一種太陽能聚光鏡片的調焦數據處理方法
【技術領域】
[0001]本申請屬于光熱發(fā)電技術領域，特別是涉及一種太陽能聚光鏡片的調焦數據處理方法。
【背景技術】
[0002]太陽能聚光鏡片的調焦方法通常包括對日調焦和成像原理調焦兩種方式。
[0003]對日調焦，在太陽照射下直接調焦，最原始最簡單的調焦方式。將碟式聚光器的每塊反光板的光斑調整到集熱器的相對位置，每一塊板所形成的光斑與斯特林接收口的位置一一對應，在反射板的可調范圍內，盡可能的是光斑分布均勻，避免熱點的產生。
[0004]對日調焦在實際應用中存在很大的難度。首先在整個調焦過程中，跟蹤系統(tǒng)需一直運行保障碟盤與太陽的同步性。其次，對于大面積多背板的碟盤來說，每調試一塊背板，都需要將其他的背板遮蓋起來，便于看清楚光斑的分布情況。第三，調焦時，操作人員都是高空作業(yè)，同時系統(tǒng)在運行中聚焦光斑的掃掠，具有很大的危險性。第四，還受到天氣的嚴重影響，在陰雨天無法進行跟蹤調焦，使安裝工期在很大程度上具有不確定性。通常情況下，對日調焦只適用于樣機的調試。
[0005]成像原理調焦(色靶調焦)，對碟式聚光器的每個面板進行調節(jié)。在碟式系統(tǒng)焦點處放置一標靶，標靶具有一定強度的平板結構，其大小與斯特林發(fā)動機吸熱器大小相當。標靶朝向碟式聚光器的一面印有彩色圖案，圖案的個數與分布形式與聚光器的反射面板保持一致，圖案的顏色可以為彩色間隔的色塊或其他便于觀察及分辨的形狀。
[0006]成像原理調焦只能在陽光不是很強烈的環(huán)境中使用，安裝需要空間，不適合批量調焦。

【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種太陽能聚光鏡片的調焦數據處理方法，以克服現有技術中的不足。
[0008]為實現上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案:
[0009]本申請實施例公開了一種太陽能聚光鏡片的調焦數據處理方法，
[0010]提供一調焦系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括聚光器、導光板和照相機，所述聚光器凸面的頂點固定于水平地面，所述聚光器的凹面陣列設有多個鏡面反射片，所述導光板和照相機設置于所述聚光器的正上方，且位于所述聚光器的中心線上，所述導光板由可以單獨被開啟/關閉的小照明燈組成，
[0011]利用上述系統(tǒng)進行調焦數據處理的方法包括:
[0012]S1、判斷照相機是否拍攝了背景圖片，若拍攝完，則BGFlag = O,執(zhí)行開燈程序，若BGFlag = I或者2，則進行背景圖片拍攝保存，并置BGFlag = O;
[0013]s2、當BGFlag = O時，開啟一個小照明燈，并延時一段時間，通過延時使小照明燈的照射強度完全釋放出來；
[0014]s3、延時時間到，進行拍照，并關閉此小照明燈；
[0015]s4、步驟S3中拍攝的照片與背景圖片相減，去除背景因素的影響；
[0016]s5、步驟s4中得到的結果與設定的像素閾值進行比較；
[0017]s6、將步驟s5中得到的像素矩陣保存到組合矩陣intensity中，并記錄此時開啟的小照明燈的號碼放到組合矩陣Light number中；
[0018]s7、判斷小照明燈是否都開完，yes則結束，NO則繼續(xù)執(zhí)行步驟Si;
[0019]s8、執(zhí)行步驟s2_s5，將得到的矩陣結果與保存在組合矩陣intensity中的像素強度進行比較，保留像素強度較大的值，將更新后的矩陣保存到組合矩陣intensity中，并記錄此時開啟的小照明燈的號碼放到組合矩陣Light number中；
[0020]s9、執(zhí)行步驟s7，如此反復，最后得出一個像素的組合矩陣，通過步驟s9中得到的組合矩陣，可以得出每個像素點的法線向量，經過最小二乘法擬合后，可以得出鏡片的曲面法線向量，由此可以得出每片鏡片的曲面法線向量，并計算出鏡面角度。
[0021]優(yōu)選的，在上述的太陽能聚光鏡片的調焦數據處理方法中，所述照相機和導光板安裝于所述聚光器的2倍焦距處。
[0022]優(yōu)選的，在上述的太陽能聚光鏡片的調焦數據處理方法中，所述背景圖片是指在開小照明燈之前，拍攝一照片作為背景照片，儲存成像數據。
[0023]與現有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于:
[0024]1、比較準確的計算出鏡片的誤差角度；
[0025]2、減少獲得鏡片調焦所需的測量數據的時間；
[0026]3、適用于批量調焦。節(jié)省時間，提高調焦效率。
【附圖說明】
[0027]為了更清楚地說明本申請實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0028]圖1所示為本發(fā)明具體實施例中太陽能聚光鏡片調焦系統(tǒng)的原理示意圖；
[0029]圖2所示為本發(fā)明具體實施例中鏡面發(fā)射片調整量的原理示意圖；
[0030]圖3所示為本發(fā)明具體實施例中太陽能聚光鏡片的調焦數據處理方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0031]下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行詳細的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0032]參圖1所示，太陽能聚光鏡片調焦系統(tǒng)，包括聚光器1、導光板2和照相機3，聚光器I凸面的頂點通過短的基座4固定于水平地面5上，使得聚光器I足夠接近地面，人員無需依靠平臺或升降梯就可以實施鏡面調焦調整，從地面上完成調焦作業(yè)可以大大節(jié)省作業(yè)時間。
[0033]聚光器I的凹面陣列設有多個鏡面反射片，導光板2和照相機3設置于聚光器I的正上方，且位于聚光器的中心線上，導光板2由可以單獨被開啟/關閉的小照明燈組成。優(yōu)選的，照相機2和導光板3安裝于聚光器的2倍焦距處。
[0034]小照明燈的設計是在鏡面反射片上選取目標點，因為鏡面反射片結構設計是已知的，那么可以知道目標點的坐標，根據設計的鏡面反射片拋物面方程，可以計算出反射光線在導光板上的位置，這個位置就是小照明燈的安裝位置，小照明燈的多少，取決于設計點的選取，每塊鏡面反射片可以選擇8個目標點，或者更多。
[0035]聚光器的凹面上還固定有支撐架，所述支撐架上沿聚光器中心線方向安裝有第一夾具和第二夾具，所述第一夾具上固定有激光器，所述第二夾具的中央沿中心線方向開設有供激光穿過的小孔。
[0036]當打開激光時，激光通過小孔發(fā)射出去，照在照相機的鏡頭上，用于調整導光板固定。
[0037]為了確保系統(tǒng)鏡面反射片的調焦精度，必須保證照相機、導光板和聚光器的中心線的相對位置。本實施例中，支撐架上固定有2個夾具8，第一個夾具放在斯特林發(fā)動機支撐結構上，其設計應滿足能夠使來自激光的光束能夠與系統(tǒng)中心線重合。第二個夾具安裝在斯特林發(fā)動機座架上，它在中央有個小孔，激光可以從中穿過。靶子上的孔距發(fā)動機機座的高度與發(fā)動機接收器中心相同。當激光穿過及激光靶子孔時將使激光光束與系統(tǒng)的中心線重合。
[0038]系統(tǒng)還包括連接于照相機的計算機、以及與計算機連接的打印機，導光板與燈控器相連，由燈控制器控制每個小照明燈的開啟/關閉。小照明燈優(yōu)選為LED燈。