觀天測(cè)云，明辨天象。從遠(yuǎn)古先民到古代天文學(xué)家，古人仰觀蒼穹，探索天際的奧秘始終是不懈的追求，他們通過(guò)觀天以定農(nóng)時(shí)、測(cè)吉兇、指引勞作，在有限的條件下記錄天空的云卷云舒。在古代，朝廷設(shè)有專門(mén)機(jī)構(gòu)，如“太史令”“欽天監(jiān)”“司天監(jiān)”等，所觀結(jié)果會(huì)載入正史供后人參考；《夢(mèng)溪筆談》《新儀象法要》等書(shū)中，也詳細(xì)描述了該如何識(shí)別云氣運(yùn)行。
 
       歲月流轉(zhuǎn)，科技迭代。步入現(xiàn)代文明，觀天手段已從人眼觀測(cè)邁向智能感知?，F(xiàn)代社會(huì)對(duì)天空監(jiān)測(cè)的精準(zhǔn)度、實(shí)時(shí)性、全面性提出了更高要求。山東仁科在深入實(shí)地調(diào)研和系統(tǒng)分析客戶需求的基礎(chǔ)上，利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云平臺(tái)等技術(shù)，自主研發(fā)了全天空成像儀。設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)24小時(shí)不間斷的云量監(jiān)測(cè)，并自動(dòng)生成天空全景圖。
 
       全天空成像儀是一款全天候、自動(dòng)化的天空云量觀測(cè)儀器，設(shè)備主要由光學(xué)鏡頭、濾光片、光電傳感器、GPS天線、視覺(jué)處理設(shè)備等部件構(gòu)成，整機(jī)采用噴塑鈑金外殼，防塵防水，在雨雪霧晴等復(fù)雜天氣條件下能持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，且無(wú)需人工值守即可實(shí)現(xiàn)對(duì)天空云量、云狀、云高等天空狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與數(shù)據(jù)輸出。
 
       憑借出色的觀測(cè)能力，全天空成像儀在多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。目前，全天空成像儀已經(jīng)為氣象觀測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、氣候?qū)W研究、太陽(yáng)能應(yīng)用（如功率預(yù)測(cè)）、農(nóng)林生態(tài)等領(lǐng)域提供了可靠的數(shù)據(jù)保障。
   
       全天空成像儀具備先進(jìn)的技術(shù)設(shè)計(jì)與豐富的功能配置，通過(guò)高性能圖像采集、低溫環(huán)境適應(yīng)、選配GPS定位模塊以及外接RS485下行通訊接口等功能，確保了數(shù)據(jù)的清晰、穩(wěn)定與完整。
   
       高性能圖像采集技術(shù)是全天空成像儀監(jiān)測(cè)天空信息、保障監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量的基礎(chǔ)。全天空成像儀集成了先進(jìn)的圖像采集技術(shù)，能夠在復(fù)雜環(huán)境下，持續(xù)獲取高質(zhì)量的天空?qǐng)D像數(shù)據(jù)。
 
高品質(zhì)CMOS芯片，成像清晰穩(wěn)定
 
       全天空成像儀配備高品質(zhì)的CMOS感光芯片，是圖像采集的核心部件，CMOS感光芯片具備優(yōu)異的感光性能，能夠在不同光照條件下監(jiān)測(cè)天空細(xì)節(jié)，同時(shí)，信號(hào)轉(zhuǎn)換精度高，可避免圖像失真和噪點(diǎn)過(guò)多等問(wèn)題，確保成像效果的一致性與可靠性。

 
抗干擾設(shè)計(jì)，保障數(shù)據(jù)準(zhǔn)確
 
       全天空成像儀內(nèi)置屏蔽層，強(qiáng)化了設(shè)備的抗干擾能力，保障成像的準(zhǔn)確性。全天空成像儀通常在戶外環(huán)境中工作，周邊存在的電磁信號(hào)、環(huán)境雜光等多種干擾因素，影響芯片的信號(hào)采集與傳輸，屏蔽層能夠阻隔外部干擾，確保芯片能夠?qū)Ｗ⒂诒O(jiān)測(cè)天空本身的光學(xué)信息，輸出準(zhǔn)確成像結(jié)果。

 
成像范圍廣，180°超廣視角成像

       全天空成像儀具備180°超廣視角成像能力，無(wú)太陽(yáng)遮擋裝置，能夠全面監(jiān)測(cè)天空區(qū)域。在使用過(guò)程中，用戶不用多次調(diào)整安裝角度或移動(dòng)設(shè)備就能實(shí)現(xiàn)對(duì)全天空景象的一次性完整監(jiān)測(cè)，避免因視野局限導(dǎo)致天空區(qū)域遺漏，滿足氣象監(jiān)測(cè)、環(huán)境觀測(cè)等領(lǐng)域?qū)μ炜照w狀況進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)需求。

