云量状态观测系统技术方案

本发明专利技术提供一种云量状态观测系统，包括云量仪和数据处理终端，云量仪包括可见光波段成像模块、红外波段成像模块、支撑架和图像传输模块，红外波段成像模块包括红外波段探测器、透镜组、反射集光镜和镜座，反射集光镜固定在镜座上，透镜组与红外波段探测器依次置于反射集光镜的反射方向上，红外波段成像模块用于采集红外波段云量图；可见光波段成像模块固定在红外波段探测器的上方，用于采集可见光波段云量图；图像传输模块用于将可见光波段云量图与红外波段云量图传输至数据处理终端进行图像融合。本发明专利技术通过两个探测器相互配合进行观测，能够实现全天时的云量观测，观测情况不受天光背景等因素的影响，且观测视场大、分辨率高。高。高。

【技术实现步骤摘要】
云量状态观测系统


[0001]本专利技术涉及气象观测
，特别涉及一种云量状态观测系统。

技术介绍

[0002]云量观测可以广泛的应用到气象、科研、天文、军事等领域，是获取中低空云层信息的重要途径。云量观测设备通过观测云层状态的变化，向外部提供云层气象预警信息，辅助和优化望远镜的观测和调度。
[0003]目前市面上的云量观测设备主要分为两类：可见光波段云量观测设备和红外波段云量观测设备，对于可见光波段云量观测设备，可见光波段探测器成像真实、细节丰富，但是受外界光线影响较大，图像易被外界干扰。对于红外波段云量观测设备，红外波段探测器受天光背景亮度的影响小，无论外界环境的光线亮度强弱，都能够得到清晰的云层图像，可以进行云层状态的全天时观测，但其在成像效果和细节方面不如可见光探测器。由此集成有可见光波段云量观测设备和红外波段云量观测设备的云量观测系统应运而生，但现有的云量观测系统集成度不够，自身缺少调平结构和缺少对成像模块的有效保护。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了克服已有技术的缺陷，提出一种云量状态观测系统，将红外波段探测器与可见光波段探测器的优势进行整合，实现全天时高质量的成像。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用以下具体技术方案：
[0006]本专利技术提供的云量状态观测系统，包括：云量仪、数据处理终端和防护装置；其中，云量仪包括可见光波段成像模块、红外波段成像模块、支撑架和图像传输模块；其中，红外波段成像模块包括红外波段探测器、透镜组、反射集光镜和镜座，反射集光镜固定在镜座上，透镜组与红外波段探测器依次置于反射集光镜的反射方向上，光线经反射集光镜反射进入透镜组，经透镜组汇聚于红外波段探测器的靶面，形成红外波段云量图；在红外波段探测器的外部罩有探测器防护罩，支撑架的一端与镜座固定连接，另一端与探测器防护罩固定连接；可见光波段成像模块固定在探测器防护罩的上方，可见光波段成像模块包括可见光相机，可见光相机配有广角镜头，广角镜头朝向天空，通过可见光相机拍摄得到可见光波段云量图；图像传输模块与数据处理终端进行通信，用于将可见光波段云量图与红外波段云量图传输至数据处理终端；数据处理终端用于对可见光波段云量图与红外波段云量图进行图像融合，并对当前天区的云层状态进行分析。
[0007]优选地，云量状态观测系统还包括气象监测模块和防护装置；其中，防护装置包括防护盖体、电机、旋转轴和连接块，连接块套装在旋转轴上，旋转轴的一端通过联轴器与电机的输出轴固定连接，防护盖体与连接块固定连接，通过电机带动旋转轴转动，使所述反射集光镜外部的防护盖体开启或关闭。
[0008]气象监测模块与数据处理终端进行通信，用于实时监测当前的气象数据，并传输至数据处理终端，数据处理终端根据当前的天气状况对电机进行控制，实现对反射集光镜
的自动防护。
[0009]优选地，在旋转轴的径向两侧分别设置有关盖限位开关和开盖限位开关，在旋转轴上还固定有用于触发关盖限位开关或开盖限位开关动作的挡片。
[0010]优选地，在关盖限位开关和开盖限位开关的外部罩有限位开关保护壳体，在电机的外部罩有电机保护壳体。
[0011]优选地，气象监测模块为雨雪传感器、雨量传感器或雪量传感器。
[0012]优选地，在镜座的下表面设置有用于调节镜座高度的伸缩式调平机构。
[0013]优选地，伸缩式调平机构包括三段式套筒，第一段套筒的下端一体成型有底座，第一段套筒的上端与第二段套筒的下端螺纹连接，第二段套筒的上端与第三段套筒的下端螺纹连接，第三段套筒的上端与镜座螺纹连接。
[0014]优选地，伸缩式调平机构包括套装的两根中空支撑柱，在两根中空支撑柱上分别开设有等间距排列的调节孔，两根中空支撑柱通过调节螺钉锁紧固定，其中的一根中空支撑柱与镜座的下表面固定连接，另一根中空支撑柱的底端螺纹连接有底座。
[0015]优选地，在镜座的上表面还固定有两个垂直摆放的水平仪，用于监测云量仪的水平状态。
