[發明專利]一種多目云測量系統及方法

在審

• 申請號: 201710354317.9
• 申請日: 2017-05-18
• 公開（公告）號: CN107220666A
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發明（設計）人: 游思梁;沈平;陳煜達
• 申請（專利權）人: 上海晶電新能源有限公司
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G06K9/20;G06K9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

【技術領域】

本發明涉及一種多目云測量系統及方法，屬于云檢測技術領域。

【背景技術】

塔式光熱太陽能聚光場是將低能流太陽輻射能進行匯聚, 在集熱器上形成高能流太陽輻射能, 從而達到較高光熱轉化效率。在日常運營過程中, 天空中的大面積云團會對照到到聚光場的太陽輻射能造成阻擋, 使得聚光場投入到集熱器的光路瞬間消失或消減, 因此對聚光場上空的大云團測量和分析對系統運營有其重要的意義。

【發明內容】

本發明的目的在于：針對現有技術的不足，提供一種多目云測量系統及方法，能夠很好的檢測聚光場上方的云，從而對塔式光熱太陽能聚光場的實時云監測與短時云預測提供參考量化依據。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

本發明所述的一種多目云測量系統，其特征在于：包括至少三臺圖像采集設備，所述的圖像采集設備通過網絡連接中央服務器，將監控區域上空的云團的圖像信息發送給中央服務器, 中央服務器通過計算分析, 提取云團的特征信息, 最終將分析計算的結果提交應用，所述的圖像采集設備與中央服務器設有交換機，通過交換機實現圖像采集設備與中央服務器之間的信息進行交互。

在本發明中：所述的圖像采集設備包括廣角相機、平臺、透明玻璃罩、遮陽球、支架、兩軸傳動機構和控制器，所述的控制器具有GPS時鐘同步功能，所述的兩軸傳動機構上水平設有平臺，平臺上設有透明玻璃罩，透明玻璃罩內設有廣角相機，所述的遮陽球固定在支架上，支架固定在兩軸傳動機構的一端，所述的兩軸傳動機構通過連接線連接控制器，控制器實現兩軸連續跟蹤, 保證遮陽球、相機鏡頭、太陽成在一條直線上，同時控制器與中央服務器的通訊, 將采集到的實時圖像信息上傳給中央服務器。

在本發明中：所述兩軸傳動機構包括俯仰軸減速機、電機和方位軸減速機，所述的支架固定在俯仰軸上, 支架可以繞俯仰軸旋轉, 也可繞方位軸旋轉, 保證太陽光不會直接照射到廣角相機的鏡頭內。

在本發明中：所述廣角相機配有濾光片, 濾光濾掉雜散光。

一種基于多目云測量方法，包括如下步驟：

（1）、獲取當前時刻t, 初始化圖像采集設備的編號為cam_id=1；

其中：圖像采集設備按照既定采樣周期Δt進行圖像采集的時間序列集合, 記為T={t₁, t₂, …, t_M}, 集合元素t_i表示采集時刻, 下標表示采集時刻的先后次序；圖像采集設備數量用符號NUM_CAM 表示；圖像采集設備編號集合：CAM_ID={1, 2, …, NUM_CAM }；云團數量：NUM_CLD(cam_id, t)表示圖像采集設備cam_id在t時刻視場范圍內的云團數量；云團編號集合：CLD_ID={1, 2, …, NUM_CLD(cam_id, t)}表示圖像采集器cam_id 在t時刻的云團編號的集合；采樣次數閥值：NUM_SMP, 中央服務器用于判定云團運動軌跡的采集次數閥值；

（2）、圖像采集設備cam_id完成圖像采集，獲取圖像信息為Raw(t, cam_id)；

（3）、圖像采集設備cam_id對Raw(t, cam_id)數據進行預處理, 獲得云團編號集合CLD_ID(t, cam_id)和云團特征信息CLD_FT(t, cam_id)；

（4）、圖像采集設備cam_id將CLD_ID(t, cam_id)、CLD_FT (t, cam_id)通過網絡上傳給中央服務器；

（5）、圖像采集設備編號cam_id = cam_id + 1；

（6）、若cam_id>NUM_CAM，則繼續，否則返回步驟（2）；

（7）、t=t+Δt, 返回步驟（1）。

采用上述結構后，本發明有益效果為：本發明系統的結構簡單、設計合理，通過本系統中圖像采集設備的實時圖像信息的采集，并通過中央服務器的數據分析與轉換，為聚光場上空云團狀態量化提供了基礎，同時通過對歷史數據進行數據挖掘，從而能夠對該地區的云團能夠做到較好的短時預測；由本發明的系統和方法，通過常年累月的數據采集，為日常運營的優化提供數據支撐。

【附圖說明】

此處所說明的附圖是用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，但并不構成對本發明的不當限定，在附圖中：

圖1是本發明的檢測系統示意圖；

圖2是本發明中圖像采集設備的示意圖。