全天空成像仪asi-北京中科技达有限公司

全天空成像仪概念

优势特点：

l无太阳遮挡装置，具有防水功能，可全天候实时记录全天空云况信息

l内置电脑主机，无需额外安装工作站，可连接网络，通过终端远程操作和监控

l功耗低，体积小，重量轻，便于野外安装

技术参数：

l采样频率：小采样时间≤15s，可调

l云量分辨率：≤0.1成

l云量精度：≤1成

l观测时段：0~24h，可选

l操作温度：-40~55℃

l尺寸及重量：20×20×20cm，3kg

应用范围：

l云量，天气观测，大气研究

l航空气象观测，天空监视

l紫外线，污染物研究

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，asi全天空成像仪asi，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，可见光全天空成像仪asi，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.

全天空成像仪，主要有两部分组成

全天空成像仪，EKO全天空成像仪asi，主要有两部分组成，一部分是扫描式红外成像仪(SIRIS-1)，其结构由热红外测温传感器、地面温湿度传感器、水平和俯仰旋转平台和控制箱等组成，红外测温传感器用于感应8~14 μm波段大气向下红外辐射，系统响应时间为120 ms，温度分辨率为0.1℃。距离比S=34：1，系统结构如图 1a所示(谭涌波等，2005；胡树贞等，2012)，另一部分为双站可见光成像仪，采用一对相机置于水平和俯仰可旋转的云台中，两个云台相距60 m，图像采集传感器视场角为54°，全天空成像仪asi，图像分辨率为44万像素，低照度为0.1 LX。旋转云台采用一体化高速球机，球机旋转角范围，水平角为0°~360°，俯仰角为0°~93°，球机预置位重复精度小于0.05°。