 
兩種采集模式，高效便捷
 
       全天空成像儀支持兩種圖像采集模式，分別是自動(dòng)采集模式和平臺(tái)/APP遠(yuǎn)程控制采集模式。
 
       自動(dòng)采集模式具備較高的靈活性和自主性，用戶可以根據(jù)監(jiān)測(cè)任務(wù)的具體要求，設(shè)定每組工作時(shí)段的起始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間，在設(shè)定時(shí)段內(nèi)，全天空成像儀會(huì)自動(dòng)按照預(yù)設(shè)的參數(shù)開(kāi)展不間斷的采集工作，無(wú)需人工干預(yù)，降低了運(yùn)維成本。

 
       在平臺(tái)/APP遠(yuǎn)程控制采集模式下，用戶只需通過(guò)平臺(tái)或移動(dòng)APP即可遠(yuǎn)程向設(shè)備發(fā)送采集指令，實(shí)現(xiàn)即時(shí)采集，提升了使用的便捷性和應(yīng)急響應(yīng)能力。
 
       全天空成像儀自動(dòng)采集模式的采集間隔默認(rèn)固定為300秒，可適配常規(guī)監(jiān)測(cè)需求，用戶也可按需自主調(diào)整，最短可設(shè)30秒，滿足特殊監(jiān)測(cè)需求，提升場(chǎng)景適配能力，為精準(zhǔn)分析提供高時(shí)效影像數(shù)據(jù)支持。
         全天空成像儀內(nèi)置自加熱功能模塊，可根據(jù)外界環(huán)境溫度的變化自動(dòng)工作，無(wú)需人工干預(yù)。當(dāng)外界溫度降低到可能影響設(shè)備正常運(yùn)行的閾值時(shí)，自加熱模塊會(huì)快速產(chǎn)生熱量，維持設(shè)備內(nèi)部核心元件的溫度在合理范圍內(nèi)，確保設(shè)備的關(guān)鍵部件能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，在各類低溫環(huán)境下的監(jiān)測(cè)工作都不會(huì)中斷。

 
       用戶可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求，選配GPS定位模塊，提升對(duì)天空觀測(cè)的準(zhǔn)確度和專業(yè)性，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)天空觀測(cè)設(shè)備在方位定位上的不足。全天空成像儀搭配GPS模塊之后，能夠向云平臺(tái)上傳精準(zhǔn)的經(jīng)緯度信息，云平臺(tái)自動(dòng)計(jì)算“太陽(yáng)高度角、方位角、日出日落時(shí)刻”，以此確定太陽(yáng)位置，對(duì)天空?qǐng)D像進(jìn)行地理標(biāo)定，拓展了全天空成像儀的應(yīng)用場(chǎng)景，增強(qiáng)數(shù)據(jù)的實(shí)用價(jià)值。

   
       全天空成像儀具備靈活的功能擴(kuò)展能力。通過(guò)選配RS485下行通訊接口，全天空成像儀可直接對(duì)接溫濕風(fēng)壓、輻射等多種不同類型的氣象傳感器。
       這項(xiàng)功能打破了傳統(tǒng)單一監(jiān)測(cè)設(shè)備的功能局限，實(shí)現(xiàn)了一機(jī)多用的效果，降低了設(shè)備日常維護(hù)、檢修以及后續(xù)更新?lián)Q代過(guò)程中的各項(xiàng)成本。
 
       全天空成像儀支持通過(guò)4G無(wú)線傳輸和以太網(wǎng)有線傳輸兩種方式連接云平臺(tái)。用戶可根據(jù)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的實(shí)際環(huán)境條件自主選擇合適的傳輸方式，采集到的全天空監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)會(huì)實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地傳輸至專用的云端服務(wù)平臺(tái)。
 
       云端服務(wù)平臺(tái)可將“全天空成像儀”拍攝上傳的360°天空全景圖像利用圖像處理算法拼接轉(zhuǎn)換為“天空全景長(zhǎng)方圖”，同時(shí)依托專業(yè)的云檢測(cè)算法生成兩種圖像的量化分析圖，得出“總云量、厚云量、薄云量、云量等級(jí)、云量等級(jí)類型、云狀、云軌跡、太陽(yáng)遮擋狀態(tài)、圖像亮度”等量化數(shù)據(jù)供用戶參考。

