载于定日镜场内巡检机器人车体上的导航清扫设备及方法与流程
本发明涉及一种导航清扫设备与巡检方法，尤其是涉及了一种载于定日镜场内巡检机器人车体上的导航清扫设备及巡检方法，适用于塔式太阳能电站镜场巡检机器人的巡检路径规划。
背景技术：
塔式太阳能热发电系统一般由吸热塔、定日镜场、发电机组和储热罐等四个主要部分组成，定日镜场主要以圆形阵列为主，吸热塔等储热发电设备位于该圆形阵列中心处。定日镜是塔式太阳能热发电系统的主要核心技术和装置，一旦由于风沙天气的影响，定日镜表面会覆盖一定的沙尘，沙尘量会直接影响镜面的反射率大小，从而严重影响发电站的发电效率。因此一旦有大风天气即需要对镜场进行定日镜的清洁度检测，以便开展镜面清洗工作，所以对于较大范围的定日镜场开展镜面清洁度的巡检工作是十分有必要的。
目前对于定日镜场的巡检工作主要以人工巡检为主，然而对于大范围的定日镜场开展清洁度人工检测工作有较大困难，目前虽已有相关巡检机器人的研究工作正在进行，然而对于定日镜场内巡检时的路径规划问题尚未很好的解决，无法在具有上万面定日镜的镜场开展高效、合理的巡检工作。
在定日镜场内采用的定位方式为gps定位，常用于镜面清洁无人车上的定位，但由于其较大的定位误差，往往需要有人辅助导航，避免偏离而撞到定日镜上。同样的，采用单一的gps定位技术也无法很好地对定日镜场开展巡检工作。
因此如何设计一种能够实现高效、稳定、高精度巡检的导航清扫设备与巡检方法是本领域人员需要解决的技术问题。
技术实现要素：
为了克服现有技术的缺陷，本发明旨在提供一种载于定日镜场内巡检机器人车体上的导航清扫设备及方法，尤其是在夜间环境下，以较少的巡检路径，快速确定需要清洗的定日镜区域。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一、一种载于定日镜场内巡检机器人车体上的导航清扫设备：
主要包括巡检机器人车体和安装在巡检机器人车体上的gps定位传感器、磁导航传感器、微控制器和磁导航辅助机构；磁导航辅助机构安装于巡检机器人车体前部，磁导航传感器装于巡检机器人车体前端面，gps定位传感器和微控制器均固定于巡检机器人车体上，gps定位传感器和磁导航传感器均通过串口通讯与微控制器电连接。
所述的巡检机器人车体包括车体底盘、车体底盘四角的车轮，其中两个前车轮均安装有前轮驱动电机，前轮驱动电机经前轮驱动电机输出轴连接到车轮；
所述的磁导航辅助机构包括齿轮组、基座、清扫部件和连接部件；车体底盘的两个前轮处均安装齿轮组，车体底盘前端顶面安装基座，齿轮组和前轮驱动电机连接，连接部件连接于基座，清扫部件安装于连接部件末端。
所述的齿轮组包括输入轴锥形齿轮和输出轴锥形齿轮，输入轴锥形齿轮同轴固定套装在前轮驱动电机输出轴上，输出轴锥形齿轮同轴固定套装于所述的基座的侧基座柱上，输入轴锥形齿轮与输出轴锥形齿轮之间通过齿轮啮合传动连接；输入轴锥形齿轮与输出轴锥形齿轮设计的减速比为1：1。
所述的基座包括两个侧基座柱和中间基座柱，两个侧基座柱分别与铰接安装于两个前车轮旁的车体底盘上，中间基座柱铰接安装于两个侧基座柱之间的车体底盘上，中间基座柱和两个侧基座柱排列成垂直于巡检机器人车体前进方向的直线，且中间基座柱与车体底盘的中线重合。