[0016]与现有技术相比，本专利技术能够取得如下技术效果：
[0017]1、云量仪结合红外波段探测器与可见光波段探测器的优势，能够实现全天时的云量观测，观测情况不受天光背景等因素的影响，并且成像真实、细节丰富。
[0018]2、红外波段探测器与反射集光镜的配合使用能够实现大视场、全天时的云量监测。
[0019]3、两个探测器相互配合进行观测，使用图像融合技术将两个探测器的成像信息融合到一幅图像中，使最终的图像拥有两种不同波段图像的内容，从而展示更多的云层信息细节，有利于后期的云层处理和定位等操作。
[0020]4、通过伸缩式调平机构与水平仪即可将云量仪调至水平，无需使用外部设备额外调平，调平后探测器的相面与当前地点的水平面基本平行，云量仪能够与地平式坐标系对齐。
[0021]5、气象监测模块能够实时监测天气的变化，并在下雨或下雪时控制电机将反射集光镜外部的防护盖体关闭，实现对反射集光镜的自动保护。
附图说明
[0022]图1是根据本专利技术实施例提供的云量状态观测系统的主视图；
[0023]图2是图1沿波浪线截断后的俯视图；
[0024]图3是根据本专利技术实施例提供的防护装置的结构示意图。
[0025]其中的附图标记包括：数据处理终端1、红外波段探测器21、透镜组22、反射集光镜23、镜座24、镜体固定块25、架体固定块26、可见光波段成像模块3、支撑架4、伸缩式调平机构5、第一水平仪601、第一水平仪602、防护装置7、防护盖体71、电机72、旋转轴73、连接块74、关盖限位开关75、开盖限位开关76、挡片77、电机保护壳体78、限位开关保护壳体79、气象监测模块8、抽拉式电箱9、把手91、螺钉92。
具体实施方式
[0026]在下文中，将参考附图描述本专利技术的实施例。在下面的描述中，相同的模块使用相同的附图标记表示。在相同的附图标记的情况下，它们的名称和功能也相同。因此，将不重复其详细描述。
[0027]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，而不构成对本专利技术的限制。
[0028]图1和图2分别示出了根据本专利技术实施例提供的云量状态观测系统的整体结构和局部俯视结构。
[0029]如图1和图2所示，本专利技术实施例提供的云量状态观测系统包括数据处理终端1、云量仪和防护装置7，云量仪用于采集红外波段云量图，防护装置7用于对云量仪的局部结构进行防护。
[0030]云量仪包括红外波段成像模块、支撑架4和图像传输模块，红外波段成像模块包括红外波段探测器21、透镜组22、反射集光镜23和镜座24，在镜座24的内圈设置有镜体固定块25，在镜座24的外圈设置有架体固定块26，反射集光镜23通过镜体固定块25固定在镜座24上，透镜组22与外波段探测器21红依次置于反射集光镜23的反射方向上，在红外波本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种云量状态观测系统，其特征在于，包括：云量仪、数据处理终端和防护装置；其中，所述云量仪包括可见光波段成像模块、红外波段成像模块、支撑架和图像传输模块；其中，所述红外波段成像模块包括红外波段探测器、透镜组、反射集光镜和镜座，所述反射集光镜固定在所述镜座上，所述透镜组与所述红外波段探测器依次置于所述反射集光镜的反射方向上，光线经所述反射集光镜反射进入所述透镜组，经所述透镜组汇聚于所述红外波段探测器的靶面，形成红外波段云量图；在所述红外波段探测器的外部罩有探测器防护罩，所述支撑架的一端与所述镜座固定连接，另一端与所述探测器防护罩固定连接；所述可见光波段成像模块固定在所述探测器防护罩的上方，所述可见光波段成像模块包括可见光相机，所述可见光相机配有广角镜头，所述广角镜头朝向天空，通过所述可见光相机拍摄得到可见光波段云量图；所述图像传输模块与所述数据处理终端进行通信，用于将所述可见光波段云量图与所述红外波段云量图传输至所述数据处理终端；所述数据处理终端用于对所述可见光波段云量图与所述红外波段云量图进行图像融合。2.如权利要求1所述的云量状态观测系统，其特征在于，还包括气象监测模块和防护装置；其中，所述防护装置包括防护盖体、电机、旋转轴和连接块，所述连接块套装在所述旋转轴上，所述旋转轴的一端通过联轴器与所述电机的输出轴固定连接，所述防护盖体与所述连接块固定连接，通过所述电机带动所述旋转轴转动，使所述反射集光镜外部的防护盖体开启或关闭；所述气象监测模块与所述数据处理终端进行通信，用于实时监测当前的气象数据，并传输至所述数据处理终端，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王昊京，王建立，王志，王超，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：