CN110763164B - 一种定日镜黏贴片装配检测和自适应调节***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种定日镜黏贴片装配检测和自适应调节***及方法,其中所述***包括:红外图像采集模块、可见光图像采集模块、图像匹配模块、图像处理模块、运算模块、通讯模块、装配生产线控制模块;红外图像采集模块用于采集黏贴片及胶层的红外图像;可见光图像采集模块用于采集黏贴片及胶层的可见光图像;所述图像匹配模块使得所述红外图像和所述可见光图像上的点一一对应;所述图像处理模块用于提供图像测量数据给运算模块;所述运算模块,实现胶层厚度测算和黏贴片中轴偏角计算,并判断是否可以继续装配以及计算各黏贴片需要自适应调节的尺寸;所述通讯模块将计算结果发送给装配生产线控制模块;装配生产线控制模块进行自适应调整操作。
Description
技术领域
本发明属于太阳能热发电领域,特别涉及一种定日镜黏贴片装配检测和自适应调节***及方法。
背景技术
在能源领域,太阳能作为一种清洁的可再生能源得到越来越多的应用,在太阳能发电领域,太阳能发电方式有光伏发电和热发电两种。随着科学技术的发展,特别是计算机控制技术的兴起,太阳能热发电技术是光伏发电技术之后的新兴太阳能利用技术。太阳能热发电是通过大量反射镜以聚焦的方式将太阳直射光的能量聚集起来,加热工质,产生高温高压的蒸汽,以蒸汽驱动汽轮机发电。
参见图1,塔式太阳能热发电是采用大量的定日镜9将太阳光聚集到一个装在塔11的顶部的吸热器10上,通过加热里面的流体推动涡轮转动来发电。其中,所用定日镜镜架由一根主梁上支撑八根副梁组成,镜面由四片镜片组成,其背面粘合有4*5个黏贴片通过螺丝与副梁装配,镜面成凹面,将反射的太阳光聚焦到吸热器10上的一点。但是黏贴片粘合过程无法保证胶层厚度及中轴偏角,实际厚度与中轴偏角与设计值偏差过大时,装配的定日镜聚焦焦距无法满足设计值,影响聚光效率,甚至装配过程无法顺利完成,造成装配生产线的停滞、损坏。
因此,需要一套可以进行实时检测黏贴片结果并能够适当自动调节后续装配环节的***及方法,保证定日镜装配后的面型曲率和装配效率。
发明内容
针对现有技术中的缺陷,本发明提供了一种定日镜黏贴片装配检测和自适应调节***及方法,该***和方法可以进行实时检测黏贴片结果并能够适当自动调节后续装配环节,保证了定日镜装配后的面型曲率和装配效率。
一种定日镜黏贴片装配检测和自适应调节***,包括:红外图像采集模块、可见光图像采集模块、图像匹配模块、图像处理模块、运算模块、通讯模块、装配生产线控制模块;
所述红外图像采集模块用于采集黏贴片及胶层的红外图像,获取所述图像各点温度信息;
所述可见光图像采集模块用于采集黏贴片及胶层的可见光图像;
所述图像匹配模块,用于提取所述红外图像和所述可见光图像中黏贴片的局部特征进行图像匹配,使得所述红外图像和所述可见光图像上的点一一对应;
所述图像处理模块,用于处理由所述红外图像采集模块、所述可见光图像采集模块、所述图像匹配模块获得的图像信息,提供图像测量数据给运算模块进行测算和比对;
所述运算模块,通过图像处理模块测量的数据,实现胶层厚度测算和黏贴片中轴偏角计算,并判断是否可以继续装配以及计算各黏贴片需要自适应调节的尺寸;
所述通讯模块,用于将运算模块的计算结果发送给装配生产线控制模块;
装配生产线控制模块,用于接收通讯模块的信息,响应并记录检测结果并进行自适应调整操作。
可选地,所述图像处理模块提取所述红外图像和所述可见光图像上的胶层面积、胶层温度变化量和黏贴片温度变化量,以及黏贴片通孔图像轮廓,提供给所述运算模块。
上式中,Q为胶层热量损失总量,Q1为向黏贴片传导的热量,Q2为向空气中散热热量,V是出胶量,ρ是胶体密度,c2是胶体比热容,c1是黏贴片材质比热容,S是胶层面积,S0是黏贴片底面面积,m是向空气散热系数,是观测的单位时间,ΔT1是黏贴片温度变化量,ΔT2是胶体温度变化量,M是黏贴片质量,通过联立前5个等式求得胶层***厚度H1;l是胶层的周长,Sl为胶层侧面积;将H1带入第6个等式,求得黏贴片下的胶层真实厚度H2,从而完成胶层厚度测算。