所述的连接部件包括两个旋转长短杆组件和摆动长杆，摆动长杆一端与中间基座柱同轴固接，摆动长杆另一端靠近端部处的一端分叉为两个平行的分支杆，两个旋转长短杆组件分别布置在摆动长杆的两侧且非对称布置；每个旋转长短杆组件包括旋转短杆、旋转长杆和旋转滑动块，旋转短杆一端与基座的一侧基座柱同轴固接，旋转短杆另一端和旋转长杆的一端铰接，旋转长杆的另一端和旋转滑动块铰接，旋转滑动块活动套装于摆动长杆另一端的一分支杆上，摆动长杆两侧的两个旋转长短杆组件中的旋转短杆、旋转长杆和旋转滑动块位置和角度均以车体底盘的中线非对称布置；所述清扫部件包括清扫毛刷和插销；清扫毛刷通过滑槽和插销安转在旋转长杆另一端的末端。
车体底盘的两个前轮处均安装的两个齿轮组结构不同，一侧的齿轮组比另一侧的齿轮组还增加一个中间传动齿轮部件，所述的中间传动齿轮部件包括水平平行安装的上下两个齿轮，上下两个齿轮同轴连接；输入轴锥形齿轮与中间传动齿轮部件的下齿轮啮合连接，且两个齿轮模数比为减速比为1：3，中间传动齿轮部件的上齿轮与输出轴锥形齿轮啮合连接，且减速比为3：1。
所述的磁导航传感器为长方体状，磁导航传感器包含有至少八个磁信号接收器件，八个磁信号接收器件沿平行于巡检机器人车体前端面水平边的直线等间隔均布。
所述的gps定位传感器固定安装于巡检机器人车体顶部。
还在定日镜场的巡检路径上放置磁条，利用gps定位传感器进行粗略定位，利用磁导航传感器进行精准定位，进而实现路径搜索移动完成巡检。
二、一种载于定日镜场内巡检机器人车体上的导航巡检方法：
所述方法采用上述导航清扫设备。定日镜场包括位于中心的吸热塔和位于吸热塔周围环绕布置的定日镜。
步骤s1：首先对定日镜场进行分层，根据风向及镜面所处位置的不同依次分为三层：
第一层：根据固定段时间内风向变化范围将定日镜场沿周向均匀分成三个大区域，每一个大区域为120度扇形区域；
第二层：根据风向主要集中范围将每个120度扇形区域的大区域沿周向均匀继续细分为三个中区域，每个中区域为40度扇形区域；
第三层：根据定日镜场中定日镜与中心吸热塔之间距离不同以及定日镜的布置密度继续将每个中区域沿径向分为径向尺寸相同的三个子区域；
步骤s2：根据固定时间内风向变化范围在步骤s1第一层中确定的大区域为工作单位采用导航清扫设备进行巡检过程；
步骤s3：由于不同的风向，每一区域受风沙影响的数量也有所不同，对第三层的每个子区域获取待巡检定日镜样本数量n；
步骤s4：将第三层的每个子区域继续沿径向分为径向尺寸相同的三个镜行，将待巡检定日镜样本数量n尽可能均匀分配到三个镜行，每一镜行的待巡检定日镜样本数量为偶数个，且相邻镜行间的待巡检定日镜样本数量之差不超出2个；
步骤s5：按照预先固定形状的巡检路径以步骤s4确定的镜行中的待巡检定日镜样本数量在每个子区域的每个镜行依靠导航清扫设备进行巡检，巡检过程中，巡检路径中的待巡检定日镜样本布置满足如下条件：巡检路径下沿周向的待巡检定日镜样本数量宽度至少为镜行扇环外弧线所在的定日镜数量的1/6，巡检路径下沿径向的待巡检定日镜样本数量宽度至少为镜行扇环边线所在的定日镜数量的1/2，预先固定形状的巡检路径的最小外接扇环形覆盖镜行至少一半的区域。
所述步骤s3具体为：
s3.1：采用对第三层的子区域进行比例型不重复随机抽样，计算获得初步定日镜样本数量n1：
其中，n1为初步定日镜样本数量，z为标准正态分布下的待巡检定日镜样本在固定置信度下的统计量(如置信度为95％时，z＝1.96)，p为该子区域待巡检定日镜样本数量占定日镜总数量的比例期望值(一般取0.5)，e表示该子区域测量的平均清洁度允许的误差值(0<e<1)；
s3.2：然后采用以下公式进行进一步样本估计获得中间定日镜样本数量n2：
s3.3：根据第二层的中区域之间影响因素以及第三层区域之间影响因素，采用比例参数b对中间定日镜样本数量n2进行修正获得待巡检定日镜样本数量n：n＝bn2；
