一种定日镜智能光学保证系统技术方案

本发明专利技术提供一种定日镜智能光学保证系统，所述系统包括：行走机构子系统、机械结构、定日镜维护子系统、动力子系统、智能控制子系统和定日镜。行走机构子系统包含两个平行的行走机构，分别在定日镜的两边。机械结构连接两行走机构，同时作为多个系统的支撑结构。实现对定日镜的清洗以及倾斜角度检测功能。在行走机构静止时，通过动力系统带动进行清洗，沿着轨道移动，清洗定日镜面。本发明专利技术提供的光学保证系统，能够实现对定日镜表面的清洗，定日镜子镜倾斜角度的检测矫正，同时在工作过程中，系统稳定、高效，实现无人工操作，智能化、自动化的运行。

A heliostat intelligent optical system guarantee

The invention provides a heliostat intelligent optical control system, the system comprises a walking mechanism subsystem, mechanical structure, heliostat maintenance subsystem, power subsystem, intelligent control subsystem and a heliostat. The walking mechanism subsystem consists of two parallel walking mechanism, respectively in the heliostat on both sides. The mechanical structure is connected to the two walking mechanism, which is also a supporting structure of a plurality of systems. The cleaning of the heliostat and tilt angle detection function. In the static walking mechanism, driven by power system for cleaning, moving along the track, cleaning the heliostat. The present invention provides optical control system, can realize the cleaning of the heliostat surface, mirror mirror tilt angle detection correction Tingri, at the same time in the work process, the system is stable, efficient, without manual operation, automatic and intelligent operation.