装配生产线控制模块通过调节装配垫片的尺寸来调整镜面面型,相应的调节后的垫片尺寸为d’,,d0为垫片设计尺寸;若d’太大,无常规垫片可用时,或d’为负值时,均需将所有黏贴片装配垫片的尺寸调小或调大以满足自适应调节需求,若仍无法满足则输出异常黏贴片坐标,拆除该黏贴片,重新进行胶合。
可选地,所述运算模块通过黏贴片的可见光图像,识别每个黏贴片通孔在图像中的椭圆轮廓,求出椭圆的长轴、短轴的图像长度a、b,进而计算椭圆长短轴比例,换算出中轴与相机视轴的差角值,,再与每个位置的设定差角值差减得到该黏贴片中轴偏角值,,将该值传输给装配生产线控制模块,若超过镜面装配可允许的误差阈值则终止装配,重新胶合该黏贴片。
一种定日镜黏贴片装配检测和自适应调节方法,应用于如权利要求1至5任意一项所述的***,所述方法包括如下步骤:
S1:***初始化,启动所述***各模块电源,完成各模块初始化;
S2:载入数据,读取当前待装配定日镜的镜面曲率参数及各黏贴片胶层设计值;
S3:采集图像,红外图像采集模块采集黏贴片及胶层红外图像,可见光图像采集黏贴片及胶层的可见光图像;
S4:图像匹配,图像匹配模块提取所述红外图像和所述可见光图像中黏贴片的局部特征进行图像匹配,使得两张图上的点一一对应;
S5:图像处理,图像处理模块提取红外图像和可见光图像上胶层面积、胶层温度变化量和黏贴片温度变化量,以及黏贴片通孔图像轮廓,提供给运算模块;
S6:数据运算,运算模块通过图像处理模块测得的数据,实现胶层厚度H2的测算和黏贴片中轴偏角值的计算,并分别与胶层厚度和中轴偏角的设计值进行对比,判断是否可以继续装配以及计算各黏贴片需要自适应调节的尺寸;
S7:结果输出,通过通讯模块将运算模块的计算结果发送给装配生产线控制模块,记录并响应检测结果并通过装配不同厚度的垫片调整镜面面型,完成自适应调节。
上式中,Q为胶层热量损失总量,Q1为向黏贴片传导的热量,Q2为向空气中散热热量,V是出胶量,ρ是胶体密度,c2是胶体比热容,c1是黏贴片材质比热容,S是胶层面积,S0是黏贴片底面面积,m是向空气散热系数,是观测的单位时间,ΔT1是黏贴片温度变化量,ΔT2是胶体温度变化量,M是黏贴片质量,通过联立前5个等式求得胶层***厚度H1;l是胶层的周长,Sl为胶层侧面积;将H1带入第6个等式,求得黏贴片下的胶层真实厚度H2,从而完成胶层厚度测算。
装配生产线控制模块通过调节装配垫片的尺寸来调整镜面面型,相应的调节后的垫片尺寸为d’,,d0为垫片设计尺寸;若d’太大,无常规垫片可用时,或d’为负值时,均需将所有黏贴片装配垫片的尺寸调小或调大以满足自适应调节需求,若仍无法满足则输出异常黏贴片坐标,拆除该黏贴片,重新进行胶合。
可选地,在步骤S6中,所述运算模块通过黏贴片的可见光图像,识别每个黏贴片通孔在图像中的椭圆轮廓,求出椭圆的长轴、短轴的图像长度a、b,进而计算椭圆长短轴比例,换算出中轴与相机视轴的差角值,,再与每个位置的既定差角值差减得到该黏贴片中轴偏角值,,将该值传输给装配生产线,若超过镜面装配可允许的误差阈值则终止装配,重新胶合该黏贴片。
与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:
本发明提供的一种定日镜黏贴片装配检测和自适应调节***及方法,通过红外图像采集模块和可见光图像采集模块在线检测黏贴片粘合过程,实时测算胶层厚度和中轴偏移度,并反馈给装配线实现自适应调节,保证装配线顺利组装,所装配定日镜满足设计需求。保证镜场发电效率,适于塔式光热电站的推广使用。
本发明提供的一种定日镜黏贴片装配检测和自适应调节***及方法,既能够根据黏贴片厚度进行装配自适应调整保证镜面面型,又可以确保装配过程的安全性,检测过程高效、稳定,适于推广。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1为塔式太阳能热发电的定日镜工作原理示意图;