修正后待巡检定日镜样本数量n为偶数且同时满足以下条件：t≥t0+nt1，其中，t为巡检总时间，t0为导航清扫设备除检测定日镜以外运动过程所花费的总时间，t1为单面定日镜检测的所需时间。
所述步骤s5中，相邻镜行之间的巡检路径以之间的周向分界线对称布置，且相邻子区域之间的巡检路径以之间的径向分界线对称布置。
所述的比例参数b，根据不同的影响因素，设计一张比例参数表进行对照。定日镜场内，将磁条铺设在巡检路径上，利用gps定位传感器进行粗略定位，利用磁导航传感器进行精准路径搜索。
所述的巡检路径为近似z字形的移动路径，z字形的中间采用s形移动。
本发明的有益效果如下：
本发明通过将磁导航技术与gps定位技术相结合的方式能够在大范围镜场更稳定精准地开展巡检作业；
本发明设计的磁导航辅助机构能够将前轮驱动力转换成使清扫部件左右摇摆的力，从而边巡检边清除磁条上的障碍物，且通过左右轮子驱动力的差速控制可以调整清扫的区域，进而在转弯时仍可对磁条进行清理。
本发明通过科学的抽样方式，综合多个重要因素对镜场进行分区，巡检效率更高。
本发明设计的巡检路径具有覆盖区域广、路径短、巡检分布合理、镜场适应性强等优点。
可见，在实际应用中，本发明设计的导航清扫设备与巡检方法，能够更高效地对定日镜场开展巡检作业，采用的gps定位传感器和磁导航传感器能够适应全天候的检测工作，对环境要求较低，可实现在夜间非工作状态下的巡检工作；同时将巡检路径融入导航清扫设备中，能更快速地对大范围镜场的镜面完成清洁度检测，极大的提高了检测效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所设计的导航清扫设备的结构总体示意图；
图2为本发明所设计的导航清扫设备的结构简图；
图3为本发明所设计的导航清扫设备的车轮部位局部放大图；
图4为本发明所设计的导航清扫设备上清扫部件的安装示意图；
图5为光热电站定日镜场巡检区域分布图；
图6为待巡检的镜场区域划分图；
图7为巡检区域a1的镜行划分示意图；
图8为定日镜场巡检路径规划示意图；
图9为不同样本数量的镜行相应的巡检路径示意图；
图10为齿轮组配合示意图；
图11为直线行驶状态下导航清扫设备中清扫部件工作状态示意图。
图中：001-巡检机器人车体，002-gps定位传感器，003-磁导航传感器，004-微控制器，005-磁导航辅助机构；100-车体底盘，200-齿轮组，300-基座，400-清扫部件，500-连接部件；101-左前轮驱动电机输出轴，102-右前轮驱动电机输出轴，103-车轮；201-输入轴锥形齿轮，202-输出轴锥形齿轮；203-中间传动齿轮部件，301-左侧基座柱，302-中间基座柱，303-右侧基座柱；401-清扫毛刷，402-插销；501-旋转短杆，502-旋转长杆，503-旋转滑动块，504-摆动长杆。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种用于定日镜场内巡检机器人的导航清扫设备与巡检方法，能够有效对定日镜场的灰尘分布情况进行高效的获取，减少不必要的检测路径。