cl.G01M 11/02(2006.01)G06V 20/50(2022.01)G06V 10/75(2022.01)(54)发明名称一种基于组合光斑的定日镜场分析方法及系统(57。
2、)摘要本发明具体公开一种基于组合光斑的定日镜场分析方法,包括以下步骤:获取标靶空白背景图像,所述标靶用于接收定日镜场中的定日镜投射的反射光斑;获取所述定日镜场中的定日镜将反射光斑投射到所述标靶上后的标靶前景图像;通过将所述标靶前景图像和所述标靶空白背景图像的灰度做差获取所述定日镜场在所述标靶上形成的实际全场组合光斑;根据所述实际全场组合光斑与预设的理论全场组合光斑进行对比,即可获得所述实际全场组合光斑中的异常区域。该方法解决了不同定日镜跟踪准确度、目标点设计因素和光斑面型误差因素耦合的问题,可以快速完成定日镜场的分析作业。权利要求书2页 说明书9页 附图4页CN 116609038 A2023。
3、.08.18CN 116609038 A1.一种基于组合光斑的定日镜场分析方法,其特征在于,包括以下步骤:获取标靶空白背景图像,所述标靶用于接收定日镜场中的定日镜投射的反射光斑;获取所述定日镜场中的定日镜将反射光斑投射到所述标靶上后的标靶前景图像;通过将所述标靶前景图像和所述标靶空白背景图像的灰度做差获取所述定日镜场在所述标靶上形成的实际全场组合光斑;根据所述实际全场组合光斑与预设的理论全场组合光斑进行对比,即可获得所述实际全场组合光斑中的异常区域。2.根据权利要求1所述的基于组合光斑的定日镜场分析方法,其特征在于,所述获取所述定日镜场中的定日镜将反射光斑投射到所述标靶上后的标靶前景图像,包括。
4、:将所述定日镜场中的定日镜划分为若干个批次,各个所述批次分别向所述标靶投射反射光斑,并分别获取各个所述批次将反射光斑投射到所述标靶上后对应的批次标靶前景图像。3.根据权利要求2所述的基于组合光斑的定日镜场分析方法,其特征在于,所述通过将所述标靶前景图像和所述标靶空白背景图像的灰度做差获取所述定日镜场在所述标靶上形成的实际全场组合光斑,包括:将各个所述批次分别对应的所述批次标靶前景图像分别与所述标靶空白背景图像的灰度做差,获得各个所述批次分别在所述标靶上形成的批次组合光斑,通过将各所述批次组合光斑拼接组合后形成所述实际全场组合光斑。4.根据权利要求2所述的基于组合光斑的定日镜场分析方法,其特征在。
5、于,同一个所述批次中的各定日镜在所述标靶上的目标点互不重合且能被清晰识别;或者,同一个所述批次中的定日镜分为若干个小组,每个所述小组中的定日镜在所述标靶上的目标点位于预设目标区域内,并且,各所述小组对应的所述预设目标区域互不重合且能被清晰识别。5.根据权利要求2所述的基于组合光斑的定日镜场分析方法,其特征在于,同一个所述批次中的各定日镜受控于镜场控制系统能够实现同步转动。6.根据权利要求2所述的基于组合光斑的定日镜场分析方法,其特征在于,所述获取标靶空白背景图像,包括:两个或者两个以上所述批次共用同一个所述标靶空白背景图像;或者,各个所述批次在向所述标靶投射反射光斑之前,均分别获取一个与其对应。
6、的所述标靶空白背景图像。7.根据权利要4所述的基于组合光斑的定日镜场分析方法,其特征在于,在获得所述实际全场组合光斑中的异常区域后还包括步骤:根据获得的所述异常区域,定位出导致所述实际全场组合光斑出现异常的对应所述批次,并将其定义为异常批次;将所述异常批次对应的所述批次标靶前景图像与所述标靶空白背景图像的灰度做差,获得所述异常批次在所述标靶上形成的批次组合光斑,通过将所述批次组合光斑与所述异常批次对应的理论批次组合光斑进行比较,即可定位出所述异常批次中的异常定日镜或异常小组。8.根据权利要求7所述的基于组合光斑的定日镜场分析方法,其特征在于,定位出所述异常小组后,将所述异常小组中的各个定日镜的。
7、反射光斑同时或者逐个投射到所述标靶上,并获取所述异常小组中各个定日镜在所述标靶上的实际反射光斑,通过将所述异常小组中的各个定日镜对应的实际反射光斑与对应的理论反射光斑进行比较,即可定位出所述异常小组中的异常定日镜;权利要求书1/2 页2CN 116609038 A2其中,当所述异常小组中的各个定日镜的反射光斑同时投射到所述标靶上时,所述异常小组中的各个定日镜的反射光斑在所述标靶上的目标点互不重合。9.根据权利要求4所述的基于组合光斑的定日镜场分析方法,其特征在于,同一个所述批次中的各定日镜在所述标靶上的目标点铺满整个所述标靶;或者,同一个所述批次中的各所述小组对应的所述预设目标区域铺满整个所述。