图2为本发明实施例所使用的定日镜的镜架结构示意图;
图3为本发明实施例所使用的定日镜镜面组成以及背面黏贴片布局示意图;
图4为本发明实施例所使用的黏贴片三视图;
图5为本发明实施例所使用的胶层示意图;
图6为本发明实施例所使用的黏贴片中轴偏角值检测原理示意图;
图7为本发明实施例所使用的通过垫片自适应调节原理示意图;
图8为本发明实施例提供的一种定日镜黏贴片装配检测和自适应调节***的结构示意图;
图9为本发明实施例提供的一种定日镜黏贴片装配检测和自适应调节方法的流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
参见附图2至图9,本发明所使用的定日镜镜架8由一根主梁6上支撑八根副梁7组成,镜面由四片镜片3组成,每片镜片背面粘合有4*5个黏贴片4通过螺丝与副梁装配。所述黏贴片4的上表面为圆形。
一种定日镜黏贴片装配检测和自适应调节***,包括:红外图像采集模块101、可见光图像采集模块102、图像匹配模块103、图像处理模块104、运算模块105、通讯模块106、装配生产线控制模块107。
所述红外图像采集模块101用于采集黏贴片及胶层13的红外图像,获取所述图像各点温度信息;这里的红外图像可通过高清红外测温相机获得。
所述可见光图像采集模块102用于采集黏贴片4及胶层13的可见光图像。这里的可见光图像为高清彩色图像,可通过高清工业相机获得。
所述图像匹配模块103,用于提取所述红外图像和所述可见光图像中黏贴片4的局部特征进行图像匹配,使得所述红外图像和所述可见光图像上的点一一对应;
所述图像处理模块104,用于处理由所述红外图像采集模块101、所述可见光图像采集模块102、所述图像匹配模块103获得的图像信息,提供图像测量数据给运算模块105进行测算和比对。
所述运算模块105,通过图像处理模块104测量的数据,实现胶层厚度测算和黏贴片中轴偏角计算,并判断是否可以继续装配以及计算各黏贴片需要自适应调节的尺寸。
所述通讯模块106,用于将运算模块105的计算结果发送给装配生产线控制模块107。
装配生产线控制模块107,用于接收通讯模块106的信息,响应并记录检测结果并进行自适应调整操作。
其中,所述图像处理模块104提取所述红外图像和所述可见光图像上的胶层面积、胶层温度变化量和黏贴片温度变化量,以及黏贴片通孔图像轮廓,提供给所述运算模块105。
上式中,Q为胶层热量损失总量,Q1为向黏贴片传导的热量,Q2为向空气中散热热量,V是出胶量,ρ是胶体密度,c2是胶体比热容,c1是黏贴片材质比热容,S是胶层面积,S0是黏贴片底面面积,m是向空气散热系数,是观测的单位时间,ΔT1是黏贴片温度变化量,ΔT2是胶体温度变化量,M是黏贴片质量,通过联立前5个等式求得胶层***厚度H1;l是胶层的周长,Sl为胶层侧面积;将H1带入第6个等式,求得黏贴片下的胶层真实厚度H2,从而完成胶层厚度测算。
装配生产线控制模块107通过调节装配垫片12的尺寸来调整镜面面型,相应的调节后的垫片尺寸为d’,,d0为垫片设计尺寸;若d’太大,无常规垫片可用时,或d’为负值时,均需将所有黏贴片装配垫片的尺寸调小或调大以满足自适应调节需求,若仍无法满足则输出异常黏贴片坐标,拆除该黏贴片,重新进行胶合。
所述运算模块105通过黏贴片的可见光图像,识别每个黏贴片通孔14在图像中的椭圆轮廓,求出椭圆的长轴、短轴的图像长度a、b,进而计算椭圆长短轴比例,换算出中轴与相机视轴的差角值,,再与每个位置的设定差角值差减得到该黏贴片中轴偏角值,,将该值传输给装配生产线控制模块107,若超过镜面装配可允许的误差阈值则终止装配,重新胶合该黏贴片。其中,为黏贴片中轴线和相机视轴线两者的夹角,a为椭圆轮廓的长轴长度,b为椭圆轮廓的短轴长度。
一种定日镜黏贴片装配检测和自适应调节方法,应用于上述的***,所述方法包括如下步骤:
S1:***初始化,启动所述***各模块电源,完成各模块初始化;
