一種多相機太陽能集熱器鋼結構支架組裝質量檢測系統的製作方法

2023-12-10 14:36:32

一種多相機太陽能集熱器鋼結構支架組裝質量檢測系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種多相機太陽能集熱器鋼結構支架組裝質量檢測系統，包括攝影部分，攝影部分包括：多個相機、定位標識、測量標識和數據鏈路；其中，定位標識被放置於檢測工位的特定位置並保持固定，該特定位置需均勻分布於整個被測區域，且已知其絕對坐標；測量標識被固定於太陽能集熱器鋼結構支架的待測點；每個相機的內部參數及鏡頭畸變係數由事先的相機標定確定，各相機被固定於檢測工位的特定位置，其分布保證每個測量標識位於至少兩部相機的拍攝範圍內；數據鏈路傳輸各相機拍攝的照片，傳輸各相機的控制命令，也對各相機供電。
【專利說明】
一種多相機太陽能集熱器鋼結構支架組裝質量檢測系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及工裝結構件的幾何參數測量，特別涉及一種多相機太陽能集熱器鋼結構支架組裝質量檢測系統。
【背景技術】
[0002]太陽能光熱發電技術(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，並通過熱力循環過程進行發電。作為太陽能大規模發電的重要方式，太陽能光熱發電具有一系列明顯優點。首先，其全生命周期的碳排放量非常低，根據國外研究僅有18g/kWh。其次，該技術在現有太陽能發電技術中成本最低，更易於迅速實現大規模產業化。最後，太陽能光熱發電還具有非常強的與現有火電站及電網系統的相容性優勢。
[0003]槽式拋物面技術是太陽能光熱發電的重要技術之一，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。在實際的製造過程中，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託架上，集熱管被固定於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。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來檢測各個固定點的幾何參數，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雷射跟蹤儀、全站儀或雷射雷達來測量物體的幾何參數。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於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。
[0006]為了實現上述目的，本實用新型提供了一種多相機太陽能集熱器鋼結構支架組裝質量檢測系統，包括攝影部分，所述攝影部分包括:多個相機1、定位標識2、測量標識3和數據鏈路4;其中，
[0007]所述定位標識2被放置於檢測工位的特定位置並保持固定，該特定位置需均勻分布於整個被測區域，其絕對坐標在檢測前由高精度測量設備測量得到;測量標識3被固定於太陽能集熱器鋼結構支架5的待測點;每個相機I的內部參數及鏡頭畸變係數由事先的相機標定確定，各相機I被固定於檢測工位的特定位置，其分布保證每個測量標識位於至少兩部相機I的拍攝範圍內；數據鏈路4傳輸各相機I拍攝的照片，傳輸各相機I的控制命令，也對各相機I供電。
[0008]上述技術方案中，該系統還包括計算部分，所述計算部分包括傳輸與控制模塊6、計算模塊7;其中，
[0009]所述傳輸與控制模塊6與所述數據鏈路4相連，發送所述多個相機I的控制命令，並接收所述多個相機I拍攝的照片;所述計算模塊7從接收到的所述多個相機I拍攝的照片中提取所述定位標識2在照片中的像素坐標，根據所述定位標識2的絕對坐標、定位標識2在照片中的像素坐標以及相機I的內部參數及鏡頭畸變係數，計算各相機I的姿態與位置;所述計算模塊7從接收到的所述多個相機I拍攝的照片中提取所述測量標識3在照片中的像素坐標，根據各相機I的姿態與位置、測量標識3在照片中的像素坐標計算各測量標識3的絕對坐標及絕對傾斜角度，並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5的組裝質量。
[0010]上述技術方案中，所述攝影部分還包括檢測工位鋼支架8;所述多個相機I均固定於所述檢測工位鋼支架8上。
[0011]本實用新型的優點在於:
[0012]本實用新型的多相機太陽能集熱器鋼結構支架組裝質量檢測系統檢測速度快、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】

