一種單相機太陽能集熱器鋼結構支架組裝質量檢測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種單相機太陽能集熱器鋼結構支架組裝質量檢測系統(tǒng)，包括攝影部分，攝影部分包括：單相機、云臺、機械運動系統(tǒng)、測量標識、標準比例尺、數(shù)據(jù)鏈路和比例尺支架；其中，測量標識被固定于太陽能集熱器鋼結構支架的待測點；比例尺支架放置于太陽能集熱器鋼結構支架的周圍，標準比例尺被放置于比例尺支架上，每個標準比例尺上固定有兩個距離已知的比例尺標識；單相機固定于云臺上；云臺能夠進行旋轉、翻滾和俯仰中的一種或幾種運動；機械運動系統(tǒng)帶動云臺和單相機在空間中移動，實現(xiàn)從不同的方位對測量標識進行拍攝；數(shù)據(jù)鏈路傳輸單相機拍攝的照片，傳輸單相機、云臺和機械運動系統(tǒng)的控制命令，也對單相機、云臺和機械運動系統(tǒng)供電。
【專利說明】
一種單相機太陽能集熱器鋼結構支架組裝質量檢測系統(tǒng)
技術領域
[0001]本實用新型涉及工裝結構件的幾何參數(shù)測量，特別涉及一種單相機太陽能集熱器鋼結構支架組裝質量檢測系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]太陽能光熱發(fā)電技術(英文名Concentrating Solar Power，簡稱CSP)利用聚光反射鏡將太陽輻射能量反射到集熱器上，由集熱器將太陽輻射能轉換成熱能，并通過熱力循環(huán)過程進行發(fā)電。作為太陽能大規(guī)模發(fā)電的重要方式，太陽能光熱發(fā)電具有一系列明顯優(yōu)點。首先，其全生命周期的碳排放量非常低，根據(jù)國外研究僅有18g/kWh。其次，該技術在現(xiàn)有太陽能發(fā)電技術中成本最低，更易于迅速實現(xiàn)大規(guī)模產業(yè)化。最后，太陽能光熱發(fā)電還具有非常強的與現(xiàn)有火電站及電網系統(tǒng)的相容性優(yōu)勢。
[0003]槽式拋物面技術是太陽能光熱發(fā)電的重要技術之一，它使用槽式拋物面反射鏡將太陽光聚焦在拋物面焦點處的集熱管上。在實際的制造過程中，拋物面反射鏡由若干螺栓或鉚釘固定在太陽能集熱器鋼結構支架的對應托架上，集熱管被固定于太陽能集熱器鋼結構支架的集熱管支架上。所以，太陽能集熱器鋼結構支架上的各個固定點的位置與角度決定了拋物面反射鏡和集熱管的幾何參數(shù)。為了保證聚光效率，拋物面反射鏡的面型及相對集熱管的位置都需要滿足設計的要求，因此，太陽能集熱器鋼結構支架的組裝線上需要一種檢測系統(tǒng)來檢測各個固定點的幾何參數(shù)，從而達到檢測組裝質量的目的。
[0004]目前，常見的檢測方法是使用激光跟蹤儀、全站儀或激光雷達來測量物體的幾何參數(shù)。這種方法耗時巨大、效率極低，且測量時需要隨時接觸被測物體、容易被遮擋所影響，難以滿足生產線上的在線檢測。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的在于在保證檢測精度的條件下，提高檢測效率，提供一種可滿足生產線上檢測的非接觸式檢測系統(tǒng)。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種單相機太陽能集熱器鋼結構支架組裝質量檢測系統(tǒng)，包括攝影部分，所述攝影部分包括:單相機1、云臺2、機械運動系統(tǒng)、測量標識3、標準比例尺4、數(shù)據(jù)鏈路5和比例尺支架7;其中，
[0007]所述測量標識3被固定于太陽能集熱器鋼結構支架6的待測點；所述比例尺支架7放置于所述太陽能集熱器鋼結構支架6的周圍，所述標準比例尺4被放置于比例尺支架7上，每個標準比例尺4上固定有兩個距離已知的比例尺標識8;所述單相機I固定于所述云臺2上;所述云臺2能夠進行旋轉、翻滾和俯仰中的一種或幾種運動，從而實現(xiàn)所述單相機I以不同姿態(tài)對所述測量標識3進行拍攝;所述機械運動系統(tǒng)帶動所述云臺2和所述單相機I在空間中移動，實現(xiàn)從不同的方位對測量標識進行拍攝;所述數(shù)據(jù)鏈路5傳輸所述單相機I拍攝的照片，傳輸所述單相機1、所述云臺2和所述機械運動系統(tǒng)的控制命令，也對所述單相機1、所述云臺2和所述機械運動系統(tǒng)供電。