【技术实现步骤摘要】
一种定日镜智能光学保证系统
本专利技术属于太阳能塔式光热发电
，具体涉及一种定日镜智能光学保证系统。
技术介绍
太阳能作为储量最大的可再生能源，正得到越来越广泛的应用，太阳能发电的装机容量已逐年增加。太阳能光热发电技术是新兴的太阳能利用技术，塔式发电技术由于其高效、可靠的特性，成为最具有商业价值的光热发电技术。太阳能塔式光热发电站是通过布置在地面的定日反射镜将太阳光的能量反射到位于塔顶吸热器上，通过吸热/导热介质将太阳热能收集并利用于发电系统。定日镜场作为收集太阳光照的核心子系统，对整个太阳能塔式光热电站的性能有着非常显著的影响。如何提高定日镜场的光学效率，是一项非常重要的研究方向。在整个镜场的布置中，由于定日镜采用若干子镜集合而成的方式。随着定日镜在镜场中位置的改变，每一个定日镜上的子镜，其角度也随之改变，以保证入射太阳光能够反射到吸热器上。在实际生产制造过程中，由于所有定日镜子镜角度倾斜的工程量极大，施工工艺不能完全保证，且在运行过程中，倾斜角度可能出现变化，因此，如何在电站运行过程中保证子镜的倾斜角度，使其能够将太阳光最大限度的集中到吸热器上，是一项非常重要的课题。目前，在定日镜子镜完成制作投入使用之后，并没有一套成熟的方案来检测、维护子镜的倾斜角度。另外，由于太阳能塔式光热电站对太阳能辐射、场地的要求，目前绝大多数的塔式电站都建设在西部地区，这些地区的扬尘、沙土较多，定日镜镜面极易污浊，降低了定日镜镜面的清洁度，导致镜面反射率降低，从而降低镜场收集的太阳能总量，最终极大的影响电站发电能力。因此，如何保证定日镜镜面的清洁度，同样是一项非常重要的课题。目前对定日镜镜面的清洁方式主要有人工清洁和机械清洁。对于大规模的塔式电站来说，定日镜数量在万级以上，人工清洁需要大量的人力，效率低、成本高，因此并不是较佳的方案。目前现有的机械清洁方式，国内一般采用水清洁，在将定日镜竖起的状态下，通过高压喷水先进行冲洗，然后使用机械装置末端的滚筒或者毛刷等进行刷洗。CN201710142602中，提出了一种跨越式清洗机构，但是其结构简单，在无法完整覆盖定日镜表面的情况下，并不能有效保证清洗机构与镜面的有效贴合。由于无法解决地面不平整等因素，在清洗过程中，行走机构整体沿着镜面移动时带来的晃动，从而影响清洗机构与定日镜镜面的贴合问题，清洗效果不佳。本专利技术通过大尺寸的机械结构，使在行走机构及支撑结构稳定时，能够通过传动机构将清洗结构单独进行运动，从而最大化的避免系统晃动，提高了清洗效果。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供一种定日镜智能光学保证系统，所述系统包括行走机构子系统、定日镜维护子系统、智能控制子系统和动力子系统，所述行走机构子系统、定日镜维护子系统、智能控制子系统均连接动力子系统，所述定日镜维护子系统和智能控制子系统分别还与行走机构子系统相连接，其中；行走机构子系统，所述行走机构子系统用于承载光学保证系统的所有子系统，并在系统中沿着切向方向前进；定日镜维护子系统,所述定日镜维护子系统用于对定日镜进行子镜倾斜角度检测和清洗维护；智能控制子系统，所述智能控制子系统用于对行走机构子系统在维护过程中的行走方式、定日镜维护子系统的就位方式进行控制；动力子系统，所述动力子系统用于提供动力;进一步地，所述定日镜维护子系统包括调平定位模块、清洗模块和倾斜角度检测模块，其中；调平定位模块，所述调平定位模块在维护过程中对定日镜维护子系统进行调平；倾斜角度检测模块，所述倾斜角度检测模块在实际使用中，根据需要进行切换；清洗模块，所述清洗模块在调平完成后进行自动清洗；进一步地，所述行走机构子系统所述包括两个独立的互相平行的行走机构，所述行走机构通过机械结构连接固定，两个行走机构协同行进，所述定日镜设置在行走机构中间，所述两个行走机构协采用轮毂驱动、轮边驱动或联轴驱动进行驱动，所述定日镜维护子系统通过机械结构固定在行走机构上，位于定日镜上方；进一步地，所述清洗模块包括框架和清洗刷头组件，所述框架尺寸大于定日镜尺寸，用于遮盖定日镜表面，所述框架左右两侧设有导轨，清洗刷头组件可沿导轨方向移动，覆盖整个定日镜，框架四个角为活动连接，通过调平定位模块，能够将整个框架调节成与定日镜面平行/呈角度并保持一段距离；进一步地，所述清洗模块包括框架和清洗刷头组件，所述框架尺寸大于定日镜尺寸，用于遮盖定日镜表面，所述框架左右两侧设有导轨，清洗刷头组件可沿导轨方向移动，覆盖整个定日镜，框架四个角为活动连接，通过调平定位模块，能够将整个框架调节成与定日镜面平行/呈角度并保持一段距离；进一步地，所述清洗刷头组件包括喷嘴、刷头和气刀，通过水或者高压蒸汽，喷嘴对镜面进行冲洗，所述喷嘴采用分布式，每个定日镜子镜上至少有一个喷嘴能够直接喷水，所述刷头还可以是整体式滚筒，或者多个刷头组合，通过冗余配合，保证在清洗路径上不产生间隙，刷头采用多个刷头组合时，每个刷头可以单独进行高度调节，采用液压/电动推杆的形式；根据每个定日镜子镜倾斜角度不同，子刷头高度不同，以完成与定日镜镜面的贴合；刀对清洗过后的镜面进行吹干；进一步地，所述清洗模块还包括水箱和水泵，所述水箱用于提供清洗用水，水箱和水泵安装在行走机构上，通过动力子系统提供动力，为清洗过程供水；进一步地，所述调平定位模块连接机械机构，所述调平定位模块上方支撑定日镜维护系统，所述调平定位模块由超声波/激光定位装置、液压/电动推杆和机械结构组成，通过超声波/激光定位，判断定日镜维护系统是否与定日镜表面平行，不平行的情况下，通过推杆进行调节，实现与定日镜表面的平行，通过整体调节，使定日镜维护系统与定日镜表面保持设定距离，使清洗模块的清洗刷头组件能够与定日镜表面贴合紧密；进一步地，所述调平定位模块在两侧由电机带动推杆，采用四个电机，从框架四个角进行调节或采用两个电机，分别位于两个行走机构上；进一步地，所述的机械结构作用包括：1）作为行走机构的连接固定装置，使两个行走机构能够协同行进；2）作为调平定位模块、维护系统的支撑结构；3）作为电路或管道的安装机构，将清洗模块的水管、控制系统的电路系统固定所述在机械结构上，所述机械结构通过支撑装置与行走机构相连，支撑装置通过调平定位模块相连，所述机械结构的两侧支架带有导轨，清洗刷头组件沿着导轨方向对镜面进行清洗；进一步地，所述智能控制子系统还包括：1）控制整个系统的运动，通过GPS定位系统在过程中的实际位置，结合镜场中所有定日镜的位置坐标，以及行走机构子系统，设定出系统在绕每一圈定日镜行进的路线及控制方式，实现自动就位；2）在清洗过程中，对调平系统的自动控制以及清洗刷头组件的自动移动、复位，以及水泵的开启、停止；3）在角度倾斜测试过程中，对调平系统的自动控制；4）对一个定日镜的光学性能维护开始和结束时，子系统的启动、复位，和行走机构的启动、运行和停止；本专利技术的有益效果如下：1）本专利技术能够从多方面对定日镜的光学性能进行维护和保证，既能对定日镜进行清洗，提高定日镜自身的清洁度，从而达到较佳的反射效果；又能够对每一个光热电站由于不同镜场分布而带来的定日镜子镜的角度倾斜不同，进行检测，为对倾斜角度的矫正提供数据支持，从而提高定日镜的聚光能力，降低溢出，提高定日镜场的效率；2）本专利技术采用的动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种定日镜智能光学保证系统，其特征在于，所述系统包括行走机构子系统、定日镜维护子系统、智能控制子系统和动力子系统，所述行走机构子系统、定日镜维护子系统、智能控制子系统均连接动力子系统，所述定日镜维护子系统和智能控制子系统分别还与行走机构子系统相连接，其中；行走机构子系统，所述行走机构子系统用于承载光学保证系统的所有子系统，并在系统中沿着切向方向前进；定日镜维护子系统,所述定日镜维护子系统用于对定日镜进行子镜倾斜角度检测和清洗维护；智能控制子系统，所述智能控制子系统用于对行走机构子系统在维护过程中的行走方式、定日镜维护子系统的就位方式进行控制；动力子系统，所述动力子系统用于提供动力。