8、标靶,并且,每个所述小组向所述标靶投射的反射光斑能量不超过所述标靶单位面积内可承受的最高能流密度。10.根据权利要求2所述的基于组合光斑的定日镜场分析方法,其特征在于,获取所述定日镜场中的定日镜将反射光斑投射到所述标靶上后的标靶前景图像的方法进一步包括:在获取相邻两个批次的所述批次标靶前景图像过程中,在获取当前所述批次对应的所述批次标靶前景图像的同时,将下一个所述批次中的定日镜的反射光斑移动至测试预备点;在当前所述批次对应的所述批次标靶前景图像获取完成后,将当前所述批次的反射光斑移动到吸热器表面,并将下一个所述批次中的定日镜的反射光斑由测试预备点移动到标靶上。11.根据权利要求110任一项所述。
9、的基于组合光斑的定日镜场分析方法,其特征在于,任一定日镜的反射光斑投射在所述标靶上的标靶目标点根据该定日镜的反射光斑投射在吸热器表面的吸热器目标点确定,其中,HbHr+HbcHrc,Tr为所述吸热器目标点的坐标,Hr为所述吸热器目标点所处位置的高度,Rr为所述吸热器目标点所处高度处对应的吸热器半径,Cr为所述吸热器的中心点坐标,Hrc为所述吸热器的中心点所处位置的高度,Cb为定日镜对应的所述标靶的中心点坐标,Hbc为定日镜对应的所述标靶的中心点所处位置的高度,Rb为所述标靶目标点所处高度处对应的标靶半径,Hb为所述标靶目标点所处位置的高度,Tb为所述标靶目标点的坐标。12.一种基于组合光斑的定。
10、日镜场分析系统,采用权利要求1至权利要求11任意一项所述的方法对定日镜场进行分析,其特征在于,包括:定日镜场,包括若干个定日镜;设置于吸热器周向方向的标靶,用于接收定日镜场中的定日镜投射的反射光斑;镜场控制系统,用于控制定日镜场内的定日镜按照预设程序将反射光斑投射至所述标靶上;标靶相机,用于拍摄标靶空白背景图像和标靶前景图像;分析模块,用于根据所述标靶空白背景图像、所述标靶前景图像以及预设理论组合光斑信息和/或理论单定日镜反射光斑信息确定所述定日镜场中的异常定日镜。权利要求书2/2 页3CN 116609038 A3一种基于组合光斑的定日镜场分析方法及系统技术领域0001本发明属于太阳能热利用。
11、技术领域,尤其涉及一种基于组合光斑的定日镜场分析方法及系统。背景技术0002太阳能热发电是当前太阳能热利用的一种主要方式。当前太阳能热发电采用塔式太阳能热发电的方法,塔式太阳能热发电系统利用实时跟踪太阳的定日镜将太阳光反射到位于吸热塔上的吸热器,通过加热其内的吸热工质产生高温高压蒸汽驱动汽轮发电机组发电。0003为了让吸热器正常工作,需要保证集热场投射到吸热器上的组合光斑能流密度分布均匀,组合光斑异常的情况包括:00041、局部能流密度过低,导致熔盐等吸热介质发生冻堵。00052、局部能流密度过高,导致吸热器上局部超温影响吸热器寿命。00063、吸热器的上下方向发生组合光斑溢出,防护层温度超过。
12、材料安全极限,导致护板被不可逆的烧毁。00074、吸热器的左右方向组合光斑溢出过多,导致太阳光没有被投射到吸热器的有效吸热面上,进而导致截断效率过低。0008导致组合光斑异常的原因有以下几点:00091、定日镜跟踪准确度过低,即定日镜无法将其光斑投射至预期的目标点位置从而导致指东打西的情况。00102、定日镜运行目标点设置不合理导致组合光斑整体异常。00113、定日镜因为面型误差导致的光斑形状和预期不一致的问题,如定日镜实际光斑形状比理论的椭圆形大或者某个方向突出更多,大的部分和突出的部分就是光斑异常点。0012(1)现有的定日镜跟踪准确度检测技术0013现有技术中对定日镜跟踪准确度和定日镜面。
13、型检测的效率低,周期长,并且,现有技术中目前还没有能够对定日镜场中的海量定日镜的目标点分布进行有效检测的方案,同时,由于定日镜跟踪准确度、定日镜面型、目标点分布是三个独立的异常因素,现有技术中无法通过一次检测同时确定这三个异常因素,因此,无法快速,全面地确定实际的定日镜场中导致组合光斑异常的原因。发明内容0014为解决上述问题,本发明的目的是提供一种基于组合光斑的定日镜场分析整改方法及系统,该基于组合光斑的定日镜场分析整改方法及系统解决了不同定日镜跟踪准确度、目标点设计因素和光斑面型误差因素耦合的问题,可以快速完成定日镜场的分析。0015为实现上述目的,本发明的技术方案为:一种基于组合光斑的定。
