一种吸热器管屏精确测温系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种吸热器管屏精确测温系统及方法，包括：吸热器，红外温度监控系统用于采集吸热器周向表面的红外图像，并将红外图像传输至聚光集热控制系统，以监控吸热管屏和夹缝区域的温度；聚光集热控制系统用于接收红外温度监控系统发送的红外图像，并根据红外图像对吸热器的温度状态进行判断并触发提示；聚光集热控制系统包括管屏区域划分模块和夹缝温度过滤模块；管屏区域划分模块用于根据红外图像识别并标定各个吸热管屏的边界；夹缝温度过滤模块用于根据红外图像，通过图像识别算法识别夹缝区域，并对夹缝区域中的异常高温点进行过滤并剔除，提高了吸热器温度监测的准确性，提高了测温系统运行的效率和安全性。提高了测温系统运行的效率和安全性。提高了测温系统运行的效率和安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种吸热器管屏精确测温系统及方法


[0001]本专利技术涉及吸热器
，尤其涉及一种吸热器管屏精确测温系统及方法。

技术介绍

[0002]塔式太阳能光热发电技术的原理为通过定日镜将太阳光反射至太阳能吸热器，吸热器管屏表面的涂层将太阳能转变为热能并传递给管内的熔盐，实现了对能量的聚集与转化。吸热器管屏受材料的限制需要控制在一定的温度范围内，塔式太阳能光热电站聚光集热系统的运行与控制极度依赖对吸热器管屏温度的监测。
[0003]目前对吸热器管屏温度的监测主要通过红外摄像机实现，红外摄像机一旦监测到吸热器表面的温度超过预设安全温度，则会超温报警，但是吸热器安装过程中，各个管屏间存在一定的夹缝，夹缝处的温度变化较大，极易造成控制系统对吸热器超温的误判，甚至导致频繁的超温撤场，严重影响了吸热器的正常运行。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种吸热器管屏精确测温方法，延长吸热器的寿命，保障电站的安全稳定运行，提高太阳能的利用率，提高太阳能光热电站的经济效益。
[0005]本专利技术提供了一种吸热器管屏精确测温系统，包括：
[0006]吸热器，包括若干吸热管屏和分别设置在所述吸热管屏上方和下方的防护板，各个所述吸热管屏之间的间隙为夹缝区域；
[0007]红外温度监控系统，与聚光集热控制系统通信连接，用于采集所述吸热器周向表面的红外图像，并将所述红外图像传输至聚光集热控制系统，以监控所述吸热管屏和所述夹缝区域的温度；
[0008]聚光集热控制系统，用于接收所述红外温度监控系统发送的所述红外图像，并根据所述红外图像对所述吸热器的温度状态进行判断，并在所述吸热器的温度状态异常时触发提示；
[0009]其中，所述聚光集热控制系统包括管屏区域划分模块和夹缝温度过滤模块；所述管屏区域划分模块用于根据所述红外图像识别并标定所述各个吸热管屏的边界；所述夹缝温度过滤模块用于根据所述红外图像，通过图像识别算法识别所述夹缝区域，并对所述夹缝区域中的异常高温点进行过滤并剔除。
[0010]作为优选地，每个所述夹缝区域对应设置至少两个所述红外发生管，所述红外发生管设置在所述夹缝区域的中心延长线上；所述管屏区域划分模块通过识别所述红外图像中各个所述夹缝区域的红外发生管所在的位置划分各个所述吸热管屏左右方向的边界；所述管屏区域划分模块根据所述红外图像中的所述吸热管屏与所述防护板之间的明显温度变化，通过边界识别算法确定各个所述吸热管屏的上下边界。
[0011]作为优选地，所述红外发生管的工作波段为中红外波段，且所述红外发生管与所述红外温度监测系统的测温范围相同。
[0012]作为优选地，所述夹缝温度过滤模块用于通过图像识别算法识别所述红外图像中各个所述夹缝区域的红外发生管所在的位置，进而确定各个所述夹缝区域，并通过温度梯度算法识别所述夹缝区域内的异常高温点并剔除。
[0013]作为优选地，所述夹缝区域设有耐高温防护层，所述耐高温防护层包括金属网骨架和填充于所述金属网骨架中的可凝固成型的耐高温防护材料。
[0014]作为优选地，所述夹缝区域设有耐高温防护层，所述耐高温防护层包括成型的填充材料，所述成型的填充材料呈瓦状设置在所述夹缝区域内。
[0015]作为优选地，所述红外温度监测系统包括若干红外摄像机，用于采集所述吸热器周向表面的红外图像，并将所述红外图像传输至所述聚光集热控制系统。
[0016]作为优选地，所述吸热器周向表面沿其周向划分为若干连续的独立待测区域，并且，各个所述独立待测区域互不重合，每个所述独立待测区域对应设置至少两个所述红外摄像机；或者，
[0017]所述吸热器周向表面沿其周向划分为若干待测区域，任意相邻的两个所述待测区域部分重合，并且，以任意一个所述待测区域作为特征待测区域，与所述特征待测区域相邻的两个所述待测区域形成的合并待测区域能够完全覆盖所述特征待测区域，每个所述待测区域对应设置至少一个所述红外摄像机。
[0018]本专利技术提供了一种吸热器管屏精确测温方法，包括：
[0019]采集吸热器不同方位的红外图像；
[0020]根据所述红外图像识别所述吸热器中的各个吸热管屏和位于相邻两个所述吸热管屏之间的夹缝区域，通过温度梯度算法识别所述夹缝区域内的异常高温点，并对所述异常高温点进行过滤并剔除；
