CN209446169U - 一种太阳能光斑能量测量控制系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供的太阳能光斑能量测量控制系统，包括太阳能能量以及热流密度测量装置控制器、故障调试维护控制中心、智能操作端和太阳能能量以及热流密度测量装置控制柜，太阳能能量以及热流密度测量装置控制柜包括智能远程控制终端、云反馈中心和气象监测中心；智能远程控制终端上还连接MCU运算电路；太阳能能量以及热流密度测量装置控制器还连接实时数据采集模块，实时数据采集模块还连接水泵档位控制器和智能上下水装置。本申请提供的太阳能光斑能量测量控制系统提高了热量和热流密度测量的精度问题，使得热量和热流密度的测量结果满足用户要求，解决了传统技术中对光斑能量进行测量时，成本高，热防护较难且容易损坏的问题。

Description

一种太阳能光斑能量测量控制系统

技术领域

本申请属于太阳能热利用技术领域，涉及光斑能量测量，尤其涉及一种太阳能光斑能量测量控制系统。

背景技术

随着全球的能源危机日益凸显，开发新能源成为全人类共同的需要，太阳能的开发利用在新能源研究中占据重要地位。太阳能热利用就是用太阳能集热器将太阳辐射能收集起来，通过与物质的相互作用转换成热能加以利用。按利用温度的不同分为太阳能低温(<100℃)利用、中温(100～500℃)利用和高温(>500℃)利用。太阳能高温热利用是太阳能利用中的重要项目，其中，最关键的是太阳能高温热利用系统中将聚集的太阳光转化成热能的装置，因此需要通过对太阳能光斑能量的测量来判断太阳能聚光装置的聚光效率。

现有技术中，对光斑能量进行测量时，多采用CCD(电荷藕合器件图像传感器)相机进行测量，CCD相机在测量光斑能量分布和能量值上具有较高的准确性和实用性。

然而，CCD相机测量是将相机在某一特定条件下得到的彩色光斑图像当做一个整体来进行处理，忽略了相机在不同参数下图像拍摄的差别，以及同一参数下图像红、绿、蓝各分量数据间存在的差别，会使分析结果存在不确定性，测量精度较低，且CCD相机测量成本高。

