專利名稱：一種具有多方位全景拍攝功能的能見(jiàn)度天氣現(xiàn)象監(jiān)測(cè)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及能見(jiàn)度天氣現(xiàn)象監(jiān)測(cè)儀，具體涉及一種具有多方位全景拍攝功能的能見(jiàn)度天氣現(xiàn)象監(jiān)測(cè)儀。
背景技術(shù)：
能見(jiàn)度和天氣現(xiàn)象是兩個(gè)重要的氣象觀測(cè)要素，為天氣預(yù)報(bào)、氣象信息、氣候分析、科學(xué)研究和大氣監(jiān)測(cè)提供重要的依據(jù)。能見(jiàn)度的觀測(cè)由準(zhǔn)確性低、客觀性差的人工觀測(cè)方法過(guò)渡到了自動(dòng)化測(cè)量，在獲取測(cè)量數(shù)據(jù)的同時(shí)增加了單方位固定角度的直觀現(xiàn)場(chǎng)能見(jiàn)度圖像。然而單方向固定角度的現(xiàn)場(chǎng)圖像并不能完整反映一個(gè)區(qū)域能見(jiàn)度的方向分布和變動(dòng)情況，特別是在地形地貌復(fù)雜多變、污染源集中和道路干線網(wǎng)上團(tuán)霧移動(dòng)等區(qū)域。另外，能見(jiàn)度監(jiān)測(cè)設(shè)備在物理層面上對(duì)監(jiān)測(cè)站房的要求和依賴，限制了其在空曠區(qū)域、居民區(qū)、機(jī)場(chǎng)、高速公路等不便于設(shè)立固定監(jiān)測(cè)站房的地區(qū)的普及。單一能見(jiàn)度數(shù)據(jù)的測(cè)量也不便于快速區(qū)分和甄別天氣現(xiàn)象因素還是灰霾污染因素造成的能見(jiàn)度低下的情況。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種可易于獨(dú)立安裝的具有多方位全景拍攝功能的能見(jiàn)度天氣現(xiàn)象監(jiān)測(cè)儀。本實(shí)用新型的具有多方位全景拍攝功能的能見(jiàn)度天氣現(xiàn)象監(jiān)測(cè)儀，其特征是它包括立柱頂部裝設(shè)的成像裝置，所述成像裝置下的立柱上還分別裝設(shè)有天氣現(xiàn)象接收器和能見(jiàn)度傳感器，立柱下部裝設(shè)的工作機(jī)柜內(nèi)還裝設(shè)有數(shù)據(jù)采集儀，所述數(shù)據(jù)采集儀分別與成像裝置、天氣現(xiàn)象接收器和能見(jiàn)度傳感器電連接。所述成像裝置由裝設(shè)在角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)上的室外攝相機(jī)構(gòu)成，攝像機(jī)外裝設(shè)有自動(dòng)溫控功能的防護(hù)罩；所述角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括電動(dòng)云臺(tái)或步進(jìn)電機(jī)控制的旋轉(zhuǎn)臺(tái)，角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)由數(shù)據(jù)采集儀通過(guò)RS485接口控制使攝相機(jī)的拍攝角度實(shí)現(xiàn)360°范圍內(nèi)水平旋轉(zhuǎn)和270°范圍內(nèi)垂直旋轉(zhuǎn)。所述天氣現(xiàn)象接收器與能見(jiàn)度傳感器裝設(shè)于同一水平位置，所述能見(jiàn)度傳感器由紅外發(fā)射器和接收器組成，所述天氣現(xiàn)象接收器軸線與紅外發(fā)射器軸線和接收器軸線間分別形成60° 80°的夾角。