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本发明所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本发明所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本发明中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本发明所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1所示，本发明具体实施主要包括巡检机器人车体001和安装在巡检机器人车体001上的gps定位传感器002、磁导航传感器003、微控制器004和磁导航辅助机构005；巡检机器人车体001四角底部均设有轮子，磁导航辅助机构005安装于巡检机器人车体001前部，磁导航传感器003装于巡检机器人车体001前端面，gps定位传感器002和微控制器004均固定于巡检机器人车体001上，gps定位传感器002和磁导航传感器003均通过串口通讯与微控制器004电连接，微控制器004外接电源，通过外接电源对导航清扫设备进行供电。
如图2所示，巡检机器人车体001包括车体底盘100、车体底盘100四角的车轮103，其中两个前车轮均安装有前轮驱动电机，前轮驱动电机经前轮驱动电机输出轴101/102连接到车轮103，控制车轮103转动进而带动巡检机器人车体001前进；左右前轮驱动电机分别通过左前轮驱动电机输出轴101和右前轮驱动电机输出轴102同车轮103进行连接，左前轮驱动电机输出轴101和右前轮驱动电机输出轴102分别与各自的输入轴锥形齿轮201同轴固定。
磁导航辅助机构005包括齿轮组200、基座300、清扫部件400和连接部件500；车体底盘100的两个前轮处均安装齿轮组200，车体底盘100前端顶面安装基座300，齿轮组200和前轮驱动电机连接，齿轮组200与车体底盘100和基座300间均存在齿轮连接，连接部件500连接于基座300，清扫部件400安装于连接部件500末端；
如图3所示，齿轮组200包括输入轴锥形齿轮201和输出轴锥形齿轮202，输入轴锥形齿轮201同轴固定套装在前轮驱动电机输出轴101/102上，输出轴锥形齿轮202同轴固定套装于基座300的侧基座柱301/303上，输入轴锥形齿轮201与输出轴锥形齿轮202之间通过齿轮啮合传动连接；输入轴锥形齿轮201与输出轴锥形齿轮202设计的减速比为1：1。
为保证左右两侧的旋转短杆501旋转方向一致，在与前轮驱动电机输出轴101/102连接的另一个齿轮组200中，增加一个中间传动齿轮部件203，所述的中间传动齿轮部件203包括上下两个齿轮，上下两个齿轮同轴焊接固定；所述的输入轴锥形齿轮201与中间传动齿轮部件203的下齿轮啮合连接，且两个齿轮模数比为减速比为1：3，所述的中间传动齿轮部件203的上齿轮与输出轴锥形齿轮202啮合连接，且减速比为3：1。
特别地，在本实施例中，齿轮组200的实际配合情况如图10所示，所述的输入轴锥形齿轮201是模数为2、齿数为48的锥形齿轮，中间传动齿轮部件203的下齿轮是模数为2，齿数为16的锥形齿轮，中间传动齿轮部件203的下齿轮是模数为1，齿数为16的锥形齿轮，右侧的输出轴锥形齿轮202是模数为2，齿数为48的锥形齿轮，左侧的输出轴锥形齿轮202是模数为1，齿数为48的锥形齿轮。
如图2所示，基座300包括两个侧基座柱301/303和中间基座柱302，两个侧基座柱301/303分别与铰接安装于两个前车轮旁的车体底盘100上，中间基座柱302铰接安装于两个侧基座柱301/303之间的车体底盘100上，中间基座柱302和两个侧基座柱301/303排列成垂直于巡检机器人车体001前进方向的直线，且中间基座柱302与车体底盘100的中线(车体底盘100的中线平行于巡检机器人车体001前进方向)重合。具体来说，左侧基座柱301和右侧基座柱303分别与铰接安装于两个前车轮旁的车体底盘100上，中间基座柱302铰接安装于左侧基座柱301和右侧基座柱303之间的车体底盘100上，中间基座柱302、左侧基座柱301和右侧基座柱303排列成直线。
