[发明专利]用于定位在空中监测抛物面反射器的设备的方法和系统

说明书

本发明涉及用于定位用于监测太阳能热场(122)的一个或多个抛物面反射器(15)的参数的设备(10)的方法和系统，其中所述方法包括：响应于所述各个抛物面反射器(15)的位置将所述设备(10)定位在第一场位置(105)处；获取所述各个抛物面反射器(15)的吸收器管(38)的信息；以及响应于所述吸收器管(38)的信息将所述设备(10)定位在第二场位置(110)处，所述第二场位置(110)超过所述各个抛物面反射器(15)的焦点。

聚光太阳能(CSP)发电站具有反射器，其具有大约94%的反射率，将入射的太阳能辐射聚集到吸收器管上。反射器通常是抛物面反射器。抛物面反射器的一个示例是抛物面凹槽。这些类型的发电站的效率取决于许多参数，例如，灰尘在反射器的表面上的聚积、反射器的表面与吸收器管的错位。灰尘在抛物面反射器的表面上的聚积降低抛物面反射器的反射效率，其进而降低发电站的效率。抛物面反射器的表面对吸收器管的错位也降低发电站的效率。因此，太阳能发电站需要被维护成获得增加的效率。

部署有抛物面反射器的太阳能发电站中的关键维护动作之一是频繁地清洗抛物面反射器的表面，以去除聚集在抛物面反射器的表面上的灰尘。三种类型的水清洗技术已经在文献中被报告来用于清洗抛物面反射器的表面。这些技术包括高容量压力水喷射、低容量高压力喷射和机械洗涤以及水清洗。

这些过程大多是自动的，例如，一些发电站使用可移动臂来喷射加压水射流到抛物面反射器的表面上。在某些方面中，也可部署机器人系统。据报道：如果清理频率小于两星期，则自动化是经济的。清理频率基于一年中的时段是变化的(例如在夏天较多)。然而，无法确保清理间隔是否是最佳的。由于定期清理整个场以及相关水消耗(一些发电站甚至使用软化水)所涉及的成本，有利的是识别一种方法来了解抛物面反射器是否需要清理。

当前不存在用以为发电站识别清理间隔的自动方法。存在一些基于光学技术(散射)的仪器，其可获得作为只用于平面反射镜(例如定日镜)的手持装置。然而这些仪器由于它们的聚焦几何结构而不能用于抛物面反射镜。

用于监测抛物面反射器的常规系统要求使用具有对准器具的地面系统。因此，对于太阳能热场来说，对准器具需要定位在每个抛物面反射器处。此外，基于地面的系统要求增加的人工干预。

本发明的目的是提供一种用于在空中监测太阳能热电站的一个或多个抛物面反射器的一个或多个参数的设备。

本发明的目的通过一种定位用于监测太阳能热场的一个或多个抛物面反射器的参数的设备的方法以及一种用于定位用于监测太阳能热场的一个或多个抛物面反射器的参数的设备的系统得以实现，其中所述方法包括：响应于各个(respective)抛物面反射器的位置将所述设备定位在第一场位置处；获取所述各个抛物面反射器的吸收器管的信息；以及响应于所述吸收器管的信息将所述设备定位在第二场位置处，所述第二场位置超过所述各个抛物面反射器的焦点。

所述吸收器管被用作标识物来定位所述设备，因为吸收器管38具有固定的位置。这消除对定位用于确定第二场位置的附加标识物的需求。可从第一场位置获取吸收器的信息，因为第一场位置在抛物面反射器的附近。

根据一实施例，所述方法进一步包括：沿着各个抛物面反射器的长度在第二场位置处移动所述设备。这实现沿着其长度在多个位置处监测抛物面反射器。

根据另一实施例，所述第二场位置是各个抛物面反射器的曲率中心。将所述设备定位在曲率中心处提供检测最大部分的反射光束的优点。

根据又一实施例，将所述设备定位在所述第二场位置处的步骤包括响应于所述吸收器管的位置定位所述设备。吸收器管的位置被用作用于将所述设备定位在第二场位置处的基准。

根据又一实施例，响应于吸收器管的位置定位所述设备包括：以宽视野使所述吸收器管成像，在窄视野内对齐吸收器管，以及在窄视野内将吸收器管对齐在基准坐标处来定位所述设备。从第一场位置，所述吸收器管处于所述成像装置的宽视野内。然后，在成像装置的窄视野内对齐吸收器管。接下来，在窄视野内将吸收器管对齐在基准坐标处。