实用新型内容

本申请提供了一种太阳能光斑能量测量控制系统，以解决传统技术中对光斑能量进行测量时，成本高，测量精度低的问题。

本申请解决上述技术问题所采取的技术方案如下：

一种太阳能光斑能量测量控制系统，包括太阳能能量以及热流密度测量装置控制器、故障调试维护控制中心、智能操作端和太阳能能量以及热流密度测量装置控制柜；

所述太阳能能量以及热流密度测量装置控制器中设置有太阳能能量以及热流密度测量装置和控制设备；

所述太阳能能量以及热流密度测量装置控制柜包括智能远程控制终端、云反馈中心和气象监测中心；

所述智能操作端通过无线通讯方式与所述智能远程控制终端连接；

所述智能远程控制终端分别与云反馈中心、气象监测中心相连接，所述智能远程控制终端上还连接有MCU运算电路；

所述太阳能能量以及热流密度测量装置控制器与所述智能远程控制终端以无线通讯方式连接；

所述故障调试维护控制中心通过无线通讯方式与所述智能远程控制终端连接；

所述太阳能能量以及热流密度测量装置控制器还连接有实时数据采集模块，所述实时数据采集模块还连接有水泵档位控制器和智能上下水装置。

可选的，所述太阳能能量以及热流密度测量装置中设置有吸热器和流量测量装置，所述吸热器与所述流量测量装置通过换热管道相连接；

所述吸热器上设有采光口，所述采光口的开口处设有挡风板以及冷却防护装置。

可选的，所述MCU运算电路与所述触摸屏相互连接，且所述MCU运算电路上还连接有输出装置、智能上下水装置和电磁阀使用情况检测装置。

可选的，所述水泵档位控制器为连续档位的水泵档位控制器。

可选的，所述无线通讯方式为GRM500或者AnyLink。

本申请提供的技术方案包括以下有益技术效果：

本申请提供的太阳能光斑能量测量控制系统，包括太阳能能量以及热流密度测量装置控制器、故障调试维护控制中心、智能操作端和太阳能能量以及热流密度测量装置控制柜，太阳能能量以及热流密度测量装置控制器中设置有太阳能能量以及热流密度测量装置和控制设备；太阳能能量以及热流密度测量装置控制柜包括智能远程控制终端、云反馈中心和气象监测中心；智能远程控制终端上还连接有MCU运算电路；太阳能能量以及热流密度测量装置控制器还连接有实时数据采集模块，所述实时数据采集模块还连接有水泵档位控制器和智能上下水装置。本申请提供的太阳能光斑能量测量控制系统整体采用智能操作，提高了热量和热流密度测量的精度问题，该控制系统使用的太阳能能量以及热流密度测量装置，相对于现有技术中CCD相机测量装置，具有成本低，易于掌握和灵活变通的特点，同时智能上下水装置以及冷却防护装置中使用普通的水管道，而非合金钢之类，因此其热防护简单，造价低，解决了传统技术中对光斑能量进行测量时，测量的能量范围有限，成本高，热防护较难且容易损坏的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的太阳能能量以及热流密度测量装置控制系统模块示意图；

图2为本申请实施例提供的MCU运算电路示意图。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

如图1所示为本申请实施例提供的太阳能能量以及热流密度测量装置控制系统模块示意图，本申请实施例提供的一种太阳能光斑能量测量控制系统，包括太阳能能量以及热流密度测量装置控制器、故障调试维护控制中心、智能操作端和太阳能能量以及热流密度测量装置控制柜；

所述太阳能能量以及热流密度测量装置控制器中设置有太阳能能量以及热流密度测量装置和控制设备；

所述太阳能能量以及热流密度测量装置控制柜包括智能远程控制终端、云反馈中心和气象监测中心；

所述智能操作端通过无线通讯方式与所述智能远程控制终端连接；

所述智能远程控制终端分别与云反馈中心、气象监测中心相连接，所述智能远程控制终端上还连接有MCU运算电路；

所述太阳能能量以及热流密度测量装置控制器与所述智能远程控制终端以无线通讯方式连接；

所述故障调试维护控制中心通过无线通讯方式与所述智能远程控制终端连接；

所述太阳能能量以及热流密度测量装置控制器还连接有实时数据采集模块，所述实时数据采集模块还连接有水泵档位控制器和智能上下水装置。

本申请实施例提供的太阳能光斑能量测量控制系统，适用于开式或闭式能量测量装置，所述MCU运算电路随时都在检测太阳能运作情况并根据运行情况得出太阳能是否存在故障，若发生故障发出报警指令给智能远程控制终端，再发送到智能操作端完成报警，若是细小问题可以在智能操作端上对太阳能设置做下改动，若发生的故障智能操作端不能解决，可以联系维修人员通过故障调试维护控制中心对太阳能系统进行调试和参数修改。

本申请实施例提供的太阳能光斑能量测量控制系统可以通过智能操作端与太阳能能量以及热流密度测量装置控制柜无线通讯，通过智能操作端、云反馈中心和实时数据采集模块，可以根据太阳能使用情况进行调试以及提升太阳能的适用性。

可选的，所述太阳能能量以及热流密度测量装置中设置有吸热器和流量测量装置，所述吸热器与所述流量测量装置通过换热管道相连接；

所述吸热器上设有采光口，所述采光口的开口处设有挡风板以及冷却防护装置。

本申请实施例提供的太阳能光斑能量测量控制系统中的吸热器主要用于吸收光斑能量，通过导热、对流的方式将吸收的光斑能量转化为热能，并传递给换热工质，采光口用于布置光斑，所测光斑的能量通过采光口进入吸热器，在采光口处设置挡风板既反射掉未进入吸热器中的光线，避免采光口被未进入吸热器的光线烧坏，又减少吸热器从采光口溢出的热量，挡风板还可以对自然风起一定的阻挡作用，减少吸热器与外界空气的对流换热，从而减小吸热器内热量损失。

