一种塔式太阳能电站故障定日镜的视觉检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提出一种塔式太阳能电站故障定日镜的视觉检测装置，包括图像采集单元、数据处理单元及故障诊断单元；所述图像采集单元的无人机对定日镜进行拍照，并将图像信息传输给数据处理单元；所述数据处理单元的图象处理模块获得定日镜图像像素信息；所述故障诊断单元的故障识别模块将定日镜图像像素信息对比设定的特定特征阈值进行故障诊断识别；通过定日镜地理坐标数据库和定日镜图像坐标数据库确定故障定日镜地理坐标。本实用新型专利技术通过无人机进行图像采集，效率高、成本低、覆盖范围广；通过智能化的图像检测方式，识别定日镜故障，并通过预设定日镜坐标数据库，自动定位故障定日镜，提高电站的检测效率，降低人工成本。

A visual inspection device for the fault heliostat of tower solar power station

【技术实现步骤摘要】
一种塔式太阳能电站故障定日镜的视觉检测装置
本技术涉及塔式太阳能光热发电
，具体涉及一种塔式太阳能电站故障定日镜的视觉检测装置。
技术介绍
随着化石能源的日益减少，社会对能源需求的不断增加，可再生能源的研究和利用越来越得到关注。太阳能是可再生能源中被人利用最早最为广泛的一种，太阳能用来发电主要有光伏发电和光热发电两种。在光热发电领域，塔式太阳能热发电技术是已开发的太阳能发电技术中最环保的一种方式，具有发电效率高、可以高温储热等优点。在塔式太阳能电站中定日镜是太阳能塔式热发电站的关键部件，主要是跟踪太阳运动并反射阳光到吸热器，吸热器传热给传导介质加热水生产水蒸气推动汽轮机发电，定日镜设备建设成本约占塔式太阳能电站总投资的50%以上。定日镜跟踪太阳运动主要是依靠支架上的电机驱动，通过不断的改变其高度角和方位角，以实现对太阳的精准跟踪，将太阳能辐射最大程度的反射到吸热器上，但定日镜在这种高频率的转动下，会对定日镜控制系统和电机传动系统造成很大的损坏以及出现故障，导致定日镜无法转动，传统的定日镜故障检测方式主要有两种：一种是采用人工巡检的方式对整个镜场进行检查；另一种是安装传感器构建闭合回路，出现故障后反馈信号给终端。但是上述定日镜故障检测方式存在人工巡检效率低，传感器检测成本高的问题。
技术实现思路
为解决上述问题，本技术提出一种塔式太阳能电站故障定日镜的视觉检测装置，提高塔式太阳能电站定日镜故障检测的效率，降低检测成本。技术方案：本技术提出一种塔式太阳能电站故障定日镜的视觉检测装置，包括图像采集单元、数据处理单元及故障诊断单元；所述图像采集单元包括无人机和无人机控制平台；所述无人机上安装有相机和图像信号发射器；所述无人机控制平台控制无人机上的相机在指定拍摄角度对指定区域的若干定日镜进行拍照；所述图像信号发射器将相机采集到的图像信息传输给数据处理单元；所述数据处理单元包括图象处理模块和图像信号接收器；所述图像信号接收器接收图像信号发射器发出的图像信息，并由图象处理模块通过预设的图像处理算法进行处理，获得定日镜图像像素信息；所述故障诊断单元包括故障识别模块、定日镜地理坐标数据库和定日镜图像坐标数据库；故障识别模块对定日镜图像像素信息进行特定特征的提取，对比设定的特定特征阈值进行故障诊断识别；所述定日镜图像坐标数据库内预存有所述指定区域的若干定日镜的图像像素坐标，定日镜地理坐标数据库内预存有所述指定区域的若干定日镜的图像像素坐标所对应的地理坐标；将故障识别模块识别出的故障定日镜的图像像素信息与定日镜图像坐标数据库进行比对，得到故障定日镜的图像像素坐标；进而根据故障定日镜的图像像素坐标从定日镜地理坐标数据库得到故障定日镜的地理坐标。进一步，所述图像采集单元对定日镜采取分区域拍摄。进一步，所述图像信号发射器通过无线传输将采集到的图像信息传输给数据处理单元。有益效果：本技术通过无人机进行图像采集，具有效率高、成本低、覆盖范围广的特点；通过智能化的图像检测方式，识别定日镜故障，并通过预设定日镜坐标数据库，自动定位故障定日镜，提高电站的检测效率，降低人工成本。附图说明图1为本技术的逻辑连接框图；图2为本技术的结构示意图；图3为本技术的图像采集区域划分示意图。具体实施方式一种塔式太阳能电站故障定日镜的视觉检测装置，包括图像采集单元、数据处理单元及故障诊断单元。