全天空成像儀的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種全天空成像儀，包括相機(jī)外殼、支持臂、遮光帶、半球鏡面、電源和電子設(shè)備箱，所述半球鏡面固設(shè)在電子設(shè)備箱的上方，所述遮光帶覆蓋在半球鏡面的表面上方，所述相機(jī)外殼通過支持臂固設(shè)在電子設(shè)備箱上，且相機(jī)外殼位于半球鏡面的上方，所述相機(jī)外殼內(nèi)設(shè)置圖像采集裝置，所述電源設(shè)置在電子設(shè)備箱內(nèi)。實(shí)現(xiàn)云觀測(cè)自動(dòng)化的目的。
【專利說明】全天空成像儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及氣象水文觀測(cè)領(lǐng)域，具體地，涉及一種全天空成像儀。
【背景技術(shù)】
[0002]云是大氣中熱力過程和動(dòng)力過程的外部表現(xiàn)，同時(shí)也是水分循環(huán)的重要環(huán)節(jié)。云在地氣輻射平衡中具有重要作用，對(duì)氣候模式和天氣預(yù)報(bào)有著重要影響。由于云在大氣科學(xué)研究中的重要性和觀測(cè)的復(fù)雜性，在觀測(cè)規(guī)范中將云作為一種特殊的天氣現(xiàn)象單獨(dú)歸類進(jìn)行觀測(cè)。云量、云狀和云底高是氣象業(yè)務(wù)中云觀測(cè)的三要素，也是分析云資料時(shí)的重要統(tǒng)計(jì)內(nèi)容，對(duì)區(qū)域地面輻射的研究具有重要意義。
[0003]然而，目前云的觀測(cè)主要依靠人工目測(cè)進(jìn)行。每個(gè)臺(tái)站都要專人每小時(shí)進(jìn)行云的觀測(cè)，這一方面要耗用巨大的觀測(cè)成本，另一方面，由于各臺(tái)站觀測(cè)人員水平不一，會(huì)造成資料的不一致。人工目測(cè)云量和云狀的主觀成分較大，同時(shí)云體本身在不斷運(yùn)動(dòng)和變化，不能構(gòu)成完整的、規(guī)則的幾何圖形，這就對(duì)觀測(cè)者正確判斷云量的多少帶來(lái)一定難度。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的在于，針對(duì)上述問題，提出一種全天空成像儀，以實(shí)現(xiàn)低成本的前提下，實(shí)現(xiàn)云觀測(cè)自動(dòng)化的優(yōu)點(diǎn)。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種全天空成像儀，包括相機(jī)外殼、支持臂、遮光帶、半球鏡面、電源和電子設(shè)備箱，所述半球鏡面固設(shè)在電子設(shè)備箱的上方，所述遮光帶覆蓋在半球鏡面的表面上方，所述相機(jī)外殼通過支持臂固設(shè)在電子設(shè)備箱上，且相機(jī)外殼位于半球鏡面中央的上方，所述相機(jī)外殼內(nèi)設(shè)置圖像采集裝置，所述電源設(shè)置在電子設(shè)備箱內(nèi)。
[0007]進(jìn)一步的，所述圖像采集裝置為相機(jī)、攝像機(jī)或攝像頭。
[0008]進(jìn)一步的，所述電子設(shè)備箱內(nèi)設(shè)置通信模塊，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、電動(dòng)機(jī)、電池組、中央處理器和存儲(chǔ)模塊，所述通信模塊，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和存儲(chǔ)模塊均與中央處理器電連接，所述電池組提供直流電源，所述電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0009]進(jìn)一步的，所述中央處理器采用單片機(jī)。
[0010]進(jìn)一步的，所述單片機(jī)與通信模塊間連接放大電路。
[0011]本實(shí)用新型的技術(shù)方案具有以下有益效果:
[0012]本實(shí)用新型的技術(shù)方案，通過基于全天空成像儀設(shè)置在相機(jī)外殼的圖像采集裝置，并將圖像采集裝置采集的圖像傳輸給電子設(shè)備進(jìn)行圖像識(shí)別和判斷，從而實(shí)現(xiàn)了低成本下，自動(dòng)化觀測(cè)云信息的目的。下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例所述的全天空成像儀結(jié)構(gòu)示意圖；[0014]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例所述的放大電路的電子電路圖。
[0015]結(jié)合附圖，本實(shí)用新型實(shí)施例中附圖標(biāo)記如下:
[0016]1-相機(jī)外殼；2_遮光帶；3_半球鏡面；4_支持臂；5_電子設(shè)備箱。
【具體實(shí)施方式】