具体实施中，左侧基座柱301与右侧基座柱303之间的安装距离为20cm。
如图1所示，连接部件500包括两个旋转长短杆组件和摆动长杆504，摆动长杆504一端与中间基座柱302同轴固接，摆动长杆504另一端靠近端部处的一端分叉为两个平行的分支杆，分支杆平行于摆动长杆504，两个旋转长短杆组件分别布置在摆动长杆504的两侧且非对称布置；每个旋转长短杆组件包括旋转短杆501、旋转长杆502和旋转滑动块503，旋转短杆501一端与基座300的一侧基座柱301/303同轴固接，旋转短杆501另一端和旋转长杆502的一端铰接，旋转长杆502的另一端和旋转滑动块503铰接，旋转滑动块503活动套装于摆动长杆504另一端的一分支杆上，摆动长杆504两侧的两个旋转长短杆组件中的旋转短杆501、旋转长杆502和旋转滑动块503位置和角度均以车体底盘100的中线非对称布置；
如图4所示，清扫部件400包括清扫毛刷401和一个用于固定用的插销402；清扫毛刷401通过滑槽和插销402安转在旋转长杆502另一端的末端。具体地，清扫毛刷401与旋转长杆502末端通过滑槽连接，并通过插销402进行固定。
同时，为避免旋转短杆501在360度旋转过程中与基座300的左右侧单元产生干涉，侧基座柱301/303顶端高度低于旋转长杆502的底端高度。
通过上述设计，本发明能在单侧旋转短杆501驱动作用下摆动长杆可实现左右摆动，且摆动角度为60度。
具体实施中，旋转短杆501长3.4cm，旋转长杆502长27.8cm，摆动长杆504长40cm，且三种杆厚度相同。
为了提高驱动力，同时保证实现在转弯时完成清扫动作，适应左右驱动轮不同的速度，本发明在摆动长杆504主体上设计了两个旋转滑动块503，其尺寸为长3cm的矩形槽。旋转滑动块503和中间基座柱302的最短距离为25cm。
如图11所示为导航清扫设备的清扫部件在直线行驶中的状态示意图，首先从状态1开始，随着车轮103的运动，带动左右两侧的旋转短杆501转动。
如图1所示，磁导航传感器003为长方体状，磁导航传感器003包含有至少八个磁信号接收器件，八个磁信号接收器件沿平行于巡检机器人车体001前端面水平边的直线等间隔均布。
磁导航传感器003的安装方式为：未安装有磁信号接收器件的一端长边固定安装在巡检机器人车体001前方，安装有磁信号接收器件的长边靠近地面且位于地面上方3cm-8cm处，磁导航传感器003的长边垂直于巡检机器人前进方向安装。
gps定位传感器002固定安装于巡检机器人车体001顶部。还在定日镜场的巡检路径上放置磁条，利用gps定位传感器进行粗略定位，利用磁导航传感器进行精准定位，进而实现路径搜索移动完成巡检。
本发明实施巡检过程如下：
步骤s1：首先对定日镜场进行分层，根据风向及镜面所处位置的不同依次分为三层：
第一层：根据固定段时间内风向变化范围将定日镜场沿周向均匀分成三个大区域，如图5所示，分别为一大区、二大区和三大区，每一个大区域为120度扇形区域；
第二层：根据风向主要集中范围将每个120度扇形区域的大区域沿周向均匀继续细分为三个中区域，如图6所示，分别为a、b、c三个中区域，每个中区域为40度扇形区域；