[0021]根据过滤并剔除所述异常高温点后的所述吸热器的温度数据对所述吸热器的温度状态进行判断，并在所述吸热器的温度状态异常时触发提示。
[0022]作为优选地，所述异常高温点的识别方法包括：
[0023]A1：通过温度梯度算法识别所述夹缝区域内的所有特征高温点，其中，所述特征高温点的温度高于所述夹缝区域中与所述特征高温点直接相邻的任意一点的温度；
[0024]A2：以任意一个所述特征高温点为中心，以预设半径划定圆形区域，以所述圆形区域与所述夹缝区域重合的区域为特征区域，将位于所述特征区域中的所有所述特征高温点按照温度从高到低的顺序排列，选取前N个所述特征高温点，并计算所选取的前N个所述特征高温点的温度平均值T；
[0025]A3：与所述夹缝区域相邻的两个所述吸热管屏分别为第一吸热管屏和第二吸热管屏；
[0026]将所述第一吸热管屏中的各点按照温度从高到低的顺序排列，计算所述第一管屏中前N个点的温度平均值T1；
[0027]将所述第二吸热管屏中的各点按照温度从高到低的顺序排列，计算所述第二管屏中前N个点的温度平均值T2；
[0028]A4：若所述特征高温点的温度值满足：min((T
‑
T1),(T
‑
T2))>预设阈值A，则所述特征高温点为所述夹缝区域内的特征异常高温点；
[0029]所述夹缝区域内与所述特征异常高温点连续，并且温度值大于max(T1,T2)+M的点
为温度噪点，其中，0≤M≤预设阈值A；
[0030]所述特征异常高温点和所述温度噪点均为所述异常高温点。
[0031]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
[0032]本专利技术通过设置管屏区域划分模块和夹缝温度过滤模块，能够对吸热器周向表面的红外图像中各个吸热管屏和各个夹缝区域进行准确地划分，从而能够准确地获得各吸热管屏和各夹缝区域的准确温度，从而能够实现对吸热器表面温度的精确测量。
[0033]本专利技术通过设置夹缝温度过滤模块，并对吸热器中各夹缝区域中的异常高温点进行过滤并剔除，能够进一步提升对吸热器表面温度测量的准确性，防止夹缝区域中的异常高温点影响聚光集热系统对吸热器运行状态的判断，进而进一步降低发生吸热器超温误判的概率。
[0034]本专利技术通过在吸热器的各个夹缝区域设置红外发生管，从而可为确定吸热管屏的边界提供明显的标识，能够有效提高吸热管屏边界识别的准确性和识别效率。
[0035]本专利技术通过对各个红外摄像机的拍摄区域进行特别设置，能够使得吸热器周向表面的每个区域都能被不同红外摄像机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种吸热器管屏精确测温系统，其特征在于，包括：吸热器，包括若干吸热管屏和分别设置在所述吸热管屏上方和下方的防护板，各个所述吸热管屏之间的间隙为夹缝区域；红外温度监控系统，与聚光集热控制系统通信连接，用于采集所述吸热器周向表面的红外图像，并将所述红外图像传输至聚光集热控制系统，以监控所述吸热管屏和所述夹缝区域的温度；聚光集热控制系统，用于接收所述红外温度监控系统发送的所述红外图像，并根据所述红外图像对所述吸热器的温度状态进行判断，并在所述吸热器的温度状态异常时触发提示；其中，所述聚光集热控制系统包括管屏区域划分模块和夹缝温度过滤模块；所述管屏区域划分模块用于根据所述红外图像识别并标定各个所述吸热管屏的边界；所述夹缝温度过滤模块用于根据所述红外图像，通过图像识别算法识别所述夹缝区域，并对所述夹缝区域中的异常高温点进行过滤并剔除。2.如权利要求1所述的吸热器管屏精确测温系统，其特征在于，每个所述夹缝区域对应设置至少两个所述红外发生管，所述红外发生管设置在所述夹缝区域的中心延长线上；所述管屏区域划分模块通过识别所述红外图像中各个所述夹缝区域的红外发生管所在的位置划分各个所述吸热管屏左右方向的边界；所述管屏区域划分模块根据所述红外图像中的所述吸热管屏与所述防护板之间的明显温度变化，通过边界识别算法确定各个所述吸热管屏的上下边界。3.如权利要求2所述的吸热器管屏精确测温系统，其特征在于，所述红外发生管的工作波段为中红外波段，且所述红外发生管与所述红外温度监测系统的测温范围相同。4.如权利要求2所述的吸热器管屏精确测温系统，其特征在于，所述夹缝温度过滤模块用于通过图像识别算法识别所述红外图像中各个所述夹缝区域的红外发生管所在的位置，进而确定各个所述夹缝区域，并通过温度梯度算法识别所述夹缝区域内的异常高温点并剔除。5.如权利要求1所述的吸热器管屏精确测温系统，其特征在于，所述夹缝区域设有耐高温防护层，所述耐高温防护层包括金属网骨架和填充于所述金属网骨架中的可凝固成型的耐高温防护材料。6.如权利要求1所述的吸热器管屏精确测温系统，其特征在于，所述夹缝区域设有耐高温防护层，所述耐高温防护层包括成型的填充材料，所述成型的填充材料呈瓦状设置在所述夹缝区域内。7.如权利要求1所述的吸热器管屏精确测温系统，其特征在于，所述红外温度监测系统包括若干红外摄像机，用于采集所述吸热器周向表面的红外图像，并将所述红外图像传输至所述聚光集热...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡锦华，周慧，施斌，王巍，刘盛豪，
申请(专利权)人：浙江可胜技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：