14、日镜场分析方法,包括以下步骤:获取标靶空白背景图像,所述标靶用于接收定日镜场中的定日镜投射的反说明书1/9 页4CN 116609038 A4射光斑;获取所述定日镜场中的定日镜将反射光斑投射到所述标靶上后的标靶前景图像;通过将所述标靶前景图像和所述标靶空白背景图像的灰度做差获取所述定日镜场在所述标靶上形成的实际全场组合光斑;根据所述实际全场组合光斑与预设的理论全场组合光斑进行对比,即可获得所述实际全场组合光斑中的异常区域。0016优选的,所述获取所述定日镜场中的定日镜将反射光斑投射到所述标靶上后的标靶前景图像,包括:将所述定日镜场中的定日镜划分为若干个批次,各个所述批次分别向所述标靶投射反射光。
15、斑,并分别获取各个所述批次将反射光斑投射到所述标靶上后对应的批次标靶前景图像。0017优选的,所述通过将所述标靶前景图像和所述标靶空白背景图像的灰度做差获取所述定日镜场在所述标靶上形成的实际全场组合光斑,包括:将各个所述批次分别对应的所述批次标靶前景图像分别与所述标靶空白背景图像的灰度做差,获得各个所述批次分别在所述标靶上形成的批次组合光斑,通过将各所述批次组合光斑拼接组合后形成所述实际全场组合光斑。0018优选的,同一个所述批次中的各定日镜在所述标靶上的目标点互不重合且能被清晰识别;或者,同一个所述批次中的定日镜分为若干个小组,每个所述小组中的定日镜在所述标靶上的目标点位于预设目标区域内,并。
16、且,各所述小组对应的所述预设目标区域互不重合且能被清晰识别。0019优选的,同一个所述批次中的各定日镜受控于镜场控制系统能够实现同步转动。0020优选的,所述获取标靶空白背景图像,包括:两个或者两个以上所述批次共用同一个所述标靶空白背景图像;或者,各个所述批次在向所述标靶投射反射光斑之前,均分别获取一个与其对应的所述标靶空白背景图像。0021优选的,在获得所述实际全场组合光斑中的异常区域后还包括步骤:根据获得的所述异常区域,定位出导致所述实际全场组合光斑出现异常的对应所述批次,并将其定义为异常批次;将所述异常批次对应的所述批次标靶前景图像与所述标靶空白背景图像的灰度做差,获得所述异常批次在所述。
17、标靶上形成的批次组合光斑,通过将所述批次组合光斑与所述异常批次对应的理论批次组合光斑进行比较,即可定位出所述异常批次中的异常定日镜或异常小组。0022优选的,定位出所述异常小组后,将所述异常小组中的各个定日镜的反射光斑同时或者逐个投射到所述标靶上,并获取所述异常小组中各个定日镜在所述标靶上的实际反射光斑,通过将所述异常小组中的各个定日镜对应的实际反射光斑与对应的理论反射光斑进行比较,即可定位出所述异常小组中的异常定日镜;其中,当所述异常小组中的各个定日镜的反射光斑同时投射到所述标靶上时,所述异常小组中的各个定日镜的反射光斑在所述标靶上的目标点互不重合。0023优选的,同一个所述批次中的各定日镜。
18、在所述标靶上的目标点铺满整个所述标靶;或者,同一个所述批次中的各所述小组对应的所述预设目标区域铺满整个所述标靶,并且,每个所述小组向所述标靶投射的反射光斑能量不超过所述标靶单位面积内可承受的最高能流密度。0024优选的,获取所述定日镜场中的定日镜将反射光斑投射到所述标靶上后的标靶前景图像的方法进一步还包括:在获取相邻两个批次的所述批次标靶前景图像过程中,在获说明书2/9 页5CN 116609038 A5取当前所述批次对应的所述批次标靶前景图像的同时,将下一个所述批次中的定日镜的反射光斑移动至测试预备点;在当前所述批次对应的所述批次标靶前景图像获取完成后,将当前所述批次的反射光斑移动到吸热器表。
19、面,并将下一个所述批次中的定日镜的反射光斑由测试预备点移动到标靶上。0025优选的,任一定日镜的反射光斑投射在所述标靶上的标靶目标点根据该定日镜的反 射 光 斑 投 射 在吸 热 器 表 面的 吸 热 器目 标 点 确定,其 中,Hb Hr+Hb c Hr c,Tr为所述吸热器目标点的坐标,Hr为所述吸热器目标点所处位置的高度,Rr为所述吸热器目标点所处高度处对应的吸热器半径,Cr为所述吸热器的中心点坐标,Hrc为所述吸热器的中心点所处位置的高度,Cb为定日镜对应的所述标靶的中心点坐标,Hbc为定日镜对应的所述标靶的中心点所处位置的高度,Rb为所述标靶目标点所处高度处对应的标靶半径,Hb为所述。