[0013]圖1是多相機太陽能集熱器鋼結構支架組裝質量檢測系統示意圖。
[0014]圖面說明
[0015]I多個相機2定位標識3測量標識
[0016]4數據鏈路5太陽能集熱器鋼結構支架6傳輸與控制模塊
[0017]7計算模塊8檢測工位鋼支架
【具體實施方式】
[0018]現結合附圖對本實用新型作進一步的描述。
[0019]本實用新型的多相機太陽能集熱器鋼結構支架組裝質量檢測系統用於對太陽能集熱器鋼結構支架的組裝質量進行檢測。該系統總體上包括攝影部分和計算部分。
[0020]圖1為一個實施例中將若干相機固定於檢測工位鋼支架上的多相機太陽能集熱器鋼結構支架組裝質量檢測系統示意圖，如圖所示，該檢測系統中的攝影部分包括:多個相機
1、定位標識2、測量標識3、數據鏈路4和檢測工位鋼支架8 ；該檢測系統中的計算部分包括:傳輸與控制模塊6、計算模塊7。
[0021]所述定位標識2被放置於檢測工位的特定位置並保持固定，該特定位置需均勻分布於整個被測區域，其絕對坐標在檢測前由高精度測量設備測量得到;測量標識3被固定於太陽能集熱器鋼結構支架5的待測點;每個相機I的內部參數及鏡頭畸變係數由事先的相機標定確定，各相機I被固定於檢測工位鋼支架8上，其分布保證每個測量標識位於至少兩部相機I的拍攝範圍內；數據鏈路4傳輸各相機I拍攝的照片，傳輸各相機I的控制命令，也對各相機I供電。
[0022]所述傳輸與控制模塊6與所述數據鏈路4相連，發送所述多個相機I的控制命令，並接收所述多個相機I拍攝的照片;所述計算模塊7從接收到的所述多個相機I拍攝的照片中提取所述定位標識2在照片中的像素坐標，根據所述定位標識2的絕對坐標、定位標識2在照片中的像素坐標以及相機I的內部參數及鏡頭畸變係數，計算各相機I的姿態與位置;所述計算模塊7從接收到的所述多個相機I拍攝的照片中提取所述測量標識3在照片中的像素坐標，根據各相機I的姿態與位置、測量標識3在照片中的像素坐標計算各測量標識3的絕對坐標及絕對傾斜角度，並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5的組裝質量。
[0023]上述描述中，所述像素坐標是指在照片中位於第幾排第幾列像素，所述絕對坐標是指在實際空間中的三維坐標;像素坐標與絕對坐標之間存在一個對應關係，在本申請中這一對應關係由拍攝相片的特定相機的相機姿態、位置以及內部參數決定，因此，只要知道像素坐標、絕對坐標和對應關係中的兩個參數，就可以計算出另一個參數。
[0024]本實用新型的檢測系統在工作過程中，多個相機在一次拍攝後就可以由計算模塊即時給出計算結果，具有檢測速度快、實時性好的優點。
[0025]本實用新型的檢測系統在檢測前由相機標定確定每個相機的內部參數及鏡頭畸變係數，並使用高精度測量設備測量定位標識的絕對坐標，從而保證在每次檢測中能由定位標識在照片中的像素坐標和絕對坐標精確計算各相機的姿態和位置，排除每次檢測中相機可能存在的輕微震動帶來的幹擾;最終由各相機的精確姿態、位置和測量標識在照片中的像素坐標精確計算測量標識的絕對坐標，使該檢測系統具有高精度的優點。
[0026]本實用新型的檢測系統在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。
[0027]最後所應說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制。儘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範圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求範圍當中。
【主權項】
1.一種多相機太陽能集熱器鋼結構支架組裝質量檢測系統，其特徵在於，包括攝影部分，所述攝影部分包括:多個相機(I)、定位標識(2)、測量標識(3)和數據鏈路(4);其中， 所述定位標識(2)被放置於檢測工位的特定位置並保持固定，該特定位置需均勻分布於整個被測區域，其絕對坐標在檢測前由高精度測量設備測量得到;測量標識(3)被固定於太陽能集熱器鋼結構支架(5)的待測點;每個相機(I)的內部參數及鏡頭畸變係數由事先的相機標定確定，各相機(I)被固定於檢測工位的特定位置，其分布保證每個測量標識(3)位於至少兩部相機(I)的拍攝範圍內；數據鏈路(4)傳輸各相機(I)拍攝的照片，傳輸各相機(I)的控制命令，也對各相機(I)供電。2.根據權利要求1所述的多相機太陽能集熱器鋼結構支架組裝質量檢測系統，其特徵在於，還包括計算部分，所述計算部分包括傳輸與控制模塊(6)、計算模塊(7);其中， 所述傳輸與控制模塊(6)與所述數據鏈路(4)相連，發送所述多個相機(I)的控制命令，並接收所述多個相機(I)拍攝的照片;所述計算模塊(7)從接收到的所述多個相機(I)拍攝的照片中提取所述定位標識(2)在照片中的像素坐標，根據所述定位標識(2)的絕對坐標、定位標識(2)在照片中的像素坐標以及相機(I)的內部參數及鏡頭畸變係數，計算各相機(I)的姿態與位置;所述計算模塊(7)從接收到的所述多個相機(I)拍攝的照片中提取所述測量標識(3)在照片中的像素坐標，根據各相機(I)的姿態與位置、測量標識(3)在照片中的像素坐標計算各測量標識(3)的絕對坐標及絕對傾斜角度，並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(5)的組裝質量。3.根據權利要求1或2所述的多相機太陽能集熱器鋼結構支架組裝質量檢測系統，其特徵在於，所述攝影部分還包括檢測工位鋼支架(8);所述多個相機(I)均固定於所述檢測工位鋼支架(8)上。
【文檔編號】G01B11/00GK205718845SQ201620655773
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年6月22日
【發明人】姚志豪, 劉佳堯, 楊蘇
【申請人】首航節能光熱技術股份有限公司