基于成像數(shù)據(jù)分析的太陽(yáng)方位傳感器及控制方法與流程

本發(fā)明屬于碟式太陽(yáng)能發(fā)電、光伏發(fā)電追日系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及基于成像數(shù)據(jù)分析的太陽(yáng)方位傳感器及控制方法。

背景技術(shù)：

基于成像數(shù)據(jù)分析的太陽(yáng)方位傳感器及控制方法，彌補(bǔ)了目前采用光敏電子元器件制成的太陽(yáng)位置傳感器不能完全滿足碟式太陽(yáng)能發(fā)電追日精度、定角度安裝、輸出信號(hào)為開(kāi)關(guān)量等缺陷，此傳感器具有精度高、太陽(yáng)位置零點(diǎn)可程序設(shè)定、安裝便捷、輸出太陽(yáng)位置信號(hào)為數(shù)字信號(hào)等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種高精度的基于成像數(shù)據(jù)分析的太陽(yáng)方位傳感器及控制方法。

為了達(dá)到上述目的，基于成像數(shù)據(jù)分析的太陽(yáng)方位傳感器，包括置于攝像機(jī)鏡頭內(nèi)的攝像頭成像芯片，攝像頭成像芯片連接主控芯片，主控芯片還分別連接數(shù)據(jù)存儲(chǔ)芯片和通訊芯片，通訊芯片連接追日系統(tǒng)控制器。

所述攝像機(jī)鏡頭內(nèi)設(shè)置有光強(qiáng)濾光膜。

所述攝像機(jī)鏡頭、攝像頭成像芯片主控芯片、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)芯片和通訊芯片均設(shè)置在傳感器外殼內(nèi)，傳感器外殼固定在傳感器安裝底座上。

所述主控芯片通過(guò)數(shù)據(jù)總線分別與攝像頭成像芯片、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)芯片和通訊芯片連接。

所述通訊芯片通過(guò)RS485總線連接追日系統(tǒng)控制器。

基于成像數(shù)據(jù)分析的太陽(yáng)方位傳感器的控制方法，包括以下步驟：

步驟一，太陽(yáng)通過(guò)攝像機(jī)鏡頭在攝像頭成像芯片上形成倒立的太陽(yáng)像；

步驟二，攝像頭成像芯片將太陽(yáng)及宇宙空天形成的像轉(zhuǎn)換成圖片數(shù)據(jù)流，并發(fā)送至主控芯片上；

步驟三，主控芯片將圖像數(shù)據(jù)流讀出，并直接傳輸給數(shù)據(jù)存儲(chǔ)芯片；

步驟四，主控芯片開(kāi)始執(zhí)行單幀圖片數(shù)據(jù)分析程序和校準(zhǔn)原點(diǎn)程序，計(jì)算出太陽(yáng)像在圖片上的位置，并形成高度方位和水平方位偏移數(shù)據(jù)；

步驟五，將高度方位和水平方位偏移數(shù)據(jù)傳給追日系統(tǒng)控制器，即完成基于成像數(shù)據(jù)分析的太陽(yáng)方位傳感器的控制方法。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過(guò)在攝像機(jī)鏡頭內(nèi)設(shè)置追日系統(tǒng)，能夠使攝像頭鏡頭時(shí)刻跟隨太陽(yáng)，滿足了碟式太陽(yáng)能發(fā)電、光伏發(fā)電追日系統(tǒng)的追日精度要求；由于具有太陽(yáng)位置零點(diǎn)可程序設(shè)定的功能，使得傳感器安裝便捷，無(wú)需通過(guò)安裝調(diào)整太陽(yáng)位置零點(diǎn)；由于傳感器采用成像芯片，并具有幀圖片數(shù)據(jù)分析程序和校準(zhǔn)原點(diǎn)程序，使得輸出數(shù)據(jù)不是太陽(yáng)位置是否偏離零點(diǎn)的開(kāi)關(guān)量，而是太陽(yáng)偏離零點(diǎn)位置多少的數(shù)學(xué)量。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明基于成像數(shù)據(jù)分析的太陽(yáng)方位傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明計(jì)算出太陽(yáng)像在圖片上位置的原理圖；

其中，1、攝像機(jī)鏡頭；2、攝像頭成像芯片；3、光強(qiáng)濾光膜；4、主控芯片；5、存儲(chǔ)芯片；6、通信芯片；7、追日系統(tǒng)控制器；8、傳感器外殼；9、傳感器安裝底座；10、太陽(yáng)像。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。

參見(jiàn)圖1，基于成像數(shù)據(jù)分析的太陽(yáng)方位傳感器，包括置于攝像機(jī)鏡頭1內(nèi)的攝像頭成像芯片2，攝像機(jī)鏡頭1內(nèi)設(shè)置有光強(qiáng)濾光膜3，攝像頭成像芯片2連接主控芯片4，主控芯片4 還分別連接數(shù)據(jù)存儲(chǔ)芯片5和通訊芯片6，通訊芯片6連接追日系統(tǒng)控制器7，攝像機(jī)鏡頭1、攝像頭成像芯片2主控芯片4、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)芯片5和通訊芯片6均設(shè)置在傳感器外殼8內(nèi)，傳感器外殼8固定在傳感器安裝底座9上，主控芯片4通過(guò)數(shù)據(jù)總線分別與攝像頭成像芯片2、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)芯片5和通訊芯片6連接，通訊芯片6通過(guò)RS485總線連接追日系統(tǒng)控制器7。

參見(jiàn)圖1和圖2，基于成像數(shù)據(jù)分析的太陽(yáng)方位傳感器的控制方法，包括以下步驟：

步驟一，太陽(yáng)通過(guò)攝像機(jī)鏡頭1在攝像頭成像芯片2上形成倒立的太陽(yáng)像10；

步驟二，攝像頭成像芯片2將太陽(yáng)及宇宙空天形成的像轉(zhuǎn)換成圖片數(shù)據(jù)流，并發(fā)送至主控芯片4上；

步驟三，主控芯片4將圖像數(shù)據(jù)流讀出，并直接傳輸給數(shù)據(jù)存儲(chǔ)芯片5；

步驟四，主控芯片4開(kāi)始執(zhí)行單幀圖片數(shù)據(jù)分析程序和校準(zhǔn)原點(diǎn)程序，計(jì)算出太陽(yáng)像10在圖片上的位置，并形成高度方位和水平方位偏移數(shù)據(jù)；

步驟五，將高度方位和水平方位偏移數(shù)據(jù)傳給追日系統(tǒng)控制器，即完成基于成像數(shù)據(jù)分析的太陽(yáng)方位傳感器的控制方法。