20、标靶目标点所处位置的高度,Tb为所述标靶目标点的坐标。0026基于相同的构思,本发明还提供一种基于组合光斑的定日镜场分析系统,采用上述任意一项所述的方法对定日镜场进行分析,包括:定日镜场,包括若干个定日镜;设置于吸热器周向方向的标靶,用于接收定日镜场中的定日镜投射的反射光斑;镜场控制系统,用于控制定日镜场内的定日镜按照预设程序将反射光斑投射至所述标靶上;标靶相机,用于拍摄标靶空白背景图像和标靶前景图像;分析模块,用于根据所述标靶空白背景图像、所述标靶前景图像以及预设理论组合光斑信息和/或理论单定日镜反射光斑信息确定所述定日镜场中的异常定日镜。0027采用上述技术方案后,与现有技术相比,本发明的。
21、有益之处在于:00281、本发明通过将实际全场组合光斑与预设的理论全场组合光斑进行对比,可快速获得实际全场组合光斑中的异常区域,进而可快速定位到定日镜场中发生异常的定日镜的,缩小排查和整改的范围,不需要对定日镜场中的每个定日镜分别进行跟踪精度、运行目标点合理性以及定日镜面型进行检测,进而可实现对异常定日镜的快速分析识别,有效提高工作效率。00292、由于定日镜场中的定日镜数量庞大,标靶表面所能承受的能流密度有限,如果一次性将全部定日镜的反射光斑投射到标靶表面,可能会烧毁标靶,产生安全隐患,因此无法通过将所有定日镜的反射光斑一次性全部投射到标靶表面获得实际全场组合光斑,本发明通过将定日镜场中的定。
22、日镜划分为若干个批次,每次由一个批次向标靶表面投射反射光斑,之后通过将获得的各批次组合光斑拼接组合得到实际全场组合光斑,能够有效解决标靶表面承接反射光斑能力有限的问题。并且,每次将一个批次的定日镜反射光斑投射到标靶上并且铺满整个标靶,满足了在标靶表面热能流密度承受范围内尽量多的定日镜同时作业,提高了工作效率。00303、在本发明中,同一个批次中的各定日镜受控于镜场控制系统能够实现同步转动,进而可不受镜场控制系统的供电转角能力的限制(由于定日镜场中的定日镜数量庞大,镜场控制系统受限于通讯载荷以及供电载荷,镜场控制系统同一时间无法控制定日镜场中所有定日镜同时进行转动,镜场控制系统同一时间仅能控制定。
23、日镜场中的部分定日镜进行同时转动),进一步提升工作效率。00314、本发明将每个批次中的定日镜分为若干个小组,使得每个小组中的定日镜在标说明书3/9 页6CN 116609038 A6靶上的目标点位于预设目标区域内,并且,各小组对应的预设目标区域互不重合且能被清晰识别,通过采用这一设计,在标靶的反射光斑承接面不变的情况下,标靶上可以承接更多的定日镜投射的反射光斑,即大幅增加了每个批次中定日镜的数量,在故障排查时能够以小组为单位进行排查,进而可大幅提升工作效率。例如,同一小组中的各定日镜投射的反射光斑在标靶上完全重合,那么,该小组中的多个定日镜向标靶投射的多个反射光斑在标靶的反射光斑承接面上实际。
24、只占据了一个反射光斑的面积,因此,在标靶的反射光斑承接面大小不变的情况下,就能够承接更多的定日镜投射的反射光斑。00325、本发明一方面使得各个批次共用同一个标靶空白背景图像,如此,可以大幅节省获取标靶空白背景图像的时间,使得工作效率得到提升;另一方面,本发明也可在相应批次的定日镜在向所述标靶投射反射光斑之前,均分别获取一个与其对应的所述标靶空白背景图像,这样可以提升阳光较弱工况和迎阳面的光斑可识别性。00336、本发明通过合理控制前一批次定日镜和后一批次定日镜的动作轨迹和时间,进一步缩短了分析作业的时间,提高了分析作业效率。附图说明0034下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明,。