[0008]上述技術方案中，該系統(tǒng)還包括計算部分，所述計算部分包括傳輸與控制模塊9、計算模塊10;其中，
[0009]所述傳輸與控制模塊9與所述數(shù)據(jù)鏈路5相連，發(fā)送所述單相機1、所述云臺2和所述機械運動系統(tǒng)的控制命令，并接收所述單相機I拍攝的照片;所述計算模塊10從接收到的所述單相機I拍攝的照片中提取所述測量標識3的信息，計算各測量標識3的相對坐標及相對傾斜角度，并基于所述單相機I拍攝的照片對所述單相機I的內部參數(shù)、鏡頭畸變系數(shù)及單相機在每個拍照位的姿態(tài)與位置坐標進行自校準;所述計算模塊10還根據(jù)所述標準比例尺4上比例尺標識8的距離以及各測量標識3的相對坐標計算各測量標識3的絕對坐標，并將計算結果與標準模型進行對比，從而計算太陽能集熱器鋼結構支架6的組裝質量。
[0010]上述技術方案中，所述機械運動系統(tǒng)包括行車11和行車軌道12;固定有所述單相機I的所述云臺2安裝在所述行車11上，并沿行車11移動，所述行車11沿所述行車軌道12移動。
[0011]上述技術方案中，所述機械運動系統(tǒng)包括導軌13，固定有所述單相機I的所述云臺2沿所述導軌13進行移動。
[0012]上述技術方案中，所述機械運動系統(tǒng)包括旋轉機械臂14，固定有所述單相機I的所述云臺2固定于所述旋轉機械臂14。
[0013]本實用新型的優(yōu)點在于:
[0014]本實用新型的單相機太陽能集熱器鋼結構支架組裝質量檢測系統(tǒng)檢測速度快、精度高，檢測過程中不與被測物體所接觸，可滿足組裝線上的組裝質量檢測要求。
【附圖說明】

[0015]圖1是采用行車式運動系統(tǒng)的單相機太陽能集熱器鋼結構支架組裝質量檢測系統(tǒng)示意圖；
[0016]圖2是采用導軌式運動系統(tǒng)的單相機太陽能集熱器鋼結構支架組裝質量檢測系統(tǒng)示意圖；
[0017]圖3是采用旋轉機械臂的單相機太陽能集熱器鋼結構支架組裝質量檢測系統(tǒng)示意圖。
[0018]圖面說明
[0019]I單相機2云臺3測量標識
[0020]4標準比例尺5數(shù)據(jù)鏈路6太陽能集熱器鋼結構支架
[0021]7比例尺支架8比例尺標識 9傳輸與控制模塊
[0022]10計算模塊11行車12行車軌道
[0023]13導軌14旋轉機械臂
【具體實施方式】
[0024]現(xiàn)結合附圖對本實用新型作進一步的描述。
[0025]本實用新型的單相機太陽能集熱器鋼結構支架組裝質量檢測系統(tǒng)用于對太陽能集熱器鋼結構支架的組裝質量進行檢測。該系統(tǒng)總體上包括攝影部分和計算部分。
[0026]圖1為一個實施例中采用行車式運動系統(tǒng)的單相機太陽能集熱器鋼結構支架組裝質量檢測系統(tǒng)示意圖，如圖所示，該檢測系統(tǒng)中的攝影部分包括:單相機1，云臺2，測量標識3，標準比例尺4，數(shù)據(jù)鏈路5，比例尺支架7，比例尺標識8，行車11和行車軌道12;該檢測系統(tǒng)中的計算部分包括:傳輸與控制模塊9，計算模塊10。
[0027]所述測量標識3被固定于太陽能集熱器鋼結構支架6的待測點；比例尺支架7放置于所述太陽能集熱器鋼結構支架6的周圍，比例尺支架7—般有一個或多個，它們均勻地分布在整個測量范圍內。所述標準比例尺4被放置于比例尺支架7上，每個比例尺上固定有兩個距離已知的比例尺標識8;所述單相機I固定于所述云臺2上;所述云臺2可進行旋轉、翻滾和俯仰中的一種或幾種運動，從而實現(xiàn)所述單相機I以不同姿態(tài)對測量標識進行拍攝;所述云臺2與所述單相機I沿所述行車11進行移動，所述行車11沿所述行車軌道12移動，所述行車軌道12則排布在太陽能集熱器鋼結構支架6的周圍，從而實現(xiàn)從不同的方位對測量標識進行拍攝;所述數(shù)據(jù)鏈路5可傳輸所述單相機I拍攝的照片，傳輸所述單相機1、所述云臺2和所述行車11的控制命令，也可對所述單相機1、所述云臺2和所述行車11供電。
