全天空成像仪的起源
随着自然科学的发展，云况的观测正持续被重视。在早期，对于云况的观测，需要操作做人员通过肉眼观测，并手动记录观测结果，而且观测结果和实际情况存在很大差异。而全天空成像仪替代了人工观测，实现了无人值守的对天空全天候自动实时观测，降低了人力成本、提高观测精度。
采用了180°超广角、高分辨率、全彩传感器，能够全自动实时记录全天空云况信息，并通过先进的图像AI识别技术及高速云检测计算模型，高速准确的计算云量信息，进而实现光伏产能预测和光电评估。通过标准网卡接入互联网，并通过网络将数据传送到服务器或者监控电脑上。
全天空成像仪技术优势
适用范围:在航空航天、海洋、军人等领域均有重要应用价值，推广前景： ①市场需求大：初步估算我国目前有近5000个地基云观测点，世界范围内也只有少数国家实现了自动观测。 ②前景广阔：虽是专门使用的仪器，但打破了该领域的技术垄断。相较于近80万元的进口仪器，不足万元的成本可为我国气象探测节约大量开支，并解决后期维护问题。拓展应用空间：结合我们已完成的装有气象要素的遥控避障机器人，可用于危险场所环境探测和辅助决策等。
全天空成像仪设计
全天空成像仪SONA设计坚固，外壳完全由高度耐用的材料制成，其新的内部传感器适用于白天或夜间应用，可以在云观察和分析中达到准确的输出水平。
系统捕获整个天空的HDR图像。在获取之后，处理图像以及除了其他附加数据之外的云覆盖百分比，用于监测天气和云况变化。新的Web界面允许从内部网络或外部连接到系统。 基于文件夹的数据库，.csv / .json文件格式，链接到一张图片等...用于连接到仪表或外部网络以进行数据共享。
SONA可以根据其部署的应用类型进行定制，例如，机场的云报告，云预报，可以与光伏电站的卫星图像，光热电站和聚光光伏，天文观测，云观测等结合使用。
太阳能监测系统可以极大增强区域太阳能资源研究和预测的能力。受到云和气溶胶的阻挡的缘故，太阳辐射照射到地面强度显著衰减，因此全天空成像仪对天空的云量分布提供了定量数据，可以计算太阳的位置走向，分析潜在的遮光障碍物。
基于XGB算法及全天空成像仪图像的超短期DNI预测
吸热器是塔式太阳能热发电站的中心设备,但云层短时间的遮挡和离开会使吸热器接收的太阳直接辐射(DNI)发生随机波动,造成吸热器表面受热发生剧烈变化,会影响塔式太阳能热发电站的安全运行.本文提出了一种基于极值梯度提升(eXtreme Gradient Boosting,XGB)算法及全天空成像仪图像的超短期DNI预测方法.通过使用基于太阳位置的全天空成像仪标定方法,完成全天空成像仪的姿态校正和畸变矫正;对晴空背景参数进行拟合并建立晴空库,为云层的检测提供基础;通过对太阳及其临近区域进行插值修复,使1 min内的DNI预测成为可能;根据云的运动矢量,利用外推法得到未来云层可能会遮挡太阳的图像点,并提取图像特征,用于基于XGB算法的超短期DNI预测模型的训练,利用训练后的模型完成超短期DNI预测.
以上信息由专业从事无遮挡全自动天空成像仪asi的中科技达于2025/4/24 15:34:43发布
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