25、其中:0035图1为本发明实施例基于组合光斑的定日镜场分析系统示意图;0036图2为本发明标靶前景图像和标靶空白背景图像做差后获得反射光斑图示意图;0037图3为本发明标靶前景图像和标靶空白背景图像做差后获得的反射光斑图像一;0038图4为本发明标靶前景图像和标靶空白背景图像做差后获得的反射光斑图像二;0039图5为本发明分析作业过程反射光斑移动过程示意图;0040图6为本发明标靶前景图像拼接后的组合前景图像。具体实施方式0041以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书,本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是,附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率,仅用。
26、以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。0042需要说明,本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。0043实施例一0044本实施例提供一种基于组合光斑的定日镜场分析方法,包括以下步骤:0045获取标靶空白背景图像,标靶201用于接收定日镜场1中的定日镜投射的反射光斑;0046获取定日镜场1中的定日镜将反射光斑投射到标靶201上后的标靶前景图像;0047通过将标靶前景图像和标靶空白背景图像的灰度做差获取定日镜场1在标靶201上形成的实际全场组。
27、合光斑;0048根据实际全场组合光斑与预设的理论全场组合光斑进行对比,即可获得实际全场组合光斑中的异常区域。说明书4/9 页7CN 116609038 A70049标靶空白背景图像表示反射光斑未投射到标靶201上时的标靶图像,标靶前景图像表示反射光斑投射到标靶201上时的标靶图像。0050通过将实际全场组合光斑与预设的理论全场组合光斑进行对比,可快速获得实际全场组合光斑中的异常区域,进而可快速定位到定日镜场1中发生异常的定日镜的,缩小排查和整改的范围,不需要对定日镜场1中的每个定日镜分别进行跟踪精度、运行目标点合理性以及定日镜面型进行检测,进而可实现对异常定日镜的快速分析识别,有效提高工作效率。
28、。0051优选的,获取定日镜场1中的定日镜将反射光斑投射到标靶201上后的标靶前景图像,包括:将定日镜场1中的定日镜划分为若干个批次,各个批次分别向标靶201投射反射光斑,并分别获取各个批次将反射光斑投射到标靶201上后对应的批次标靶前景图像。0052本申请的技术方案中,通过将定日镜场1内的定日镜进行批次划分,分批获取每个批次对应的标靶前景图像,然后将每一批的标靶前景图像与预先获取的标靶空白背景图像相减获得反射光斑图像,能够分析出每个批次定日镜的反射光斑是否存在目标点偏移、目标点设置不合理或者光斑大小不符合理论预期的问题,进而实现定位到具体批次的定日镜,便于相关人员缩小排查和整改范围,提高工作。
29、效率。0053优选的,以上获得际全场组合光斑的方法可以包括以下两种方法:0054一、先将每个批次对应的标靶前景图像与标靶空白背景图像进行做差后再拼接。0055二,先将所有批次的标靶前景图像和标靶空白背景图像进行拼接后再做差。0056优选的,获取标靶空白背景图像,包括:两个或两个以上批次(如每10个批次)共用同一个标靶空白背景图像;或者,各个批次在向标靶201投射反射光斑之前,均分别获取一个与其对应的标靶空白背景图像。0057一方面,两个或两个以上批次共用同一个标靶空白背景图像,如此,可以大幅节省获取标靶空白背景图像的时间,使得工作效率得到提升;另一方面,本发明也可在相应批次的定日镜在向标靶20。
30、1投射反射光斑之前,均分别获取一个与其对应的标靶空白背景图像,这样可以提升阳光较弱工况和迎阳面的光斑可识别性。0058考虑到相对于吸热器3/标靶201存在迎阳面和背阳面,不同方位的光线强度、能流密度均不相同,所以在标靶201周向设置多个标靶相机202在相同时刻进行图像的获取,以此能够消除由于不同方位带来的误差。同时,由于本实施例的方案分析作业总耗时较短,所以某些情况下也可以对于不同批次的标靶前景图像与同一背景图像进行做差获得组合光斑,进一步提高了作业效率。0059优选的,通过将标靶前景图像和标靶空白背景图像的灰度做差获取定日镜场1在标靶201上形成的实际全场组合光斑,包括:将各个批次分别对应的。