本申请实施例提供的太阳能光斑能量测量控制系统，所述气象监测中心是根据对输电线路走廊局部气象环境监测而设计的多要素微气象监测装置，将采集到的各种气象参数及其变化状况，通过无线网络通讯的方式实时的传送到中心监控分析系统，当出现异常情况时，系统会以多种方式发出预报警信息，提示管理人员应对报警点予以重视或采取必要的预防措施。首先，所述气象监测中心不仅仅是对天气因素的采集，而且将采集到的天气因素通过智能远程控制终端传送给太阳能能量以及热流密度测量装置控制器，该控制器通过算法进行修正；其次，为了测量精确，太阳能能量以及热流密度测量装置控制器会直接给水泵档位控制器信号，让水泵变流量，进行多次测量以提高测量的精度；再次，太阳能能量以及热流密度测量装置控制器通过实时数据采集模块，能够发现太阳能能量以及热流密度测量装置中挡风板的温度是否过高，如果过高同样通过太阳能能量以及热流密度测量装置控制柜下达指令使挡风板的冷却防护装置，使冷却水流量增加，以保证装置的正常运行；最后，通过实时数据采集模块，可以知道太阳能能量以及热流密度测量装置进出口水温的数据，当水温超过限定值97℃时，控制器会直接给水泵档位控制器信号，让水泵增加流量，控制太阳能能量以及热流密度测量装置出口水温，保证测量精度。

传统方式选择的普通的控制柜是没有办法采集到地理位置数据和天气数据的，不能根据实际情况而采取有效精确的调整，智能化程度低。

可选的，所述MCU运算电路与所述触摸屏相互连接，且所述MCU运算电路上还连接有输出装置、智能上下水装置和电磁阀使用情况检测装置。图2为本申请实施例提供的MCU运算电路示意图。

MCU运算电路可以根据实时数据采集模块和云反馈中心收集的数据控制智能上下水装置，因触摸屏的存在，本申请实施例提供的太阳能光斑能量测量控制系统无论是远程或者现场皆可以进行操作，且该系统通过MCU运算电路检测电磁阀的数据和触摸屏进行人机交互，把每天的数据统计利用输出装置进行输出，可以将每天MCU运算电路测量的数据反馈给用户，从而确定出每天测量的最佳时间。

可选的，所述水泵档位控制器为连续档位的水泵档位控制器。连续档位的水位变送器能高精度的显示水位的变化，同时还能防止假水位带来的安全隐患。

可选的，所述无线通讯方式为GRM500或者AnyLink。

GRM500是远程维护和监控的通讯设备，具有极强的抗干扰能力和稳定性，使用简单，无需任何固定IP和服务器，可以利用成熟的3G、4G网络上网，速度稳定；AnyLink是用于工业设备互联的数据采集设施，是一款集通讯接口服务器、工控机、工控软件于一体的，全新工业数据采集、传输、处理以及远程控制的智能设备，可于远程进行设备操控，完全忽略距离的限制，操作简单。

本申请提供的太阳能光斑能量测量控制系统，包括太阳能能量以及热流密度测量装置控制器、故障调试维护控制中心、智能操作端和太阳能能量以及热流密度测量装置控制柜，太阳能能量以及热流密度测量装置控制器中设置有太阳能能量以及热流密度测量装置和控制设备；太阳能能量以及热流密度测量装置控制柜包括智能远程控制终端、云反馈中心和气象监测中心；智能远程控制终端上还连接有MCU运算电路；太阳能能量以及热流密度测量装置控制器还连接有实时数据采集模块，所述实时数据采集模块还连接有水泵档位控制器和智能上下水装置。

当太阳能系统开启时，气象监测中心开始运作并对智能远程控制终端发出指令向智能操作端采集天气因素信息，采集到的天气因素信息通过智能远程控制终端再传递会气象监测中心，气象监测中心根据收集到的天气因素信息做出处理将处理得到的信息通过智能远程控制终端发送至太阳能能量以及热流密度测量装置控制器，让太阳能能量以及热流密度测量装置控制器通过实时数据采集模块去控制智能上下水装置进行上下水。