[0028]所述傳輸與控制模塊9與所述數(shù)據(jù)鏈路5相連，發(fā)送所述單相機1、所述云臺2和所述機械運動系統(tǒng)的控制命令，并接收所述單相機I拍攝的照片;所述計算模塊10從接收到的所述單相機I拍攝的照片中提取所述測量標識3的信息，計算各測量標識3的相對坐標及相對傾斜角度，并基于所述單相機(I)拍攝的照片對所述單相機I的內部參數(shù)、鏡頭畸變系數(shù)及單相機在每個拍照位的姿態(tài)與位置坐標進行自校準;所述計算模塊10還根據(jù)所述標準比例尺4上比例尺標識8的距離以及各測量標識3的相對坐標計算各測量標識3的絕對坐標，并將計算結果與標準模型進行對比，從而得到太陽能集熱器鋼結構支架6的組裝質量。
[0029]圖2為另一個實施例中采用導軌式運動系統(tǒng)的單相機太陽能集熱器鋼結構支架組裝質量檢測系統(tǒng)示意圖，如圖所示，該檢測系統(tǒng)中的攝影部分包括:單相機I，云臺2，測量標識3，標準比例尺4，數(shù)據(jù)鏈路5，比例尺支架7，比例尺標識8，導軌13;該檢測系統(tǒng)中的計算部分包括:傳輸與控制模塊9，計算模塊10。
[0030]所述測量標識3被固定于太陽能集熱器鋼結構支架6的待測點；比例尺支架7放置于所述太陽能集熱器鋼結構支架6的周圍，比例尺支架7—般有一個或多個，它們均勻地分布在整個測量范圍內。所述標準比例尺4被放置于比例尺支架7上，每個比例尺上固定有兩個距離已知的比例尺標識8;所述單相機I固定于所述云臺2上;所述云臺2可進行旋轉、翻滾和俯仰中的一種或幾種運動，從而實現(xiàn)所述單相機I以不同姿態(tài)對測量標識進行拍攝;所述云臺2與所述單相機I將沿所述導軌13進行移動，所述導軌13則排布在太陽能集熱器鋼結構支架6的周圍，從而實現(xiàn)從不同的方位對測量標識進行拍攝;所述數(shù)據(jù)鏈路5可傳輸所述單相機I拍攝的照片，傳輸所述單相機I和所述云臺2的控制命令，也可對所述單相機I和所述云臺2供電；所述導軌13包括但不限于如圖所示的矩形。
[0031]該實施例中計算部分的功能與前一實施例相同，因此不在此處重復。
[0032]圖3為又一個實施例中采用旋轉機械臂的單相機太陽能集熱器鋼結構支架組裝質量檢測系統(tǒng)示意圖，如圖所示，該檢測系統(tǒng)中的攝影部分包括:單相機I，云臺2，測量標識3，標準比例尺4，數(shù)據(jù)鏈路5，比例尺支架7，比例尺標識8，旋轉機械臂14;該檢測系統(tǒng)中的計算部分包括:傳輸與控制模塊9，計算模塊10。
[0033]所述測量標識3被固定于太陽能集熱器鋼結構支架6的待測點；比例尺支架7放置于所述太陽能集熱器鋼結構支架6的周圍，比例尺支架7—般有一個或多個，它們均勻地分布在整個測量范圍內。所述標準比例尺4被放置于比例尺支架7上，每個比例尺上固定有兩個距離已知的比例尺標識8;所述單相機I固定于所述云臺2上;所述云臺2可進行旋轉、翻滾和俯仰中的一種或幾種運動，從而實現(xiàn)所述單相機I以不同姿態(tài)對測量標識進行拍攝;所述云臺2與所述單相機I固定于所述旋轉機械臂14，旋轉機械臂14則位于太陽能集熱器鋼結構支架6的上方，通過旋轉機械臂的運動實現(xiàn)從不同的方位對測量標識進行拍攝;所述數(shù)據(jù)鏈路5可傳輸所述單相機I拍攝的照片，傳輸所述單相機1、所述云臺2和所述旋轉機械臂14的控制命令，也可對所述單相機1、所述云臺2和所述旋轉機械臂14供電。
[0034]該實施例中計算部分的功能與前一實施例相同，因此不在此處重復。