如图1和图2，所述图像采集单元包括无人机1和无人机控制平台4；所述无人机1上安装有相机2和图像信号发射器；所述无人机控制平台4控制无人机1上的相机达到任务指定区域，设为悬停姿态，在指定拍摄角度对指定区域的若干定日镜3进行拍照；所述图像信号发射器将相机采集到的图像信息传输给数据处理单元。如图3，塔式太阳能电站的定日镜场范围大，镜子数目多，本技术采用分区域检测的方式。如图1所示，以矩形镜场为例，将定日镜镜场划分为四个区域，根据检测任务可以进行单区域检测和多区域检测，单区域检测只使用单个无人机进行图像采集，多区域检测则使用多个无人机进行图像采集，多区域检测效率提高但是成本增加。所述数据处理单元包括图象处理模块和图像信号接收器；所述图像信号接收器采用无线传输方式接收图像信号发射器发出的图像信息，并由图象处理模块通过预设的图像处理算法进行处理，获得定日镜图像像素信息。所述故障诊断单元包括故障识别模块、定日镜地理坐标数据库和定日镜图像坐标数据库；故障识别模块对定日镜图像像素信息进行特定特征的提取，对比设定的特定特征阈值进行故障诊断识别；所述定日镜图像坐标数据库内预存有所述指定区域的若干定日镜的图像像素坐标，定日镜地理坐标数据库内预存有所述指定区域的若干定日镜的图像像素坐标所对应的地理坐标；将故障识别模块识别出的故障定日镜的图像像素信息与定日镜图像坐标数据库进行比对，得到故障定日镜的图像像素坐标；进而根据故障定日镜的图像像素坐标从定日镜地理坐标数据库得到故障定日镜的地理坐标。所述数据处理单元和所述故障诊断单元均集成于计算机6中，图象处理模块的图像处理算法，故障识别模块的故障诊断识别算法可采用论文文献《Avision-basedfaultdiagnosissystemforheliostatincentralreceviersolarpowerplant》（DOI：10.1109/WCICA.2012.6359038）中介绍的基于图像的定日镜故障诊断方法。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种塔式太阳能电站故障定日镜的视觉检测装置，其特征在于：包括图像采集单元、数据处理单元及故障诊断单元；/n所述图像采集单元包括无人机和无人机控制平台；所述无人机上安装有相机和图像信号发射器；所述无人机控制平台控制无人机上的相机在指定拍摄角度对指定区域的若干定日镜进行拍照；所述图像信号发射器将相机采集到的图像信息传输给数据处理单元；/n所述数据处理单元包括图象处理模块和图像信号接收器；所述图像信号接收器接收图像信号发射器发出的图像信息，并由图象处理模块通过预设的图像处理算法进行处理，获得定日镜图像像素信息；/n所述故障诊断单元包括故障识别模块、定日镜地理坐标数据库和定日镜图像坐标数据库；故障识别模块对定日镜图像像素信息进行特定特征的提取，对比设定的特定特征阈值进行故障诊断识别；所述定日镜图像坐标数据库内预存有所述指定区域的若干定日镜的图像像素坐标，定日镜地理坐标数据库内预存有所述指定区域的若干定日镜的图像像素坐标所对应的地理坐标；将故障识别模块识别出的故障定日镜的图像像素信息与定日镜图像坐标数据库进行比对，得到故障定日镜的图像像素坐标；进而根据故障定日镜的图像像素坐标从定日镜地理坐标数据库得到故障定日镜的地理坐标。/n...

【技术特征摘要】
1.一种塔式太阳能电站故障定日镜的视觉检测装置，其特征在于：包括图像采集单元、数据处理单元及故障诊断单元；
所述图像采集单元包括无人机和无人机控制平台；所述无人机上安装有相机和图像信号发射器；所述无人机控制平台控制无人机上的相机在指定拍摄角度对指定区域的若干定日镜进行拍照；所述图像信号发射器将相机采集到的图像信息传输给数据处理单元；
所述数据处理单元包括图象处理模块和图像信号接收器；所述图像信号接收器接收图像信号发射器发出的图像信息，并由图象处理模块通过预设的图像处理算法进行处理，获得定日镜图像像素信息；
所述故障诊断单元包括故障识别模块、定日镜地理坐标数据库和定日镜图像坐标数据库；故障识别模块对定日镜图像像素信息进行特定特征的提取，对比设定的特定特...

【专利技术属性】
技术研发人员：祝雪妹，范燚杰，
申请(专利权)人：南京师范大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32