 
1云量分析
 
       云端服務(wù)平臺(tái)可依托專業(yè)算法，計(jì)算某一時(shí)刻云況圖像中“薄云、厚云、藍(lán)天”的分量占比，并生成云量占比圖；還可統(tǒng)計(jì)不同時(shí)段云況圖像的云量變化，生成云量曲線圖；云端服務(wù)平臺(tái)采用八分制對(duì)當(dāng)前云量進(jìn)行晴天、少云、局部多云（散云）、多云、陰天的等級(jí)劃分，并生成云量等級(jí)類型圖，方便用戶快速預(yù)覽。

 
2云狀分析
 
       云端服務(wù)平臺(tái)可對(duì)某一時(shí)刻云況圖像中的云的“形狀、尺度、結(jié)構(gòu)”等外形特征進(jìn)行識(shí)別，將當(dāng)前云況分為“積云、積雨云、層積云、層云、雨層云、高層云、卷云、卷層云、卷積云”等不同類型，并統(tǒng)計(jì)不同時(shí)段云況圖像的云狀變化，生成云狀分析圖，方便用戶快速預(yù)覽。

 
3云量軌跡
 
       云端服務(wù)平臺(tái)可將不同時(shí)段的“360°天空全景原圖、360°天空全景分析圖、天空全景長(zhǎng)方原圖、天空全景長(zhǎng)方分析圖”按照時(shí)間進(jìn)度進(jìn)行播放，以此方便用戶分析云的軌跡變化，確定云的走向，預(yù)測(cè)太陽(yáng)被云遮擋的情況。
 
4歷史數(shù)據(jù)查詢
 
       云端服務(wù)平臺(tái)支持對(duì)不同時(shí)刻的“總云量、云量等級(jí)、云量等級(jí)類型、云狀、太陽(yáng)遮擋 狀態(tài)、圖像亮度、太陽(yáng)高度角、方位角、日出日落時(shí)刻、氣象數(shù)據(jù)”進(jìn)行查詢、導(dǎo)出、生成曲線，為事后溯源提供數(shù)據(jù)支撐。還支持對(duì)不同的“360°天空全景原圖、360°天空全景分析圖、天空全景長(zhǎng)方原圖、天空全景長(zhǎng)方分析圖”進(jìn)行查詢、下載。
 
5多種報(bào)警方式
 
       支持微信、短信、郵件、語(yǔ)音等告警方式實(shí)現(xiàn)“云量覆蓋率預(yù)警提醒”，系統(tǒng)可設(shè)置云量預(yù)警閾值，當(dāng)滿足預(yù)警條件后，系統(tǒng)自動(dòng)向指定用戶推送微信預(yù)警信息，方便用戶及時(shí)作出應(yīng)對(duì)措施，起到預(yù)防預(yù)警的作用。
   
       01安裝前：安裝前確保設(shè)備水平穩(wěn)定安裝，安裝位置應(yīng)選擇在“空曠且仰視視野較大”的地段，盡可能避免周?chē)姓趽跷锏膮^(qū)域；為避免設(shè)備拍攝照片不清晰，安裝時(shí)要檢查攝像頭保護(hù)罩潔凈情況，如有污漬可用軟布（眼鏡布）清潔。
 
       02安裝時(shí)：安裝時(shí)需注意天空成像儀帶N字標(biāo)識(shí)的一側(cè)指向正北方，以確保拍攝的“360°天空全景圖像”正上方為北；GPS選型的設(shè)備把GPS天線接好吸附到對(duì)應(yīng)立桿上即可。
 
       03安裝后：安裝后可連接藍(lán)牙配置APP手動(dòng)拍一張照片，根據(jù)照片檢查安裝高度、檢測(cè)距離是否符合全天空攝像機(jī)成像要求。
 
全天空成像儀安裝支架

 
       為滿足客戶的不同安裝需求，全天空成像儀支持抱桿橫梁支架、立柱轉(zhuǎn)接件、氣象站立桿專用橫臂、桿頂抱合座四種安裝支架，用戶可以依據(jù)實(shí)際情況自行選擇。
 
       從古代欽天監(jiān)的人工值守到如今全天空成像儀的全天候自主監(jiān)測(cè)，從《夢(mèng)溪筆談》的文字記載到云端平臺(tái)的量化分析圖譜，人類觀天之心從未改變。山東仁科研發(fā)的全天空成像儀使天空云量的變化被準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)、精準(zhǔn)的云觀測(cè)數(shù)據(jù)，能直接應(yīng)用于多個(gè)氣象服務(wù)領(lǐng)域，為其提供了高質(zhì)量、標(biāo)準(zhǔn)化的長(zhǎng)序列云觀測(cè)數(shù)據(jù)，為應(yīng)對(duì)氣候變化、保障生態(tài)安全、助力產(chǎn)業(yè)升級(jí)提供了堅(jiān)實(shí)的氣象數(shù)據(jù)保障。