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美国 TSI 880 全天空成像仪

发布日期:2018-05-29

简要描述:

TSI-880/440全天空成像仪是一款自动的、全彩色的天空成像系统,可以实时处理图像数据并显示白天的天空状况。众所周知,精确的天空状况通常是很难得到的,一般来说,专业人员在观测天空状况时也会带有一定的主观因素,因而会造成较大偏差,同时人们的观测手段也通常会受到预算的限制导致可行性不高。此款TSI-880全天空成像仪恰好解决了这些问题,它可以满足人们在任何天气条件下的观测需要。

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概述

小型的处理器可同时计算云量及太阳照射时间,储存观测结果并通过一个易操作的网络浏览器界面以便用户查看。独特的集成设计使此款仪器可以方便各种紧急或艰巨任务下使用,如飞行、军事气象监控等。TSI-880全天空成像仪捕捉图像并把其转化为JPEG格式,用于分析云量;如果用户通过TCP/IP(10/100BaseT)或PPP(modem)和仪器联网,则此款仪器可以作为天空成像仪服务器方便用户进行远程操作。

特点

 内置处理器,无外接工作站,操作方便。

 调用JPEG文件格式和TCP/IP协议形成开放的体系结构;通过互联网实现远程数据的实时监控。

 基于网络浏览器的操作界面支持MS-Windows、Macintosh、和UNIX用户。

 稳定的固态CCD技术配合重型可移动成像装备

 将现有的天气数据收集系统通过RS-232或TCP/IP协议便于用户操作

 使用寿命长

 可选的数据存储模块(Data Storage Module)可准许远程操作和快速的数据检索

应用

 云量和当前天气状况

 专用航空气象

 军事边境和大气空间监测

 远程观测和大气的相关研究

 UV-B,污染及其研究

操作原理

通过固态的CCD镜头向下观测一个半球型旋镜,可以捕捉到天空反射出来的图像。在镜子上方有一条遮光带,用来阻挡太阳光直射,从而保护成像仪。内置的图像处理算法可捕捉并显示图像,结果通过网络服务器实时显示出来,包括静态、全景图像、及动画模式。

TSI-880只在白天工作。当太阳升起到用户设定的zui小太阳高度角时,仪器开始捕捉图像。分析步骤*步为去除障碍物—成像仪、成像仪支架及遮光带。由植入的运算法则确定云量,并可将系统设置为单机或网络连接状态。在单机状态时,可直接通过RS-232串口连接到现有的天气观测系统;通过10/100-BaseT或调制解调器(PPP)连接到互联网。网络连接时,用户可以在本地或通过浏览器观测处理过的实时图像。

同一时刻原始图像和处理过的图像,筛选法则可以清晰的辨认出云来以便计算出精确的云量 

上图显示的是同一时刻原始图像和处理过的图像,筛选法则可以清晰的辨认出云来以便计算出精确的云量。TSI-880用户可自行改动实时运算法则以适应不同用户在不同的使用环境下的需要。

软件功能

TSI-880使用成熟的嵌入式处理结构,在连接网络的状态下,可以允许多台计算机同时访问。由于TSI-880拥有自身的图像处理器,用户只需通过网络浏览器远程调整云量提取运算法则,而无须安装任何软件。使用可选的数据可视化引擎(Data Visualization Engine)可以将图像设置为全景显示;图像以JPEG文件形式存储在YESDAQ下,便于用户查看。

图像以JPEG文件形式存储在YESDAQ下,便于用户查看

安装

快速安装系统:连接AC电源和地线到接地电源上,调整仪器使其朝向北面,同时用1/4-20螺丝将其固定到稳固的、水平表面上(如桌子或混凝土地面上)。之后使用终端仿真软件,如超级终端连接计算机串口到系统的控制端口,按照用户提示符,给系统制定一个特定的IP地址。连接网络PC到系统以太网端口,通过网络浏览器连接系统URL设定系统时间,站点经纬度。(注意:这些步骤可以在到达站点之前就完成)。zui后,检查成像仪位置,使其投影恰好处于半球镜中心位置,系统可以自动运行。

检查成像仪位置,使其投影恰好处于半球镜中心位置

数据存储和显示选项

对于偏僻的安装站点来说使仪器连接网络显得不太现实,因此建议选取0.5G的DSM-420抽取式存储卡。它这样可使用户定期将数据取回并拷贝在电脑上。一般来说每张图片大小为30K,而存储卡的存储张数取决于用户设定的捕捉图片时间间隔和每天仪器的工作时间。例如,zui坏的情况是,设定30秒采样率和每天16小时工作时间,系统每天将消耗29M用于存储图片。

带有YESDAQ数据库的可选Data Visualization Engine,可通过网络为多个站点将存储的TSI-880的数据进行再处理和和实时的动画回放及演示。(详见YESDAQ数据表)。

TSI-880可直接与LAN或线连接,允许用户远程操作实时的数据显示、存储和备份。为进一步扩展TSI-880的配置,提供如下接口:

 为LAN提供10/100BasedT 以太网端口

 为PPP链接提供V.90调制解调器

 Data Storage Module选项用于远程获取zui大为440M的数据

TSI-880通讯连接方法

TSI-880通讯连接方法

机械接口

TSI-880机械接口

技术参数:

图像解析度: 352*288色彩 24bit JPEG格式

采样速度:可调,zui快30s

工作温度:-40~44度

重量:约32kg

尺寸:53.0*47.8cm,高86.9cm

电源:230VAC ;镜面加热器的工作周期随气温变化,加热时560W,不加热时60W

软件:不需要瞬时实时显示;采用在MS-Windows,MAC,UNIX系统,IE或Netscape浏览器。可选DVE/YESDAQ软件包进行数据存档,显示MPEG日电影生成和数据处理

数据通讯:LAN Ethernet (TCP/IP),调制解调器或可选的数据存储模块

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