31、批次标靶前景图像分别与标靶空白背景图像的灰度做差,获得各个批次分别在标靶201上形成的批次组合光斑,通过将各批次组合光斑拼接组合后形成实际全场组合光斑。0060本发明将每批次多个标靶相机202获取的标靶前景图像和空白标靶背景图像先做差再进行拼接得到实际全场组合光斑,进行异常定位时只需要与理论全场组合光斑的做一次运算,从而提高了异常定位的效率,也就提高了总体的分析作业效率。图6为本实施例中多个标靶前景图像拼接后的组合前景图像。0061进一步,通过灰度做差法进行光斑图像的计算为:记第i个批次标靶前景图像的灰说明书5/9 页8CN 116609038 A8度为Gf(i),对应的标靶空白背景图像的灰度。
32、为Gb(i),则实际组合光斑图像BGf(i)Gb(i)。0062参见图2示出了标靶前景图像和标靶空白背景图像做差以获取反射光斑图像的示意化过程。标靶前景图像4中包括标靶201及其标记物,标靶前景图像4与标靶空白背景图像5做差以获取反射光斑图6。0063优选的,同一个批次中的各定日镜受控于镜场控制系统能够实现同步转动。0064同一个批次中的各定日镜受控于镜场控制系统能够实现同步转动,进而可不受镜场控制系统的供电转角能力的限制(由于定日镜场1中的定日镜数量庞大,镜场控制系统受限于通讯载荷以及供电载荷,镜场控制系统同一时间无法控制定日镜场1中所有定日镜同时进行转动,镜场控制系统同一时间仅能控制定日镜。
33、场1中的部分定日镜进行同时转动),进一步提升工作效率。0065优选的,获取定日镜场1中的定日镜将反射光斑投射到标靶201上后的标靶前景图像的方法进一步包括:在获取相邻两个批次的批次标靶前景图像过程中,在获取当前批次对应的批次标靶前景图像的同时,将下一个批次中的定日镜的反射光斑移动至测试预备点;在当前批次对应的批次标靶前景图像获取完成后,将当前批次的反射光斑移动到吸热器3表面,并将下一个批次中的定日镜的反射光斑由测试预备点移动到标靶201上。0066对于共用同一个标靶空白背景图像的所有批次,由于相邻两个批次之间不需要进行标靶空白背景图像的拍摄,因此无需等待前一批次的定日镜反射光斑移出标靶201再。
34、下发下一批次定日镜反射光斑移入标靶201范围的指令,提高了作业效率。0067合理控制前一批次定日镜和后一批次定日镜的动作轨迹和时间,进一步缩短了分析作业的时间,提高了分析作业效率。在前一批次定日镜的反射光斑完全脱离标靶201靶面范围后后一批次定日镜的反射光斑进入标靶201靶面范围,能够避免标靶201靶面能流密度过高从而对标靶201产生不利影响。0068优选的,获取定日镜场1中的定日镜将反射光斑投射到标靶上后的标靶前景图像的方法进一步还包括:在拍摄相邻批次标靶前景图像过程中,在对前一批次定日镜进行标靶前景图像拍摄作业时,先通过调节第一维度调整机构将后一批次定日镜的反射光斑移动到测试预备点;在前一。
35、批次定日镜对应的的标靶前景图像拍摄完成后,通过调节第二维度调整机构将后一批次定日镜的反射光斑移动到标靶201目标位置;其中,在前一批次定日镜的光斑完全脱离标靶201靶面范围后后一批次定日镜的光斑进入标靶201靶面范围。0069大部分双轴跟踪的定日镜,需要俯仰角和方位角的跟踪角度都发生变化。第一维度调整机构可以是俯仰角调节也可以是方位角调节,相应的第二维度调整机构是方位角调节或者是俯仰角调节。由于电机启停时间较长,为了加快分析作业效率,设置一个测试预备点,后一批待测试定日镜在前一批定日镜作业时,先转角到预备点位置,从预备点位置转角到测试作业位置只需要转动一个角度(俯仰角或者方位角)。0070具体。
36、的,参见图5,以定日镜的反射光斑从吸热器3上的目标点14移动到标靶201测试时的目标点15为例,先转俯仰角或者方位角的两个预备点坐标分别为点16和点17,其光斑运动轨迹分别为18和19。轨迹18经过标靶201会和正在拍照作业的定日镜发生干涉,而轨迹19不经过标靶201。本实施例通过控制算法预先选择了点17,避免了干涉情况的发生。0071优选的,同一个批次中的各定日镜在标靶201上的目标点互不重合且能被清晰识别;或者,同一个批次中的定日镜分为若干个小组,每个小组中的定日镜在标靶201上的目说明书6/9 页9CN 116609038 A9标点位于预设目标区域内,并且,各小组对应的预设目标区域互不重。