S2:载入数据,读取当前待装配定日镜的镜面曲率参数及各黏贴片胶层设计值;
S3:采集图像,红外图像采集模块101采集黏贴片及胶层红外图像,可见光图像采集黏贴片及胶层的可见光图像;
S4:图像匹配,图像匹配模块103提取所述红外图像和所述可见光图像中黏贴片的局部特征进行图像匹配,使得两张图上的点一一对应;
S5:图像处理,图像处理模块104提取红外图像和可见光图像上胶层面积、胶层温度变化量和黏贴片温度变化量,以及黏贴片通孔图像轮廓,提供给运算模块105;
S6:数据运算,运算模块105通过图像处理模块104测得的数据,实现胶层厚度H2的测算和黏贴片中轴偏角值的计算,并分别与胶层厚度和中轴偏角的设计值进行对比,判断是否可以继续装配以及计算各黏贴片需要自适应调节的尺寸;
S7:结果输出,通过通讯模块106将运算模块105的计算结果发送给装配生产线控制模块107,记录并响应检测结果并通过装配不同厚度的垫片调整镜面面型,完成自适应调节。
其中,在步骤S6中,H2的测算如下:
上式中,Q为胶层热量损失总量,Q1为向黏贴片传导的热量,Q2为向空气中散热热量,V是出胶量,ρ是胶体密度,c2是胶体比热容,c1是黏贴片材质比热容,S是胶层面积,S0是黏贴片底面面积,m是向空气散热系数,是观测的单位时间,ΔT1是黏贴片温度变化量,ΔT2是胶体温度变化量,M是黏贴片质量,通过联立前5个等式求得胶层***厚度H1;l是胶层的周长,Sl为胶层侧面积;将H1带入第6个等式,求得黏贴片下的胶层真实厚度H2,从而完成胶层厚度测算。
装配生产线通过调节装配垫片12的尺寸来调整镜面面型,相应的调节后的垫片尺寸为d’,,d0为垫片设计尺寸;若d’太大,无常规垫片可用时,或d’为负值时,均需将所有黏贴片装配垫片的尺寸调小或调大以满足自适应调节需求,若仍无法满足则输出异常黏贴片坐标,拆除该黏贴片,重新进行胶合。
其中,在步骤S6中,所述运算模块105通过黏贴片的可见光图像,识别每个黏贴片通孔14在图像中的椭圆轮廓,求出椭圆的长轴、短轴的图像长度a、b,进而计算椭圆长短轴比例,换算出中轴15与相机视轴16的差角值,,再与每个位置的既定差角值差减得到该黏贴片中轴偏角值,,将该值传输给装配生产线,若超过镜面装配可允许的误差阈值则终止装配,重新胶合该黏贴片。其中,为黏贴片中轴线和相机视轴线两者的夹角,a为椭圆轮廓的长轴长度,b为椭圆轮廓的短轴长度。
本发明提供的一种定日镜黏贴片装配检测和自适应调节***及方法,通过红外图像采集模块和可见光图像采集模块在线检测黏贴片粘合过程,实时测算胶层厚度和中轴偏移度,并反馈给装配线实现自适应调节,保证装配线顺利组装,所装配定日镜满足设计需求。保证镜场发电效率,适于塔式光热电站的推广使用。
本发明提供的一种定日镜黏贴片装配检测和自适应调节***及方法,既能够根据黏贴片厚度进行装配自适应调整保证镜面面型,又可以确保装配过程的安全性,检测过程高效、稳定,适于推广。以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改,这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下,本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (8)
1.一种定日镜黏贴片装配检测和自适应调节***,其特征在于,包括:红外图像采集模块、可见光图像采集模块、图像匹配模块、图像处理模块、运算模块、通讯模块、装配生产线控制模块;
所述红外图像采集模块用于采集黏贴片及胶层的红外图像,获取所述图像各点温度信息;
所述可见光图像采集模块用于采集黏贴片及胶层的可见光图像;
所述图像匹配模块,用于提取所述红外图像和所述可见光图像中黏贴片的局部特征进行图像匹配,使得所述红外图像和所述可见光图像上的点一一对应;
所述图像处理模块,用于处理由所述红外图像采集模块、所述可见光图像采集模块、所述图像匹配模块获得的图像信息,提供图像测量数据给运算模块进行测算和比对;