本實(shí)用新型取得的技術(shù)進(jìn)步:由于采用本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)的檢測(cè)儀，通過(guò)將數(shù)據(jù)采集儀安裝到立柱上的工作機(jī)柜內(nèi)與能見(jiàn)度天氣現(xiàn)象監(jiān)測(cè)儀成為一個(gè)整體，在立柱頂部安裝角度調(diào)整機(jī)構(gòu)的室外攝像機(jī)彌補(bǔ)了單方向固定角度拍攝的不足，這種一體化設(shè)計(jì)在物理層面上擺脫了對(duì)監(jiān)測(cè)站房的要求和依賴，可將本實(shí)用新型相對(duì)獨(dú)立地安裝在空曠區(qū)域、居民區(qū)、高速路、機(jī)場(chǎng)等不便于設(shè)立固定站房的監(jiān)測(cè)區(qū)域，可有效降低成本，減少維護(hù)量，便于監(jiān)測(cè)普及，在地形地貌復(fù)雜多變、污染源集中和道路干線網(wǎng)上團(tuán)霧移動(dòng)等區(qū)域，在能見(jiàn)度變化迅速、區(qū)域分布不均勻的情況下依靠獲取的全景拍攝圖片可觀測(cè)到能見(jiàn)度狀況在周圍環(huán)境的變動(dòng)情況以及分布差異；從天氣現(xiàn)象傳感器獲得天氣現(xiàn)象(雨、雪、霧、冰雹等)的測(cè)量結(jié)果，能夠細(xì)分因天氣現(xiàn)象因素和灰霾污染因素造成的大氣能見(jiàn)度的變化情況。

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解此處所描述的具體實(shí)施實(shí)例僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。由圖1所示，本實(shí)用新型的具有多方位全景拍攝功能的能見(jiàn)度天氣現(xiàn)象監(jiān)測(cè)儀它包括立柱I頂部裝設(shè)的成像裝置，所述成像裝置下的立柱I上還分別裝設(shè)有天氣現(xiàn)象接收器3和能見(jiàn)度傳感器，立柱I下部裝設(shè)的工作機(jī)柜7內(nèi)還裝設(shè)有數(shù)據(jù)采集儀8，數(shù)據(jù)采集儀8分別與成像裝置、天氣現(xiàn)象接收器3和能見(jiàn)度傳感器電連接。工作機(jī)柜7內(nèi)還裝設(shè)有防雷模塊9、電源10、以及3G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊11。成像裝置由裝設(shè)在角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)5上的室外攝相機(jī)4構(gòu)成，角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)5固連于立柱I的頂端，攝像機(jī)4外裝設(shè)有自動(dòng)溫控功能的防護(hù)罩以及固定在其內(nèi)部的CMOS相機(jī)(或CCD相機(jī))。電源10引出電纜線向上依次連接到角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)5、室外攝像機(jī)4、能見(jiàn)度傳感器和天氣現(xiàn)象接收器3，并為其提供穩(wěn)定的工作電壓。角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)5采用電動(dòng)云臺(tái)(或步進(jìn)電機(jī))控制的旋轉(zhuǎn)臺(tái)，角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)5由數(shù)據(jù)采集儀8通過(guò)RS485接口控制使攝相機(jī)4的拍攝角度實(shí)現(xiàn)360°范圍內(nèi)的水平旋轉(zhuǎn)或270°范圍內(nèi)的垂直俯仰旋轉(zhuǎn)，以獲得略小于攝像機(jī)4視角的角度(是電動(dòng)云臺(tái)的最小分辨率的整數(shù)倍)間隔下連續(xù)的多幅場(chǎng)景圖片。天氣現(xiàn)象接收器3與能見(jiàn)度傳感器裝設(shè)于同一水平位置，能見(jiàn)度傳感器由紅外發(fā)射器2和接收器6組成，天氣現(xiàn)象接收器3的軸線與紅外發(fā)射器2的軸線和接收器6的軸線間分別形成60° 80°的夾角，根據(jù)后向散射原理，用于測(cè)量當(dāng)前雨、雪、冰雹等天氣現(xiàn)象實(shí)況。