37、合且能被清晰识别。0072将每个批次中的定日镜分为若干个小组,使得每个小组中的定日镜在标靶201上的目标点位于预设目标区域内,并且,各小组对应的预设目标区域互不重合且能被清晰识别,通过采用这一设计,在标靶201的反射光斑承接面不变的情况下,标靶201上可以承接更多的定日镜投射的反射光斑,即大幅增加了每个批次中定日镜的数量,在故障排查时能够以小组为单位进行排查,进而可大幅提升工作效率。例如,同一小组中的各定日镜投射的反射光斑在标靶201上完全重合,那么,该小组中的多个定日镜向标靶201投射的多个反射光斑在标靶201的反射光斑承接面上实际只占据了一个反射光斑的面积,因此,在标靶201的反射光斑承接。
38、面大小不变的情况下,就能够承接更多的定日镜投射的反射光斑。0073此外,根据在标靶201上的目标点的空间分布情况,先按照目标点尽量相同或者接近的原则,将定日镜划分为不同的小组,每个小组的定日镜数量按照标靶201材料单位面积内可承受的最高能流密度进行限制,适应了标靶201上因散热问题不能大量投射定日镜光斑的实际场合。0074举个例子,图3和图4示出了前景图像和背景图像做差后获得的光斑图像。0075在图3中,小组集合7、小组集合8、小组集合9分别表示着不同方向的小组反射光斑集合,每个小组集合中有上、中、下三个小组对应的组合光斑并且尽量错开,不同方向的小组光斑集合以这种三角形方式错开排布,直到布满整。
39、个标靶201。由于小组之间总体是错开的,发生反射光斑异常时比较容易将范围缩减到几个小组,逐个将这些小组进行跟踪准确度测试以进一步缩小排查范围,直到定位到异常定日镜。0076在图4中,小组集合10、小组集合11、小组集合12、小组集合13分别表示着不同方向的小组光斑集合,每个小组集合中有上下两个小组对应的组合光斑并相距一定空间设置,不同小组集合之间呈上下错位的模式铺开。0077图3和图4示出的排布方式是只是其中两种,小组集合之间的排布方式还可以以任意一种能够重复延伸的方式排布,图3和图4的两种方式并不对本发明的构思构成限定。0078优选的,在获得实际全场组合光斑中的异常区域后还包括步骤:根据获得。
40、的异常区域,定位出导致实际全场组合光斑出现异常的对应批次,并将其定义为异常批次;将异常批次对应的批次标靶前景图像与标靶空白背景图像的灰度做差,获得异常批次在标靶201上形成的批次组合光斑,通过将批次组合光斑与异常批次对应的理论批次组合光斑进行比较,即可定位出异常批次中的异常定日镜或异常小组。其中,若异常小组对应的实际反射光斑和理论反射光斑的位置一致,但大小不一致,说明该异常小组中存在实际镜面面型误差和理论设计结果不一致的异常定日镜;若异常小组对应的实际反射光斑和理论反射光斑的位置不一致,但大小一致,则说明这个异常小组中存在跟踪准确度和理论设计结果不一致的异常定日镜;若异常小组对应的实际反射光斑。
41、和理论反射光斑的位置一致,大小也一致,说明该异常小组中的定日镜跟踪准确度和面型误差均满足要求,需要重点考虑设计定日镜的目标点(指向点)时不同位置能量计算结果绝对值的准确度,需要根据实际情况重新设计定日镜的目标点来解决异常。0079优选的,定位出异常小组后,将异常小组中的各个定日镜的反射光斑同时或者逐个投射到标靶201上,并获取异常小组中各个定日镜在标靶201上的实际反射光斑,通过将异常小组中的各个定日镜对应的实际反射光斑与对应的理论反射光斑进行比较,即可定位说明书7/9 页10CN 116609038 A10出异常小组中的异常定日镜;其中,当异常小组中的各个定日镜的反射光斑同时投射到标靶201。
42、上时,异常小组中的各个定日镜的反射光斑在标靶201上的目标点互不重合。0080优选的,同一个批次中的各定日镜在标靶201上的目标点铺满整个标靶201;或者,同一个批次中的各小组对应的预设目标区域铺满整个标靶201,并且,每个小组向标靶201投射的反射光斑能量不超过标靶201单位面积内可承受的最高能流密度。0081由于定日镜场1中的定日镜数量庞大,标靶201表面所能承受的能流密度有限,如果一次性将全部定日镜的反射光斑投射到标靶201表面,可能会烧毁标靶201,产生安全隐患,因此无法通过将所有定日镜的反射光斑一次性全部投射到标靶201表面获得实际全场组合光斑,本发明通过将定日镜场1中的定日镜划分为。
