Los sistemas de control de plantas termosolares de receptor central
son sistemas complejos que tienen entre sus objetivos concentrar energía solar
reflejada por el campo de helióstatos en una serie de puntos. Obtener una medida de
la radiación reflejada en un punto del receptor es una tarea complicada debido a la
dificultad de medir directamente dicha radiación concentrada. Este trabajo plantea
como objetivo general el aproximarse a esta medida mediante la utilización del
tratamiento digital de imágenes de la proyección de la radiación solar concentrada
por un helióstato.
La obtención en tiempo real de parámetros matemáticos obtenidos del análisis
de dichas imágenes, así como su correlación con variables físicas, permitirán
una estimación óptima de la distribución de radiación solar concentrada por un
helióstato en un receptor. Esta estimación de la distribución podríıa
ser aplicada a la proyección de un conjunto de helióstatos, así como
utilizada en tareas diarias de operación y mantenimiento de un campo de
helióstatos [?].
Objetivos y justificación
Este proyecto tiene como objetivo fundamental obtener
los parámetros matemáticos de una imagen de ejemplo de la proyección de la
radiación solar reflejada por un helióstato de la Plataforma Solar de Almería
(CIEMAT) sobre una diana. Con dichos parámetros se construirá un estimador de
la cantidad de radiación solar concentrada.
Para ello se utilizarán como herramientas la librería de código abierto
OpenCV [1] a través de su interfase en lenguaje Python/C/C++ y sobre
el sistema operativo UNIX/Linux. Se utilizarán las primitivas que dicho
sistema ofrece para obtener la medida del tiempo de cómputo de cada
parámetro ante diferentes configuraciones de computador (concurrencia,
paralelismo,...).
Fases de desarrollo
El proyecto se realizará siguiendo los siguientes hitos y
temporización (suponiéndose una carga diaria de 2 horas/día):
Estudio del funcionamiento básico de una plataforma solar: Se
trataría de conocer de qué formas se usa la energía del Sol en una
plataforma solar y con qué objetivos, haciendose especial hincapié en
aquellos subsistemas relacionados con los campos de helióstatos. 1 mes.
Estudiar las diferentes técnicas de estimación de la radiación solarconcentrada en una diana: Este es básicamente el problema a resolver en
este proyecto y por tanto, deberían analizarse las diferentes alternativas
existentes antes de seleccionar una de ellas. 1 mes.
Analizar el sistema informático a desarrollar que realizarádichaestimación: Definir los parámetros de entrada, los cálculos a realizar
con ellos, definir las salidas, estimar su carga computacional, sus
requerimientos computacionales (memoria, disco, CPU, etc.) y los tiempos
de respuesta esperables. Debe tenerse presente que el sistema desarrollado
debería funcionar en tiempo real. 1 mes.
Estudio de OpenCV: Se trataría de conocer sus posibilidades de esta
biblioteca software de tratamiento de imágenes y visión artifical. 1/2
mes.
Implementación del sistema: Fase
de desarrollo software usando herramientas de software libre, repositorios
públicos y una documentación exhaustiva. 3/2 meses.
Escritura de la memoria del proyecto: 1 mes.
Materiales y métodos
Para la realización de este proyecto se cuenta con todos
los elementos necesarios:
Acceso a los sistemas físicos reales (por ejemplo, el campo de
helióstatos) usados en el proyecto.
Acceso al todo el software libre necesario para implementar la aplicación.
Acceso a los repositorios de publicaciones científicas más importantes,
como por ejemplo, el mantenido por el IEEE [3].
Acceso a una infraestructura con recursos computacionales suficientes [2]
para llevar a cabo la fase experimental del proyecto.
Para la generación de la memoria, se usará LATEX, que también se trata de una
herramienta completamente libre y disponible para la mayoría de los sistemas
operativos. Se proporcionará una plantilla.
El proyecto se realizará usando la técnica de las “aproximaciones sucesivas”.
Dicha metodología se basa en ir realizando versiones cada vez más adecuadas y
precisas del proyecto, que se acerquen sucesivamente a la consecución de los
objetivos del proyecto.