【摘要】：目前在國內太陽能作為新型能源獲得大規(guī)模使用其核心部件集熱管卻存在極易破裂安全問題,且至今尚未建立針對性的一般性監(jiān)控技術方法。本文提出了利用以計算機視覺技術為基礎新近發(fā)展起來一種圖像測量方法—數(shù)字圖像相關測量方法,實時跟蹤集熱管破裂的發(fā)生過程,以滿足其安全監(jiān)控的需要。研究工作的主要內容包括:數(shù)字圖像相關測量方法和實驗系統(tǒng)的建立,監(jiān)測圖像信號的處理與分析,以及太陽能集熱管破裂安全的判定分析。為了便于全玻璃真空太陽能集熱管的熱變形特征提取的需要,制定了借助VIC-3D軟件對采集圖像信息進行加工處理的技術方案及其實施路線,搭建了數(shù)字圖像相關測量方法實驗平臺與實驗室集熱管加熱平臺相結合的太陽能集熱管破裂安全分析實驗系統(tǒng)。利用這一系統(tǒng),可以獲得集熱管在受熱狀態(tài)下其表面面積的變化特征,并由此找出太陽能集熱管破裂的臨界狀態(tài)。利用CCD工業(yè)相機(數(shù)碼相機)對集熱管試件表面進行拍照,獲取實驗室太陽能集熱系統(tǒng)運行狀態(tài)下熱應力變化所引起玻璃集熱管的表面變形圖像,應用所提出數(shù)字圖像相關測量方法對采集并儲存的圖像信息進行圖像處理分析的技術方案,獲得了太陽能集熱管熱變形的一些基本規(guī)律,與理論結果的對比分析表明所提出監(jiān)測圖像信號處理與分析方法的可靠性。在對全玻璃真空太陽能集熱管的熱變形分析基礎上,提出了用于對太陽能集熱玻璃管破裂安全做出預先判定的技術途徑。實時采集運行狀態(tài)下集熱玻璃管的圖像信號,利用數(shù)字圖像識別技術獲得集熱管的細觀變形狀態(tài),提取可能產生破裂處的位置、面積等信息,并對該部分信息進行加工處理,對比集熱管受熱后表面面積會發(fā)生改變的破裂風險標準,由此獲得集熱管的工作安全穩(wěn)定狀態(tài)信息。
【學位授予單位】：華北科技學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TK513.1;TP391.41

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