一种太阳能系统技术方案

本发明专利技术提供了一种太阳能系统，包括集热器、热水水箱以及连接集热器和热水水箱的管路，所述管路设置多个连接点，所述连接点外部设置保温层，其特征在于，在至少一个连接点处设置热像仪；热像仪检测在连接点保温层处，检测保温层位置的数据；计算相邻日同时刻温度偏移累积和的变化，超过阈值时，触发节点泄漏报警；报警方式为相邻日同时刻温度偏移累积和报警,即计算相邻日同时刻温度偏移累积和，当累积和的值超过设定阈值时，触发温度偏移累积和报警。本申请改变了报警方式，采用相邻日同时刻温度偏移累积和报警，使得结果更加准确，误差更小，更适合于小泄漏的检测。

A Solar Energy System

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能系统
本专利技术涉及一种太阳能系统，尤其是涉及一种检测泄漏的太阳能系统。
技术介绍
本专利技术是在本申请人在先申请基础上的应用范围的改进。将其拓展到太阳能领域。集热管是利用太阳能产生热能的装置。
技术介绍
中，当利用太阳能加热集热管，太阳能或者直接加热集热管，或者通过二次换热产生蒸汽，尤其是直接加热集热管，利用集热管内部的对流换热来进行集热管上部和下部的流体对流换热，但是此种情况下需要下部热流体自然对流到上部，换热效率低。而且太阳能管路泄漏会直接导致管内高温介质大量流失，热污染环境。目前对太阳能泄漏检测的项目研究不多，本项目采用供热泄漏检测的相关技术，将其应用到太阳能系统，提出了一种新的太阳能系统。，充分利用热源，降低能耗。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中的不足，提供一种新的太阳能系统。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种太阳能系统，包括集热器、热水水箱以及连接集热器和热水水箱的管路，所述管路设置多个连接点，所述连接点外部设置保温层，其特征在于，在至少一个连接点处设置热像仪；热像仪检测在连接点保温层处，检测保温层位置的数据；计算相邻日同时刻温度偏移累积和的变化，超过阈值时，触发节点泄漏报警；报警方式为相邻日同时刻温度偏移累积和报警,即计算相邻日同时刻温度偏移累积和，当累积和的值超过设定阈值时，触发温度偏移累积和报警。作为优选，热像仪设置在立柱上。作为优选，数据采集与监测步骤：利用热像仪监测并采集连接点处的红外视频监测数据以及可见光视频监测数据；数据传输步骤：与数据采集与监测子系统通讯，将监测点的红外视频数据以及可见光视频数据通过光纤传输到服务器；保温层完整性检测步骤：根据传输到服务器的可见光视频数据，判断保温层的完整性；泄漏确认步骤：对于满足保温层完整性检测的图像帧，提取其对应的红外温度场数据，对于满足保温层完整性检测的图像帧，计算相邻日同时刻温度偏移累积和，当累积和的值超过设定阈值时，触发温度偏移累积和报警。作为优选，泄漏确认步骤中，报警方式采用相邻日同时刻温度偏移累积和报警,即将每天连接点保温层温度监测数据从零点开始，设定每隔2h选取一个计算时刻，共计12个时刻，然后将相邻日相同时刻的数据组成12组稳定时间数据序列，并计算相邻日同时刻数据序列的温度偏移累积和Ci，当Ci的值超过设定阈值h时，触发温度偏移累积和报警，具体步骤如下：1)根据相邻日同时刻的保温层温度监测数据序列xi，其中，i＝1,2,…n，计算其均值与方差将数据序列标准化为yi＝(xi-μ0)/σ0；2)根据经验选取CUSUM累积和参数k＝1.376,然后计算上偏移累积和其中，3)判断是否大于设定的报警阈值h，若某个则认为在该时刻温度偏移累积和超过阈值，报警；4)报警经人工干预后，温度数据偏移累积和清零，重新开始下一轮计算检测。作为优选，保温层完整性检测包括如下步骤：定义每个监测点各种工况条件下可见光视频数据中保温层的标准图像帧，称之为参考帧R；1)分别按照以下公式计算每幅参考帧的灰度均值μr以及灰度标准差δr；其中M,N为图像分辨率,Iij表示对应坐标处的灰度值2)取可见光监控视频中的一帧，计算当前图像帧T的灰度均值μt以及灰度标准差δt；3)计算当前图像帧T与对应的参考图像帧R之间的灰度均值差Δμ、灰度标准差的差Δδ；4)当Δμ，Δδ的值大于设定阈值时，将当前帧作为疑似帧，继续步骤6)的处理；当Δμ，Δδ的值小于设定阈值时，当前帧为正常保温层帧，继续步骤4)的处理；5)对于疑似帧，继续计算当前图像帧T与对应的参考图像帧R的每一级灰度像素数差的绝对值之和Si，如果Si的值大于设定阈值时，则认为当前帧没有通过保温层完整性检测，丢弃该帧，返回步骤3)继续下一帧的处理；6)如果在指定的连续时间内的图像帧都没有通过保温层完整性检测，触发完整性异常报警，通知管理人员人工处理。作为优选，对于满足保温层完整性检测的图像帧，计算其相邻日同时刻温度偏移累积和的变化，超过阈值时，触发节点泄漏报警。作为优选，根据阈值h值的大小，设定一级报警、二级报警以及三级报警。本专利技术具有如下优点：1)提供了一种新的智能检测泄漏的太阳能系统，本专利技术通过红外热像仪实时监测太阳能系统节点保温层的红外温度场变化，通过首先监测保温层的异常，然后根据温度场温度的跳变以及温度偏移累积和的变化，报警方式采用相邻日同时刻温度偏移累积和报警，确定节点泄漏事故，并报警通知管理人员。