基于成像数据分析的太阳方位传感器及控制方法与流程

本发明属于碟式太阳能发电、光伏发电追日系统领域，具体涉及基于成像数据分析的太阳方位传感器及控制方法。

背景技术：

基于成像数据分析的太阳方位传感器及控制方法，弥补了目前采用光敏电子元器件制成的太阳位置传感器不能完全满足碟式太阳能发电追日精度、定角度安装、输出信号为开关量等缺陷，此传感器具有精度高、太阳位置零点可程序设定、安装便捷、输出太阳位置信号为数字信号等优点。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种高精度的基于成像数据分析的太阳方位传感器及控制方法。

为了达到上述目的，基于成像数据分析的太阳方位传感器，包括置于摄像机镜头内的摄像头成像芯片，摄像头成像芯片连接主控芯片，主控芯片还分别连接数据存储芯片和通讯芯片，通讯芯片连接追日系统控制器。

所述摄像机镜头内设置有光强滤光膜。

所述摄像机镜头、摄像头成像芯片主控芯片、数据存储芯片和通讯芯片均设置在传感器外壳内，传感器外壳固定在传感器安装底座上。

所述主控芯片通过数据总线分别与摄像头成像芯片、数据存储芯片和通讯芯片连接。

所述通讯芯片通过RS485总线连接追日系统控制器。

基于成像数据分析的太阳方位传感器的控制方法，包括以下步骤：

步骤一，太阳通过摄像机镜头在摄像头成像芯片上形成倒立的太阳像；

步骤二，摄像头成像芯片将太阳及宇宙空天形成的像转换成图片数据流，并发送至主控芯片上；

步骤三，主控芯片将图像数据流读出，并直接传输给数据存储芯片；

步骤四，主控芯片开始执行单帧图片数据分析程序和校准原点程序，计算出太阳像在图片上的位置，并形成高度方位和水平方位偏移数据；

步骤五，将高度方位和水平方位偏移数据传给追日系统控制器，即完成基于成像数据分析的太阳方位传感器的控制方法。

与现有技术相比，本发明通过在摄像机镜头内设置追日系统，能够使摄像头镜头时刻跟随太阳，满足了碟式太阳能发电、光伏发电追日系统的追日精度要求；由于具有太阳位置零点可程序设定的功能，使得传感器安装便捷，无需通过安装调整太阳位置零点；由于传感器采用成像芯片，并具有帧图片数据分析程序和校准原点程序，使得输出数据不是太阳位置是否偏离零点的开关量，而是太阳偏离零点位置多少的数学量。

附图说明

图1为本发明基于成像数据分析的太阳方位传感器的结构示意图；

图2为本发明计算出太阳像在图片上位置的原理图；

其中，1、摄像机镜头；2、摄像头成像芯片；3、光强滤光膜；4、主控芯片；5、存储芯片；6、通信芯片；7、追日系统控制器；8、传感器外壳；9、传感器安装底座；10、太阳像。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

参见图1，基于成像数据分析的太阳方位传感器，包括置于摄像机镜头1内的摄像头成像芯片2，摄像机镜头1内设置有光强滤光膜3，摄像头成像芯片2连接主控芯片4，主控芯片4 还分别连接数据存储芯片5和通讯芯片6，通讯芯片6连接追日系统控制器7，摄像机镜头1、摄像头成像芯片2主控芯片4、数据存储芯片5和通讯芯片6均设置在传感器外壳8内，传感器外壳8固定在传感器安装底座9上，主控芯片4通过数据总线分别与摄像头成像芯片2、数据存储芯片5和通讯芯片6连接，通讯芯片6通过RS485总线连接追日系统控制器7。

参见图1和图2，基于成像数据分析的太阳方位传感器的控制方法，包括以下步骤：

步骤一，太阳通过摄像机镜头1在摄像头成像芯片2上形成倒立的太阳像10；

步骤二，摄像头成像芯片2将太阳及宇宙空天形成的像转换成图片数据流，并发送至主控芯片4上；

步骤三，主控芯片4将图像数据流读出，并直接传输给数据存储芯片5；

步骤四，主控芯片4开始执行单帧图片数据分析程序和校准原点程序，计算出太阳像10在图片上的位置，并形成高度方位和水平方位偏移数据；

步骤五，将高度方位和水平方位偏移数据传给追日系统控制器，即完成基于成像数据分析的太阳方位传感器的控制方法。