所述运算模块,通过图像处理模块测量的数据,实现胶层厚度测算和黏贴片中轴偏角计算,并判断是否可以继续装配以及计算各黏贴片需要自适应调节的尺寸;
所述通讯模块,用于将运算模块的计算结果发送给装配生产线控制模块;
装配生产线控制模块,用于接收通讯模块的信息,响应并记录检测结果并进行自适应调整操作;
所述运算模块通过图像处理模块测得的数据,实现胶层厚度H2的测算和黏贴片中轴偏角值Δθ的计算,并分别与胶层厚度和中轴偏角的设计值进行对比,判断是否可以继续装配以及计算各黏贴片需要自适应调节的尺寸;
H2的测算如下:
上式中,Q为胶层热量损失总量,Q1为向黏贴片传导的热量,Q2为向空气中散热热量,V是出胶量,ρ是胶体密度,c2是胶体比热容,c1是黏贴片材质比热容,S是胶层面积,S0是黏贴片底面面积,m是向空气散热系数,Δt是观测的单位时间,ΔT1是黏贴片温度变化量,ΔT2是胶体温度变化量,M是黏贴片质量,通过联立前5个等式求得胶层***厚度H1;l是胶层的周长,S1为胶层侧面积;将H1带入第6个等式,求得黏贴片下的胶层真实厚度H2,从而完成胶层厚度测算。
2.根据权利要求1所述的***,其特征在于,所述图像处理模块提取所述红外图像和所述可见光图像上的胶层面积、胶层温度变化量和黏贴片温度变化量,以及黏贴片通孔图像轮廓,提供给所述运算模块。
3.根据权利要求1所述的***,其特征在于,各个黏贴片装配时待调节尺寸Δd的计算方法如下:Δd=H2-H0,H0为该胶层厚度设计值;
装配生产线控制模块通过调节装配垫片的尺寸来调整镜面面型,相应的调节后的垫片尺寸为d’,d′=d0-Δd,d0为垫片设计尺寸;若d’太大,无常规垫片可用时,或d’为负值时,均需将所有黏贴片装配垫片的尺寸调小或调大以满足自适应调节需求,若仍无法满足则输出异常黏贴片坐标,拆除该黏贴片,重新进行胶合。
4.根据权利要求1所述的***,其特征在于,所述运算模块通过黏贴片的可见光图像,识别每个黏贴片通孔在图像中的椭圆轮廓,求出椭圆的长轴、短轴的图像长度a、b,进而计算椭圆长短轴比例,换算出中轴与相机视轴的差角值θ1,θ1=arc tan(b/a),再与每个位置的设定差角值θ0差减得到该黏贴片中轴偏角值Δθ,Δθ=θ1-θ0,将该值传输给装配生产线控制模块,若Δθ超过镜面装配可允许的误差阈值则终止装配,重新胶合该黏贴片。
5.一种定日镜黏贴片装配检测和自适应调节方法,其特征在于,应用于如权利要求1至4任意一项所述的***,所述方法包括如下步骤:
S1:***初始化,启动所述***各模块电源,完成各模块初始化;
S2:载入数据,读取当前待装配定日镜的镜面曲率参数及各黏贴片胶层设计值;
S3:采集图像,红外图像采集模块采集黏贴片及胶层红外图像,可见光图像采集黏贴片及胶层的可见光图像;
S4:图像匹配,图像匹配模块提取所述红外图像和所述可见光图像中黏贴片的局部特征进行图像匹配,使得两张图上的点一一对应;
S5:图像处理,图像处理模块提取红外图像和可见光图像上胶层面积、胶层温度变化量和黏贴片温度变化量,以及黏贴片通孔图像轮廓,提供给运算模块;
S6:数据运算,运算模块通过图像处理模块测得的数据,实现胶层厚度H2的测算和黏贴片中轴偏角值Δθ的计算,并分别与胶层厚度和中轴偏角的设计值进行对比,判断是否可以继续装配以及计算各黏贴片需要自适应调节的尺寸;
S7:结果输出,通过通讯模块将运算模块的计算结果发送给装配生产线控制模块,记录并响应检测结果并通过装配不同厚度的垫片调整镜面面型,完成自适应调节。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,各个黏贴片装配时待调节尺寸Δd的计算方法如下:Δd=H2-H0,H0为该胶层厚度设计值;
装配生产线通过调节装配垫片的尺寸来调整镜面面型,相应的调节后的垫片尺寸为d’,d′=d0-Δd,d0为垫片设计尺寸;若d’太大,无常规垫片可用时,或d’为负值时,均需将所有黏贴片装配垫片的尺寸调小或调大以满足自适应调节需求,若仍无法满足则输出异常黏贴片坐标,拆除该黏贴片,重新进行胶合。