与前面申请的泄漏检测方法相比，本申请改变了报警方式，采用相邻日同时刻温度偏移累积和报警，使得结果更加准确，误差更小，更适合于小泄漏的检测。2)本专利技术提出了一种检测保温层处的温度变化来监控泄露的发生的新思路，结构简单，成本低。3)本专利技术为了保证提供方法的可靠性和准确性，利用节点处监测到的可见光数据对监测节点保温层的异常情况(残损或遮挡)进行处理，避免产生误报警。附图说明：图1示出了本专利技术的太阳能系统；图2示出了本专利技术的集热器优选的实施例示意图；图3示出了基于红外热成像技术的连接点泄露实时检测系统的原理框图；图4示出了基于红外热成像技术的连接点泄露实时检测系统的工程实施示意图；图5示出了本专利技术的基于红外热成像技术的连接点泄露实时检测方法的实施流程图；图6示出了本专利技术的基于红外热成像技术的连接点泄露实时检测方法中的保温层完整性检查算法流程图；图7示出了本专利技术的基于红外热成像技术的连接点泄露实时检测方法中的当前温差报警和24小时温度偏移累积报警算法流程图；图8示出了本专利技术的基于红外热成像技术的连接点泄露实时检测方法中的当前温差报警和24小时温度偏移累积报警总的算法流程图；图9示出了本专利技术的基于红外热成像技术的太阳能系统节点泄漏实时检测方法中的相邻日同时刻温度偏移累积和报警算法流程图；图10示出了本专利技术的基于红外热成像技术的太阳能系统节点泄漏实时检测方法中的相邻日同时刻温度偏移累积和报警总的算法流程图；图11示出了本专利技术的基于红外热成像技术的太阳能系统节点泄漏实时检测方法中的多种报警方式配合使用的报警算法流程图；图12示出了本专利技术的基于红外热成像技术的太阳能系统节点泄漏实时检测方法的多种报警方式配合使用的总的算法流程图。具体实施方式现在结合附图对本专利技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本专利技术的基本结构，因此其仅显示与本专利技术有关的构成，图1公开了一种太阳能系统，所述太阳能系统包括太阳能集热器5和热利用装置4，集热器和热水水箱之间连接有管路，所述太阳能集热器吸收太阳能，加热流经的流体，然后流体进入热利用装置进行利用。作为优选，所述集热器中设置电加热装置，其特征在于，所述电加热装置根据周围环境进行调整电加热功率。作为优选，所述周围环境包括环境温度、光照、季节等因素。例如光照变弱则加热功率增加，温度降低加热功率增加，冬季则加热功率增加。如图2公开了一种利用热管的槽式太阳能集热器5，所述集热器包括反射镜1和集热管2，所述集热管2位于反射镜1的焦点位置，所述反射镜1将太阳能反射给集热管2用于加热集热管2中的水。作为优选，所述集热器还包括设置在集热管2内的热管，如图2所示，所述热管设置在集热管2内部，所述热管包括集箱6和散热端3，所述集箱6设置在集热管2的底部，所述散热端3与集箱6连通，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太阳能系统，包括集热器、热水水箱以及连接集热器和热水水箱的管路，所述管路设置多个连接点，所述连接点外部设置保温层，其特征在于，在至少一个连接点处设置热像仪；热像仪检测在连接点保温层处，检测保温层位置的数据；计算相邻日同时刻温度偏移累积和的变化，超过阈值时，触发节点泄漏报警；报警方式为相邻日同时刻温度偏移累积和报警,即计算相邻日同时刻温度偏移累积和，当累积和的值超过设定阈值时，触发温度偏移累积和报警。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能系统，包括集热器、热水水箱以及连接集热器和热水水箱的管路，所述管路设置多个连接点，所述连接点外部设置保温层，其特征在于，在至少一个连接点处设置热像仪；热像仪检测在连接点保温层处，检测保温层位置的数据；计算相邻日同时刻温度偏移累积和的变化，超过阈值时，触发节点泄漏报警；报警方式为相邻日同时刻温度偏移累积和报警,即计算相邻日同时刻温度偏移累积和，当累积和的值超过设定阈值时，触发温度偏移累积和报警。2.如权利要求1所述的太阳能系统，其特征在于，热像仪设置在立柱上。3.如权利要求1所述的太阳能系统检测方法，其特征在于，数据采集与监测步骤：利用热像仪监测并采集连接点处的红外视频监测数据以及可见光视频监测数据；数据传输步骤：与数据采集与监测子系统通讯，将监测点的红外视频数据以及可见光视频数据通过光纤传输到服务器；保温层完整性检测步骤：根据传输到服务器的可见光视频数据，判断保温层的完整性；泄漏确认步骤：对于满足保温层完整性检测的图像帧，提取其对应的红外温度场数据，对于满足保温层完整性检测的图像帧，计算相邻日同时刻温度偏移累积和，当累积和的值超过设定阈值时，触发温度偏移累积和报警。4.如权利要求3所述的检测方法，其特征在于，泄漏确认步骤中，报警方式采用相邻日同时刻温度偏移累积和报警,即将每天连接点保温层温度监测数据从零点开始，设定每隔2h选取一个计算时刻，共计12个时刻，然后将相邻日相同时刻的数据组成12组稳定时间数据序列，并计算相邻日同时刻数据序列的温度偏移累积和Ci，当Ci的值超过设定阈值h时，触发温度偏移累积和报警，具体步骤如下：1)根据相邻日同时刻的保温层温度监测数据序列xi，其中，i＝1,2,…n，计算其均值与方差将数据序列标准化为yi＝(xi-μ0)/σ0...

【专利技术属性】
技术研发人员：周守军，张国正，陆万鹏，郭敏，
申请(专利权)人：山东建筑大学，
类型：发明
国别省市：山东,37