[0035]最后所應說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制。盡管參照實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，都不脫離本實用新型技術方案的精神和范圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求范圍當中。
【主權項】
1.一種單相機太陽能集熱器鋼結構支架組裝質量檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括攝影部分，所述攝影部分包括:單相機(I)、云臺(2)、機械運動系統(tǒng)、測量標識(3)、標準比例尺(4)、數(shù)據(jù)鏈路(5)和比例尺支架(7);其中， 所述測量標識(3)被固定于太陽能集熱器鋼結構支架(7)的待測點；所述比例尺支架(7)放置于所述太陽能集熱器鋼結構支架(6)的周圍，所述標準比例尺(4)被放置于比例尺支架(7)上，每個標準比例尺(4)上固定有兩個距離已知的比例尺標識(8);所述單相機(I)固定于所述云臺(2)上;所述云臺(2)能夠進行旋轉、翻滾和俯仰中的一種或幾種運動，從而實現(xiàn)所述單相機(I)以不同姿態(tài)對所述測量標識(3)進行拍攝;所述機械運動系統(tǒng)帶動所述云臺(2)和所述單相機(I)在空間中移動，實現(xiàn)從不同的方位對測量標識進行拍攝;所述數(shù)據(jù)鏈路(5)傳輸所述單相機(I)拍攝的照片，傳輸所述單相機(I)、所述云臺(2)和所述機械運動系統(tǒng)的控制命令，也對所述單相機(I)、所述云臺(2)和所述機械運動系統(tǒng)供電。2.根據(jù)權利要求1所述的單相機太陽能集熱器鋼結構支架組裝質量檢測系統(tǒng)，其特征在于，還包括計算部分，所述計算部分包括傳輸與控制模塊(9)、計算模塊(10);其中， 所述傳輸與控制模塊(9)與所述數(shù)據(jù)鏈路(5)相連，發(fā)送所述單相機(I)、所述云臺(2)和所述機械運動系統(tǒng)的控制命令，并接收所述單相機(I)拍攝的照片;所述計算模塊(10)從接收到的所述單相機(I)拍攝的照片中提取所述測量標識(3)的信息，計算各測量標識(3)的相對坐標及相對傾斜角度，并基于所述單相機(I)拍攝的照片對所述單相機(I)的內部參數(shù)、鏡頭畸變系數(shù)及單相機在每個拍照位的姿態(tài)與位置坐標進行自校準；所述計算模塊(10)還根據(jù)所述標準比例尺(4)上比例尺標識(8)的距離以及各測量標識(3)的相對坐標計算各測量標識(3)的絕對坐標，并將計算結果與標準模型進行對比，從而計算太陽能集熱器鋼結構支架(6)的組裝質量。3.根據(jù)權利要求1或2所述的單相機太陽能集熱器鋼結構支架組裝質量檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述機械運動系統(tǒng)包括行車(11)和行車軌道(12);固定有所述單相機(I)的所述云臺(2)安裝在所述行車(11)上，并沿行車(11)移動，所述行車(11)沿所述行車軌道(12)移動。4.根據(jù)權利要求1或2所述的單相機太陽能集熱器鋼結構支架組裝質量檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述機械運動系統(tǒng)包括導軌(13)，固定有所述單相機(I)的所述云臺(2)沿所述導軌(13)進行移動。5.根據(jù)權利要求1或2所述的單相機太陽能集熱器鋼結構支架組裝質量檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述機械運動系統(tǒng)包括旋轉機械臂(14)，固定有所述單相機(I)的所述云臺(2)固定于所述旋轉機械臂(14)。
【文檔編號】G01C9/00GK205718844SQ201620644325
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年6月22日
【發(fā)明人】姚志豪, 劉佳堯, 楊蘇
【申請人】首航節(jié)能光熱技術股份有限公司