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SP400光譜天空亮度測量系統(tǒng)
閱讀：1122 發(fā)布時間：2020-5-21
SP400光譜天空亮度測量系統(tǒng)是對天空亮度分布進行實時監(jiān)控測量的設(shè)備，主要用于測量太陽和天空在可見光和近紅外的不同波段,、不同方向,、不同時間的輻射亮度，為天氣,、陽光資源,、建筑采光照明設(shè)計等提供技術(shù)數(shù)據(jù)和設(shè)計依據(jù)，或者用來推算大氣氣溶膠,、水汽,、臭氧等成分的特性，用于大氣環(huán)境監(jiān)測,，衛(wèi)星校正等應(yīng)用,。.jpg)
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根據(jù)需要,，測量系統(tǒng)可以配置亮度測量探頭和照度測量探頭,，如圖2所示。亮度測量探頭通過內(nèi)置光譜分光系統(tǒng)和光學(xué)系統(tǒng)采集天空光譜曲線,，定標(biāo)后可計算出光譜輻射亮度和光亮度,；照度測量探頭通過內(nèi)置光譜分光系統(tǒng)和光學(xué)系統(tǒng)采集天空光譜曲線，定標(biāo)后可計算出光譜輻照度和光照度,。
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圖2 SP400測量系統(tǒng)
基于CIE108-1994建議,，天空半球共劃分145個測量單元，精密轉(zhuǎn)臺控制轉(zhuǎn)臺水平軸與俯仰軸旋轉(zhuǎn)至天空半球?qū)?yīng)單元所在角度從而對天空半球單元進行相關(guān)數(shù)據(jù)測量,，如圖3/圖4,。
圖3 測量天空半球單元示意圖
圖4 天空單元角度分布
輔助系統(tǒng)中的魚眼相機用于拍攝天空圖像作為數(shù)據(jù)參考依據(jù)，降水傳感器用于判斷檢測降水天氣時是否進行測量,，GPS用于系統(tǒng)定位授時,。
主控系統(tǒng)用于數(shù)據(jù)采集控制并進行數(shù)據(jù)傳輸。預(yù)留用戶通信接口,，例如RS485或RS232,，可通過該接口連接用戶氣象站，對氣象站數(shù)據(jù)進行一起打包傳輸至云服務(wù)器,。
主要功能特點：
軟件界面：.png)
SP400主要由測量系統(tǒng)、控制系統(tǒng),、輔助系統(tǒng)組成,，如圖1所示。
圖1 SP400光譜天空亮度測量系統(tǒng)
根據(jù)需要,，測量系統(tǒng)可以配置亮度測量探頭和照度測量探頭,，如圖2所示。亮度測量探頭通過內(nèi)置光譜分光系統(tǒng)和光學(xué)系統(tǒng)采集天空光譜曲線,，定標(biāo)后可計算出光譜輻射亮度和光亮度,；照度測量探頭通過內(nèi)置光譜分光系統(tǒng)和光學(xué)系統(tǒng)采集天空光譜曲線，定標(biāo)后可計算出光譜輻照度和光照度,。
圖2 SP400測量系統(tǒng)基于CIE108-1994建議,，天空半球共劃分145個測量單元，精密轉(zhuǎn)臺控制轉(zhuǎn)臺水平軸與俯仰軸旋轉(zhuǎn)至天空半球?qū)?yīng)單元所在角度從而對天空半球單元進行相關(guān)數(shù)據(jù)測量,，如圖3/圖4,。
圖3 測量天空半球單元示意圖
圖4 天空單元角度分布
輔助系統(tǒng)中的魚眼相機用于拍攝天空圖像作為數(shù)據(jù)參考依據(jù)，降水傳感器用于判斷檢測降水天氣時是否進行測量,，GPS用于系統(tǒng)定位授時,。
主控系統(tǒng)用于數(shù)據(jù)采集控制并進行數(shù)據(jù)傳輸。預(yù)留用戶通信接口,，例如RS485或RS232,，可通過該接口連接用戶氣象站，對氣象站數(shù)據(jù)進行一起打包傳輸至云服務(wù)器,。
主要功能特點：
- 戶外全自動測量,，配置完成后無需人工干預(yù),；
- 光譜分光測量，測量精度高,，測量亮度動態(tài)范圍寬,；
- 上電測量前進行轉(zhuǎn)臺自檢、亮度自檢等,；
- 根據(jù)預(yù)設(shè)參數(shù)自動按時完成天空半球各測量單元的亮度測量存儲,；
- 對天空半球進行拍照存儲；
- 降水時可選擇自動停止測量,；
- 通過4G或5G網(wǎng)絡(luò)進行遠程數(shù)據(jù)傳輸至云服務(wù)器,，可從云服務(wù)器下載測量數(shù)據(jù)；
- 網(wǎng)絡(luò)不通時進行本地存儲,，恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)后自動上傳,；
- 提供相應(yīng)軟件對測量數(shù)據(jù)進行查看，分析,，數(shù)據(jù)導(dǎo)出等,；
- 旋轉(zhuǎn)臺預(yù)留多個接口，可以搭載其它探頭,，共用一個平臺采存數(shù)據(jù),，可以定制一些特殊功能。
| 亮度探頭 | 測量方式 | 光譜分光測量 |
| 光譜響應(yīng) | 380nm～780nm（可定制350nm~1000nm或紅外波段） | |
| 亮度測量范圍 | 0～60000 cd/m2 | |
| 分辨率 | 1 cd/m2 | |
| 視場角 | 11度 | |
| 照度探頭 | 測量方式 | 光譜分光測量 |
| 光譜響應(yīng) | 380nm～780nm（可定制350nm~1000nm或紅外波段） | |
| 照度測量范圍 | 0～100000 lx | |
| 分辨率 | 1 lx | |
| 轉(zhuǎn)臺 | 水平旋轉(zhuǎn) | 360°連續(xù)旋轉(zhuǎn) |
| 垂直旋轉(zhuǎn) | -90°～90°旋轉(zhuǎn) | |
| 主控系統(tǒng) | 掃描時間 | 4min內(nèi)完成145個點測量 |
| 測量內(nèi)容 | 亮度,、照度,、天空半球圖片 | |
| 自動測量 | 定時自動測量,，下雨天自動停止測量 | |
| 定位授時 | GPS/BD模塊定位授時 | |
| 存儲 | 本地存儲 | 長存儲1個月數(shù)據(jù) |
| 網(wǎng)絡(luò)云存儲 | 使用4G或5G傳輸云服務(wù)器,，實現(xiàn)不間斷存儲 |
軟件界面：
應(yīng)用領(lǐng)域：
1、大氣環(huán)境監(jiān)測,，衛(wèi)星校正,；
2、陽光資源,、建筑采光照明設(shè)計等提供技術(shù)數(shù)據(jù)和設(shè)計依據(jù),；
3、植被光合作用有效光輻射測試,，用來評價植物光源的光譜性能,。
1、大氣環(huán)境監(jiān)測,，衛(wèi)星校正,；
2、陽光資源,、建筑采光照明設(shè)計等提供技術(shù)數(shù)據(jù)和設(shè)計依據(jù),；
3、植被光合作用有效光輻射測試,，用來評價植物光源的光譜性能,。