第三层：根据定日镜场中定日镜与中心吸热塔之间距离不同以及定日镜的布置密度继续将每个中区域沿径向分为径向尺寸相同的三个子区域，如图6所示，即从圆内至圆外分为三个子区域，每个子区域的径向长度相同；
步骤s2：根据固定时间内风向变化范围在步骤s1第一层中确定的大区域为工作单位采用导航清扫设备进行巡检过程；
步骤s3：对第三层的每个子区域获取待巡检定日镜样本数量n；
步骤s3具体为：
s3.1：采用对第三层的子区域进行比例型不重复随机抽样，计算获得初步定日镜样本数量n1：
其中，n1为初步定日镜样本数量，z为标准正态分布下的待巡检定日镜样本在固定置信度下的统计量(实施例取置信度为95％时，z＝1.96)，p为该子区域待巡检定日镜样本数量占定日镜总数量的比例期望值(取0.5)，e表示该子区域测量的平均清洁度允许的误差值(0<e<1)。
s3.2：然后采用以下公式进行进一步样本估计获得中间定日镜样本数量n2：
s3.3：根据第二层的中区域之间影响因素(即风向的影响)以及第三层区域之间影响因素(即定日镜的位置与安装密度的不同)，采用比例参数b对中间定日镜样本数量n2进行修正获得待巡检定日镜样本数量n：n＝bn2；
修正后待巡检定日镜样本数量n为偶数且同时满足以下条件：t≥t0+nt1，其中，t为巡检总时间，t0为导航清扫设备除检测定日镜以外运动过程所花费的总时间，t1为单面定日镜检测的所需时间；
若修正后t<t0+nt1，则重新计算n值，在步骤s3.1中通过增加测量的平均清洁度允许的误差值e来减小n1的值，使得最终计算得到的待巡检定日镜样本数量n符合条件t≥t0+nt1。
步骤s4：将第三层的每个子区域继续沿径向分为径向尺寸相同的三个镜行，将待巡检定日镜样本数量n尽可能均匀分配到三个镜行，如图7所示，三个镜行尽可能均匀地分配所属巡检区域的样本数量，每一镜行的待巡检定日镜样本数量为偶数个，且相邻镜行间的待巡检定日镜样本数量之差不超出2个；
步骤s5：按照预先固定形状的巡检路径以步骤s4确定的镜行中的待巡检定日镜样本数量在每个子区域的每个镜行依靠导航清扫设备间隔均匀地进行巡检，巡检路径为近似z字形的移动路径，z字形的中间采用s形移动，如图8和图9所示。
每个镜行形状为扇环，具有沿周向的内弧线和外弧线以及沿径向的边线，巡检过程中，巡检路径中的待巡检定日镜样本布置满足如下条件：巡检路径下沿周向的待巡检定日镜样本数量宽度至少为镜行扇环外弧线所在的定日镜数量的1/6，巡检路径下沿径向的待巡检定日镜样本数量宽度至少为镜行扇环边线所在的定日镜数量的1/2，预先固定形状的巡检路径的最小外接扇环形覆盖镜行至少一半的区域；且巡检路径尽可能短，巡检路径上的相邻待巡检定日镜之间的间隔尽可能接近。
相邻镜行之间的巡检路径以之间的周向分界线对称布置，且相邻子区域之间的巡检路径以之间的径向分界线对称布置，使得位于同一径向方向的三个子区域中的各个镜行从内到外或者从外到内依次巡检，且不同径向方向的中区域沿周向依次巡检，相邻中区域之间的巡检直接衔接。
下面，以具体实施例及其过程对本发明的巡检过程作出进一步说明：
图5为本发明所应用的塔式太阳能电站定日镜场巡检区域分布图，由于镜场内每一块定日镜所处的区域以及不同风向对每一面定日镜的积灰影响有所区别，为保证巡检作业中抽样的科学性，根据这些因素造成的定日镜积灰情况的差异，因此需要采取分层抽样：
首先对定日镜样本数量进行限制：已知设计的总巡检时间t为9小时，根据运动路线计算出运动过程所需的时间t0为4小时20分，又已知每一面定日镜的检测时间t1平均为30s，从而根据公式t＝t0+nt1确定定日镜抽检的允许样本总量为n≤580；