【技术特征摘要】
1.一种定日镜智能光学保证系统，其特征在于，所述系统包括行走机构子系统、定日镜维护子系统、智能控制子系统和动力子系统，所述行走机构子系统、定日镜维护子系统、智能控制子系统均连接动力子系统，所述定日镜维护子系统和智能控制子系统分别还与行走机构子系统相连接，其中；行走机构子系统，所述行走机构子系统用于承载光学保证系统的所有子系统，并在系统中沿着切向方向前进；定日镜维护子系统,所述定日镜维护子系统用于对定日镜进行子镜倾斜角度检测和清洗维护；智能控制子系统，所述智能控制子系统用于对行走机构子系统在维护过程中的行走方式、定日镜维护子系统的就位方式进行控制；动力子系统，所述动力子系统用于提供动力。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述定日镜维护子系统包括调平定位模块、清洗模块和倾斜角度检测模块，其中；调平定位模块，所述调平定位模块在维护过程中对定日镜维护子系统进行调平；倾斜角度检测模块，所述倾斜角度检测模块在实际使用中，根据需要进行切换；清洗模块，所述清洗模块在调平完成后进行自动清洗。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述行走机构子系统所述包括两个独立的互相平行的行走机构，所述行走机构通过机械结构连接固定，两个行走机构协同行进，所述定日镜设置在行走机构中间，所述两个行走机构协采用轮毂驱动、轮边驱动或联轴驱动进行驱动，所述定日镜维护子系统通过机械结构固定在行走机构上，位于定日镜上方。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述清洗模块包括框架和清洗刷头组件，所述框架尺寸大于定日镜尺寸，用于遮盖定日镜表面，所述框架左右两侧设有导轨，清洗刷头组件可沿导轨方向移动，覆盖整个定日镜，框架四个角为活动连接，通过调平定位模块，能够将整个框架调节成与定日镜面平行/呈角度并保持一段距离。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述清洗刷头组件包括喷嘴、刷头和气刀，通过水或者高压蒸汽，喷嘴对镜面进行冲洗，所述喷嘴采用分布式，每个定日镜子镜上至少有一个喷嘴能够直接喷水，所述刷头还可以是整体式滚筒，或者多个刷头组合，通过冗余配合，保证在清洗路径上不产生间隙，刷头采用...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄文博，吴凯毅，齐志鹏，王帅，肖君，
申请(专利权)人：北京首航艾启威节能技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11