MCU运算电路随时检测太阳能运作情况并根据运行情况得出太阳能是否存在故障，若发生故障发出报警指令给智能远程控制终端，再发送到智能操作端完成报警，并通过智能操作端或者远程故障维修控制器对太阳能系统进行调试和参数修改。MCU运算电路还可以根据数据监测模块和云反馈系统收集的数据控制智能上下水。太阳能能量以及热流密度测量装置控制器会直接给水泵档位控制器信号，让水泵变流量，进行多次测量以提高测量的精度；再次，太阳能能量以及热流密度测量装置控制器通过实时数据采集模块，能够发现太阳能能量以及热流密度测量装置中挡风板的温度是否过高，如果过高同样通过太阳能能量以及热流密度测量装置控制柜下达指令使挡风板的冷却防护装置，使冷却水流量增加，以保证装置的正常运行；最后，通过实时数据采集模块，可以知道太阳能能量以及热流密度测量装置进出口水温的数据，当水温超过限定值97℃时，控制器会直接给水泵档位控制器信号，让水泵增加流量，控制太阳能能量以及热流密度测量装置出口水温，保证测量精度。实时数据采集模块可以将水位变化情况通过智能远程控制终端发送到云反馈中心，云反馈中心根据用户的使用情况进行统计。

本申请提供的太阳能光斑能量测量控制系统，通过智能操作端与太阳能能量以及热流密度测量装置控制器无线通讯，通过智能操作端、云反馈中心和实时数据采集模块，可以了解太阳能使用情况并进行调试从而提升太阳能的适用性，智能操作端可以对该系统实现远程监控，并对一些数据进行改动，MCU运算电路可检测出太阳能是否产生故障，在系统出现故障的时候智能操作端会收到提示，避免了人不在或者他人操作的时候出现的安全问题，故障调试维护控制中心可以用于对于故障系统的调试和修改，太阳能能量以及热流密度测量装置控制器可以直接给水泵档位控制器信号，让水泵变流量，进行多次测量以提高测量的精度。

需要说明的是，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (5)

1.一种太阳能光斑能量测量控制系统，其特征在于，包括太阳能能量以及热流密度测量装置控制器、故障调试维护控制中心、智能操作端和太阳能能量以及热流密度测量装置控制柜；

所述太阳能能量以及热流密度测量装置控制器中设置有太阳能能量以及热流密度测量装置和控制设备；

所述太阳能能量以及热流密度测量装置控制柜包括智能远程控制终端、云反馈中心和气象监测中心；

所述智能操作端通过无线通讯方式与所述智能远程控制终端连接；

所述智能远程控制终端分别与云反馈中心、气象监测中心相连接，所述智能远程控制终端上还连接有MCU运算电路；

所述太阳能能量以及热流密度测量装置控制器与所述智能远程控制终端以无线通讯方式连接；

所述故障调试维护控制中心通过无线通讯方式与所述智能远程控制终端连接；

所述太阳能能量以及热流密度测量装置控制器还连接有实时数据采集模块，所述实时数据采集模块还连接有水泵档位控制器和智能上下水装置。

2.根据权利要求1所述的太阳能光斑能量测量控制系统，其特征在于，所述太阳能能量以及热流密度测量装置中设置有吸热器和流量测量装置，所述吸热器与所述流量测量装置通过换热管道相连接；

所述吸热器上设有采光口，所述采光口的开口处设有挡风板以及冷却防护装置。

3.根据权利要求1所述的太阳能光斑能量测量控制系统，其特征在于，所述MCU运算电路与触摸屏相互连接，且所述MCU运算电路上还连接有输出装置、智能上下水装置和电磁阀使用情况检测装置。

4.根据权利要求1所述的太阳能光斑能量测量控制系统，其特征在于，所述水泵档位控制器为连续档位的水泵档位控制器。

5.根据权利要求1所述的太阳能光斑能量测量控制系统，其特征在于，所述无线通讯方式为GRM500或者AnyLink。