[发明专利]一种定日镜安装及传动误差的校准系统及方法

说明书

本发明公开了一种定日镜安装及传动误差的校准系统及方法，包括吸收塔、校准脉冲单元、定日镜和中控计算机；吸收塔上设置有若干组均布在吸收塔周面一圈的光电接收器；每组光电接收器包括若干个竖直排列的俯仰接收器和回转接收器；俯仰接收器和回转接收器与校准脉冲单元连接，校准脉冲单元设置有交互连接的校准计时器和处理器，处理器与中控计算机交互连接；定日镜设置有激光发射器、方位解算单元、角编码器和伺服驱动单元；激光与镜面垂直；伺服驱动单元用于带动定日镜水平和俯仰方向上的转动；方位解算单元用于定时读取角编码器读书并保存；方位解算单元与伺服驱动单元的连接；中控计算机与方位解算单元连接。实现了定日镜的自动校准。

技术领域

本发明属于太阳能应用领域，涉及一种定日镜安装及传动误差的校准系统及方法。

背景技术

塔式太阳能光热电站利用反光镜（定日镜）将太阳光反射汇聚于一点形成局部高温，以高温加热适当的工质，然后再产生高温高压水蒸气推动汽轮机发电。

随着太阳的移动，定日镜需要不停地调整角度，使得反射的阳光始终汇聚于吸收塔顶部。围绕吸收塔设置有大量的定日镜，每个定日镜能够独立地进行回转和俯仰两个自由度的运动，使得其可以指向空间任意方位。与一个运动自由度关联或者用于确定一个自由度运动位置的是一个单圈绝对值型角编码器。定日镜安装完成后其方位相对于基座处于某种确定状态，这时与两个运动自由度关联的角编码器有一定的初值。当需要驱动定日镜到其它方位时，根据当前状态的编码器读数和目标状态以及编码器分辨率，可以确定目标状态对应的编码器读数，则利用角编码器作为角度感知元件可以指引驱动到目标状态。由于定日镜传动系统误差和安装误差，以初始安装作为参考完成驱动后达到的方位角与实际方位角之间一般存在有偏差。由于定日镜与光线汇聚的塔顶有几百米到上千米距离，少量的角度偏差也可带来较大的投射位置偏差。为了实现精确的光线汇聚，需要预先校正每个运动坐标的误差，即先沿着其中一个自由度驱动定日镜指向远处的确定点，然后读取相应角编码器的数值，则以此作为参考，就可以精确地将定日镜驱动到需要的方位。由于定日镜数量很大，从几千到几万座，人工校准每个定日镜的运动误差是个费时费力的工作，一种自动校准误差的方法就显得十分必要。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种定日镜安装及传动误差的校准系统及方法，能够实现定日镜的自动校准，减少了人力资源的浪费，避免了人工校准存在的误差。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种定日镜安装及传动误差的校准系统，包括吸收塔、校准脉冲单元、定日镜和中控计算机；

以吸收塔为圆心，设置有若干定日镜，吸收塔上设置有若干组均布在吸收塔周面一圈的光电接收器；每组光电接收器包括若干个竖直排列的俯仰接收器和回转接收器；

俯仰接收器输出端和回转接收器输出端与校准脉冲单元输入端连接，校准脉冲单元设置有校准计时器和处理器，校准计时器与处理器交互连接，处理器与中控计算机交互连接；

定日镜设置有激光发射器、方位解算单元、角编码器和伺服驱动单元；激光发射器发射的激光与镜面垂直；伺服驱动单元用于带动定日镜水平和俯仰方向上的转动；方位解算单元输入端与角编码器的输出端连接，用于定时读取角编码器读数并保存；方位解算单元输出端与伺服驱动单元的输出端连接；中控计算机输出端与方位解算单元输入端连接。

优选的，相邻光电接收器组之间设置有遮光隔断。

优选的，校准计时器数量与光电接收器组数量相同。

优选的，每个光电接收器组中，最上方为俯仰接收器，其余为回转接收器。

进一步，回转接收器之间间距小于激光发射器发射的激光光斑直径。

优选的，中控计算机与方位解算单元各自设置有无线收发模块，并通过无线收发模块进行无线数据传输。