數(shù)據(jù)采集儀8為一體式Intel工控機(jī)，通過(guò)串口與能見(jiàn)度傳感器、天氣現(xiàn)象接收器3連接獲取測(cè)量數(shù)據(jù)，通過(guò)網(wǎng)口與室外攝像機(jī)4相連獲取圖像數(shù)據(jù)，通過(guò)RS485或RS232數(shù)字接口與角度調(diào)節(jié)裝置5連接用以控制室外攝像機(jī)4的拍攝角度，并采用軟件方法將多幅場(chǎng)景圖片合成為全景圖片，連同同一時(shí)刻的能見(jiàn)度、天氣現(xiàn)象測(cè)量數(shù)據(jù)、依靠通過(guò)網(wǎng)口與數(shù)據(jù)采集儀8相連接的3G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊11進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸。全景圖片是以立柱I為中心的360°范圍內(nèi)一定距離的多幅場(chǎng)景圖片對(duì)相鄰圖片做像素單元操作的無(wú)縫連接拼合形成全景(也可對(duì)相鄰圖片不做像素單元操作的逐一簡(jiǎn)單平鋪直至全景)。
權(quán)利要求1.一種具有多方位全景拍攝功能的能見(jiàn)度天氣現(xiàn)象監(jiān)測(cè)儀，其特征是它包括立柱頂部裝設(shè)的成像裝置，所述成像裝置下的立柱上還分別裝設(shè)有天氣現(xiàn)象接收器和能見(jiàn)度傳感器，立柱下部裝設(shè)的工作機(jī)柜內(nèi)還裝設(shè)有數(shù)據(jù)采集儀，所述數(shù)據(jù)采集儀分別與成像裝置、天氣現(xiàn)象接收器和能見(jiàn)度傳感器電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有多方位全景拍攝功能的能見(jiàn)度天氣現(xiàn)象監(jiān)測(cè)儀，其特征是所述成像裝置由裝設(shè)在角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)上的室外攝相機(jī)構(gòu)成，攝像機(jī)外裝設(shè)有自動(dòng)溫控功能的防護(hù)罩。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有多方位全景拍攝功能的能見(jiàn)度天氣現(xiàn)象監(jiān)測(cè)儀，其特征是所述天氣現(xiàn)象接收器與能見(jiàn)度傳感器裝設(shè)于同一水平位置，所述能見(jiàn)度傳感器由紅外發(fā)射器和接收器組成，所述天氣現(xiàn)象接收器軸線與紅外發(fā)射器軸線和接收器軸線間分別形成60° 80°的夾角。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種具有多方位全景拍攝功能的能見(jiàn)度天氣現(xiàn)象監(jiān)測(cè)儀，它包括立柱頂部裝設(shè)的成像裝置，立柱上裝設(shè)有天氣現(xiàn)象接收器和能見(jiàn)度傳感器，機(jī)柜內(nèi)裝設(shè)有數(shù)據(jù)采集儀，數(shù)據(jù)采集儀分別與成像裝置、天氣現(xiàn)象接收器和能見(jiàn)度傳感器電連接。安裝角度調(diào)整機(jī)構(gòu)的攝像機(jī)彌補(bǔ)了單方向固定角度拍攝的不足，擺脫了對(duì)監(jiān)測(cè)站房的要求，可安裝在空曠區(qū)域、居民區(qū)等不便設(shè)立站房的監(jiān)測(cè)區(qū)域，可降低成本，減少維護(hù)量，便于監(jiān)測(cè)，在地形地貌復(fù)雜多變、污染源集中和道路干線網(wǎng)上團(tuán)霧移動(dòng)等區(qū)域，在能見(jiàn)度變化迅速、區(qū)域分布不均情況下依靠獲取的拍攝圖片可觀測(cè)到能見(jiàn)度狀況在周圍環(huán)境的變動(dòng)情況及分布差異，能夠細(xì)分因天氣現(xiàn)象因素和灰霾污染因素造成的大氣能見(jiàn)度變化情況。
文檔編號(hào)G01N21/17GK203037878SQ20122068552
公開(kāi)日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2012年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月13日
發(fā)明者劉兵輝, 崔延青, 崔永剛 申請(qǐng)人:河北先河環(huán)?？萍脊煞萦邢薰?br>