8.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,在步骤S6中,所述运算模块通过黏贴片的可见光图像,识别每个黏贴片通孔在图像中的椭圆轮廓,求出椭圆的长轴、短轴的图像长度a、b,进而计算椭圆长短轴比例,换算出中轴与相机视轴的差角值θ1,θ1=arc tan(b/a),再与每个位置的既定差角值θ0差减得到该黏贴片中轴偏角值Δθ,Δθ=θ1-θ0,将该值传输给装配生产线,若Δθ超过镜面装配可允许的误差阈值则终止装配,重新胶合该黏贴片。
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104729430A (zh) * | 2015-03-26 | 2015-06-24 | 中国科学院电工研究所 | 一种塔式太阳能热发电用定日镜面形检测方法 |
DE102015224982A1 (de) * | 2015-12-11 | 2017-06-14 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Verfahren zur Bestimmung eines Abweichungswinkels eines Antriebs eines Heliostaten |
CN109458951A (zh) * | 2018-12-14 | 2019-03-12 | 上海晶电新能源有限公司 | 一种定日镜面形现场检测***及方法 |
CN109596212A (zh) * | 2019-02-14 | 2019-04-09 | 浙江中控太阳能技术有限公司 | 定日镜聚光效率的检测***及检测方法 |
CN110059703A (zh) * | 2019-04-04 | 2019-07-26 | 浙江中控太阳能技术有限公司 | 一种吸热器能流密度自动调节装置及方法 |
CN110398233A (zh) * | 2019-09-04 | 2019-11-01 | 浙江中光新能源科技有限公司 | 一种基于无人机的定日镜场坐标测绘***及方法 |
-
2019
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104729430A (zh) * | 2015-03-26 | 2015-06-24 | 中国科学院电工研究所 | 一种塔式太阳能热发电用定日镜面形检测方法 |
DE102015224982A1 (de) * | 2015-12-11 | 2017-06-14 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Verfahren zur Bestimmung eines Abweichungswinkels eines Antriebs eines Heliostaten |
CN109458951A (zh) * | 2018-12-14 | 2019-03-12 | 上海晶电新能源有限公司 | 一种定日镜面形现场检测***及方法 |
CN109596212A (zh) * | 2019-02-14 | 2019-04-09 | 浙江中控太阳能技术有限公司 | 定日镜聚光效率的检测***及检测方法 |
CN110059703A (zh) * | 2019-04-04 | 2019-07-26 | 浙江中控太阳能技术有限公司 | 一种吸热器能流密度自动调节装置及方法 |
CN110398233A (zh) * | 2019-09-04 | 2019-11-01 | 浙江中光新能源科技有限公司 | 一种基于无人机的定日镜场坐标测绘***及方法 |
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