43、若干个批次,每次由一个批次向标靶201表面投射反射光斑,之后通过将获得的各批次组合光斑拼接组合得到实际全场组合光斑,能够有效解决标靶201表面承接反射光斑能力有限的问题。并且,每次将一个批次的定日镜反射光斑投射到标靶201上并且铺满整个标靶201,满足了在标靶201表面热能流密度承受范围内尽量多的定日镜同时作业,提高了工作效率。0082优选的,任一定日镜的反射光斑投射在标靶201上的标靶目标点根据该定日镜的反射光斑投射在吸热器3表面的吸热器目标点确定,其中,0083HbHr+HbcHrc,00840085Tr为吸热器目标点的坐标,0086Hr为吸热器目标点所处位置的高度,0087Rr为吸热器目。
44、标点所处高度处对应的吸热器半径,0088Cr为吸热器的中心点坐标,0089Hrc为吸热器的中心点所处位置的高度,0090Cb为定日镜对应的标靶的中心点坐标,0091Hbc为定日镜对应的标靶的中心点所处位置的高度,0092Rb为标靶目标点所处高度处对应的标靶半径,0093Hb为标靶目标点所处位置的高度,0094Tb为标靶目标点的坐标。0095通过以上方法,能够准确地进行标靶目标点与吸热器目标点建立对应关系,便于进行分析作业时定日镜的移动。0096实施例二0097参见图1,本实施例提供一种基于组合光斑的定日镜场分析系统,采用上述任意一项的方法对定日镜场进行分析,该系统包括:定日镜场1,包括若干个定。
45、日镜;设置于吸热器3周向方向的标靶201,用于接收定日镜场1中的定日镜投射的反射光斑;镜场控制系统,用于控制定日镜场1内的定日镜按照预设程序将反射光斑投射至标靶201上;设置于标靶201周向用于拍摄标靶201靶面图像的标靶相机202,用于拍摄标靶空白背景图像和标靶前景图像;分析模块,用于根据标靶空白背景图像、标靶前景图像以及预设理论组合光斑信息和/或理论单定日镜反射光斑信息确定所述定日镜场1中的异常定日镜。0098镜场控制系统控制定日镜场1内的定日镜按照预设程序分批将光斑投射至标靶说明书8/9 页11CN 116609038 A11201周向预设目标点上,标靶201周向预设目标点与吸热器3周向。
46、目标点存在预设对应关系,标靶相机202拍摄的标靶201靶面图像包括没有定日镜光斑投射的标靶空白背景图像和多组不同批次定日镜光斑投射的标靶前景图像,镜场控制系统基于标靶空白背景图像和不同批次的标靶前景图像做差得到的光斑图像输出分析结果。0099基于组合光斑的定日镜场分析系统按照将整体组合光斑化整为零分批拍摄,拼接分析后再缩小排查范围进一步细分的思路,测量和分析整个定日镜场1。0100在一个优选实施例中,为了将标靶201周向预设目标点与吸热器3周向目标点建立对应关系,按照吸热器3上的目标点与标靶201上的目标点高度和半径差异,进行等比例复刻,形成标靶201上的目标点,保留了吸热器3上目标点设计因素。
47、导致的光斑偏移属性。0101具体的,任一定日镜的反射光斑投射在标靶201上的标靶目标点根据该定日镜的反射光斑投射在吸热器3表面的吸热器目标点确定,其中,0102HbHr+HbcHrc,01030104Tr为吸热器目标点的坐标,0105Hr为吸热器目标点所处位置的高度,0106Rr为吸热器目标点所处高度处对应的吸热器半径,0107Cr为吸热器3的中心点坐标,0108Hrc为吸热器3的中心点所处位置的高度,0109Cb为定日镜对应的标靶的中心点坐标,0110Hbc为定日镜对应的标靶的中心点所处位置的高度,0111Rb为标靶目标点所处高度处对应的标靶半径,0112Hb为标靶目标点所处位置的高度,01。
48、13Tb为标靶目标点的坐标。0114依据以上方法,能够准确地进行标靶201周向预设目标点与吸热器3周向目标点建立对应关系,便于进行分析作业时定日镜的移动。0115所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统,装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。0116以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。说明书9/9 页12CN 116609038 A12图1图2说明书附图1/4 页13CN 116609038 A13图3图4说明书附图2/4 页14CN 116609038 A14图5说明书附图3/4 页15CN 116609038 A15图6说明书附图4/4 页16CN 116609038 A16。