然后对整个定日镜场进行分区：
第一层：根据固定段时间内风向变化范围将定日镜场沿周向均匀分成三个大区域；每次仅在一个大区域开展巡检作业，主要根据一段时间内的风向变化情况与镜场清洗情况进行决策。
第二层：根据风向主要集中范围将每个120度扇形区域的大区域沿周向均匀继续细分为三个中区域，每个中区域为40度扇形区域；
第三层：根据定日镜场中定日镜与中心吸热塔之间距离不同以及定日镜的布置密度继续将每个中区域沿径向分为径向尺寸相同的三个子区域；
图6所示为决策后待巡检的镜场区域划分图，包括了第二层分区和第三层分区，假设每一子区域的定日镜总数量如下：子区域a1＝b1＝c1＝576面、子区域a2＝b2＝c2＝702面、子区域a3＝b3＝c3＝1040面；
对每一区域进行简单随机抽样，按公式
不同的区域选择不同的比例参数b对待巡检定日镜样本数量进行修正，按公式n＝bn2进行计算，本实施例的参数b从下表中进行选取：
表1：风向与镜面位置影响的比例参数b的对照表
如图6所示，若本实施例中的镜场收到来自正南方吹来的风的影响，那么每一区域的比例参数b分别为a1＝0.8、a2＝0.7、a3＝0.6、b1＝1.0、b2＝0.9、b3＝0.8、c1＝0.8、c2＝0.7、c3＝0.6；经过修正后实际每个区域的样本数量分别为a1＝48、a2＝44、a3＝38、b1＝60、b2＝56、b3＝52、c1＝48、c2＝44、c3＝38；
如图7所示，由于每个巡检区域又分为三个镜行，因此每个镜行的样本数量又有所区别，划分依据为：同一区域不同镜行中待巡检定日镜样本数量尽可能接近，最大不超过2，具体数据如下表所示：
表2：镜场内不同区域每一镜行的具体巡检样本数量
根据巡检路径的设计要求：
已知子区域a3外镜行的外弧线定日镜数量为40，边线定日镜数量为8，因此巡检路径沿长边方向取至少7面定日镜，沿短边方向取至少4面定日镜，
其他镜行同样按上述方式进行计算，由于其他镜行计算的定日镜数量均小于子区域a3外镜行的数量，为便于设计，巡检路径统一满足沿长边方向取至少7面定日镜，沿短边方向取至少4面定日镜。综合其他几点设计要求，本实施例对镜场巡检的整体路线进行了设计，同时根据表2中不同镜行具有不同的巡检样本数量，设计了具体的巡检路径。
本实施例设计的镜场巡检路径如图8所示，首先从子区域a1的内镜行开始巡检，沿着图中黑色箭头所指的方向，直至巡检至子区域a3的外镜行，再前进至子区域b3的外镜行进行巡检至子区域b1的内镜行，然后对子区域c1进行巡检，最后巡检完子区域c3的外镜行即可作为一次完整的巡检工作。
不同巡检数量对应的巡检位置如图9所示，因此表2中对应的每一巡检区域的各个镜行可对照图9选择相应的巡检路径，从而完成巡检作业。
在本实施例中未对每一镜行具体的巡检定日镜位置进行规定，仅对巡检路线进行了设计，而在实际的巡检过程中，需要根据镜场的实际情况选择巡检定日镜的确切位置，尤其是需要确定每一镜行中首个巡检定日镜位置、最后巡检的定日镜位置以及每两个待检测定日镜间相隔的定日镜数量；另外对于巡检样本的具体数量以及对于比例参数b的选取等并不以本实施例为限，其可根据实际应用的镜场大小、定日镜安装密度以及风向影响大小等进行确定，从而提高巡检效率与巡检抽样的科学性。
对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
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