[0017]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說明和解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0018]如圖1所示，一種全天空成像儀，包括相機(jī)外殼1、支持臂4、遮光帶2、半球鏡面3、電源和電子設(shè)備箱5，半球鏡面3固設(shè)在電子設(shè)備箱5的上方，遮光帶2覆蓋在半球鏡面3的表面上方，相機(jī)外殼I通過支持臂4固設(shè)在電子設(shè)備箱5上,且相機(jī)外殼I位于半球鏡面3中央的上方，相機(jī)外殼I內(nèi)設(shè)置圖像采集裝置。圖像采集裝置為相機(jī)、攝像機(jī)或攝像頭，電源設(shè)置在電子設(shè)備箱5內(nèi)。電子設(shè)備箱內(nèi)還設(shè)置通信模塊，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、電動(dòng)機(jī)、電池組、中央處理器和存儲(chǔ)模塊，通信模塊，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和存儲(chǔ)模塊均與中央處理器電連接，電池組提供直流電源，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。中央處理器采用單片機(jī)，單片機(jī)與通信模塊間連接放大電路。
[0019]其中如圖2所示，放大電路:包括運(yùn)放器Al、電阻R1、電阻R2、電阻R5、電阻R6和運(yùn)放器A2，電阻R1、電阻R2、電阻R6和電阻R5依次首尾串聯(lián)，在電阻Rl和電阻R2之間的節(jié)點(diǎn)上電連接電阻R4，電阻R4的中間節(jié)點(diǎn)上電連接電阻R3，電阻R4串聯(lián)在運(yùn)放器AI的同相輸入端，運(yùn)放器Al的同相輸入端和運(yùn)放器A2的同相輸入端間串聯(lián)滑動(dòng)變阻器R7和電阻R8，運(yùn)放器Al的反相輸入端和輸出端間串聯(lián)電阻R9，運(yùn)放器A2的反相輸入端和輸出端間串聯(lián)電阻R10，運(yùn)放器Al的輸出端和運(yùn)放器A2的輸出端間串聯(lián)電阻Rll和電容C。
[0020]TSI即全天空成像儀。
[0021]工作原理是:通過上方照相機(jī)垂直向下拍攝帶有加熱裝置的半球鏡面，得到當(dāng)時(shí)天空所呈現(xiàn)的圖像。拍攝得到的圖像是分辨率為的24位RGB真彩色圖像，以JPEG格式被自動(dòng)存儲(chǔ)到計(jì)算機(jī)上以便用于圖像處理與分析。
[0022]鑒于云的生效運(yùn)動(dòng)的復(fù)雜性和隨機(jī)性，大多情況下可以將云的對(duì)流運(yùn)動(dòng)視為線性運(yùn)動(dòng)。
[0023]最后應(yīng)說明的是:以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種全天空成像儀，其特征在于，包括相機(jī)外殼、支持臂、遮光帶、半球鏡面、電源和電子設(shè)備箱，所述半球鏡面固設(shè)在電子設(shè)備箱的上方，所述遮光帶覆蓋在半球鏡面的表面上方，所述相機(jī)外殼通過支持臂固設(shè)在電子設(shè)備箱上，且相機(jī)外殼位于半球鏡面的上方，所述相機(jī)外殼內(nèi)設(shè)置圖像采集裝置，所述電源設(shè)置在電子設(shè)備箱內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全天空成像儀，其特征在于，所述圖像采集裝置為相機(jī)、攝像機(jī)或攝像頭。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的全天空成像儀，其特征在于，所述電子設(shè)備箱內(nèi)設(shè)置通信模塊，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、電動(dòng)機(jī)、電池組、中央處理器和存儲(chǔ)模塊，所述通信模塊，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和存儲(chǔ)模塊均與中央處理器電連接，所述電池組提供直流電源，所述電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的全天空成像儀，其特征在于，所述中央處理器采用單片機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的全天空成像儀，其特征在于，所述單片機(jī)與通信模塊間連接放大電路。
【文檔編號(hào)】G01C11/02GK203464930SQ201320558441
【公開日】2014年3月5日 申請(qǐng)日期:2013年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月10日
【發(fā)明者】汪寧渤, 趙龍, 王多, 何世恩, 張玉宏, 周強(qiáng), 靳丹, 丁坤, 韓旭杉, 劉光途, 馬彥宏, 王定美, 徐宏泉, 馬明, 王小勇, 李津, 張金平, 黃蓉, 呂清泉, 張健美, 周識(shí)遠(yuǎn) 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 甘肅省電力公司, 甘肅省電力公司風(fēng)電技術(shù)中心