ASI-16全天空成像儀技術(shù)說明

1 產(chǎn)品概述

ASI-16全天空成像儀屬于新一代自動化天空觀測設(shè)備，可在無人工持續(xù)值守、無太陽遮擋裝置額外改造的條件下，獲取全天空云分布、云底高度時序觀測數(shù)據(jù)。設(shè)備適用于氣候與環(huán)境科學(xué)研究、光伏電站光功率預(yù)報、太陽能資源評估等場景，能夠為區(qū)域太陽能資源研究、輻照預(yù)測模型提供連續(xù)、高時空分辨率的云況觀測基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。成像儀搭載內(nèi)置圖像識別算法，可將原始天空影像自動解譯為云量、云底高度量化結(jié)果，通過標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)口接入網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)觀測圖像與結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程上傳至服務(wù)器或監(jiān)控終端。

2 產(chǎn)品優(yōu)勢特點

1. 配置太陽遮光機(jī)構(gòu)，抑制直射強(qiáng)光干擾，保障全天云量數(shù)據(jù)采集連續(xù)性與一致性；

2. 集成嵌入式主機(jī)單元，無需配套獨立工控工作站，降低站點配套成本；

3. 支持TCP/IP網(wǎng)絡(luò)接入，具備遠(yuǎn)程參數(shù)配置、狀態(tài)監(jiān)控、數(shù)據(jù)調(diào)取能力；

4. 整機(jī)低功耗、結(jié)構(gòu)緊湊、自重較輕，適配野外站點快速安裝部署；

5. 整機(jī)具備防水防護(hù)能力，搭配內(nèi)置通風(fēng)、加熱組件，支持全天候野外連續(xù)觀測。

3 主要技術(shù)指標(biāo)

表格

項目 參數(shù) 

主機(jī)形式 嵌入式電腦主機(jī) 

視場角 180°超廣角半球視場 

圖像解析度 1920×1920 pixels，JPEG 

采樣頻率 可調(diào)，快6–18幀/分鐘 

攝錄編碼 H.264、MJPEG、MPEG-4 

存儲空間 6G本地存儲 

操作系統(tǒng)適配 Win XP、Vista、Win7、Linux 

通信方式 HTTP、SMTP、FTP、NAS server、TCP/IP 

配套軟件 分布式操控軟件，支持單服務(wù)器集中管控多臺成像儀，具備數(shù)據(jù)存儲、圖像回放、數(shù)據(jù)后處理功能 

防護(hù)結(jié)構(gòu) 內(nèi)置防水通風(fēng)系統(tǒng) 

尺寸及重量 20cm(L)×20cm(W)×21cm(H)，13kg 

供電及功耗 DC 48V供電；帶加熱開關(guān)，功耗6W~70W 

4 工作原理與數(shù)據(jù)流程

設(shè)備以180°半球視角持續(xù)采集全天空圖像，內(nèi)置遮光結(jié)構(gòu)規(guī)避太陽直射造成的圖像飽和失真；采集影像經(jīng)由內(nèi)置算法完成云區(qū)識別、云量反演、云底高度換算，輸出結(jié)構(gòu)化觀測數(shù)據(jù)。設(shè)備依托以太網(wǎng)協(xié)議，將原始圖像與反演后的云參數(shù)實時上傳至遠(yuǎn)端服務(wù)器或本地監(jiān)控計算機(jī)，形成長時序云觀測數(shù)據(jù)集。

5 典型應(yīng)用方向

- 光伏場站：云層過境監(jiān)測、光伏發(fā)電功率短時預(yù)報，降低光伏出力波動帶來的調(diào)度壓力；

- 氣象與環(huán)境科研：云宏物理特征觀測、局地氣候特征分析；

- 太陽能資源評估：區(qū)域太陽能資源時空分布觀測、資源圖譜基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集。

6 小結(jié)

ASI-16全天空成像儀集成成像采集、云參數(shù)自動反演、遠(yuǎn)程傳輸于一體，硬件集成度高，環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，通信協(xié)議通用，可便捷接入現(xiàn)有氣象、光伏監(jiān)測平臺，是地面全天空云況自動化觀測的實用設(shè)備。