觀天測云，明辨天象。從遠古先民到古代天文學家，古人仰觀蒼穹，探索天際的奧秘始終是不懈的追求，他們通過觀天以定農時、測吉兇、指引勞作，在有限的條件下記錄天空的云卷云舒。在古代，朝廷設有專門機構，如“太史令”“欽天監”“司天監”等，所觀結果會載入正史供后人參考；《夢溪筆談》《新儀象法要》等書中，也詳細描述了該如何識別云氣運行。
 
       歲月流轉，科技迭代。步入現代文明，觀天手段已從人眼觀測邁向智能感知。現代社會對天空監測的精準度、實時性、全面性提出了更高要求。山東仁科在深入實地調研和系統分析客戶需求的基礎上，利用物聯網、大數據、云平臺等技術，自主研發了全天空成像儀。設備能夠實現24小時不間斷的云量監測，并自動生成天空全景圖。
 
       全天空成像儀是一款全天候、自動化的天空云量觀測儀器，設備主要由光學鏡頭、濾光片、光電傳感器、GPS天線、視覺處理設備等部件構成，整機采用噴塑鈑金外殼，防塵防水，在雨雪霧晴等復雜天氣條件下能持續穩定運行，且無需人工值守即可實現對天空云量、云狀、云高等天空狀態的實時監測與數據輸出。
 
       憑借出色的觀測能力，全天空成像儀在多領域得到了廣泛應用。目前，全天空成像儀已經為氣象觀測、環境監測、氣候學研究、太陽能應用（如功率預測）、農林生態等領域提供了可靠的數據保障。
   
       全天空成像儀具備先進的技術設計與豐富的功能配置，通過高性能圖像采集、低溫環境適應、選配GPS定位模塊以及外接RS485下行通訊接口等功能，確保了數據的清晰、穩定與完整。
   
       高性能圖像采集技術是全天空成像儀監測天空信息、保障監測數據質量的基礎。全天空成像儀集成了先進的圖像采集技術，能夠在復雜環境下，持續獲取高質量的天空圖像數據。
 
高品質CMOS芯片，成像清晰穩定
 
       全天空成像儀配備高品質的CMOS感光芯片，是圖像采集的核心部件，CMOS感光芯片具備優異的感光性能，能夠在不同光照條件下監測天空細節，同時，信號轉換精度高，可避免圖像失真和噪點過多等問題，確保成像效果的一致性與可靠性。

 
抗干擾設計，保障數據準確
 
       全天空成像儀內置屏蔽層，強化了設備的抗干擾能力，保障成像的準確性。全天空成像儀通常在戶外環境中工作，周邊存在的電磁信號、環境雜光等多種干擾因素，影響芯片的信號采集與傳輸，屏蔽層能夠阻隔外部干擾，確保芯片能夠專注于監測天空本身的光學信息，輸出準確成像結果。

 
成像范圍廣，180°超廣視角成像

       全天空成像儀具備180°超廣視角成像能力，無太陽遮擋裝置，能夠全面監測天空區域。在使用過程中，用戶不用多次調整安裝角度或移動設備就能實現對全天空景象的一次性完整監測，避免因視野局限導致天空區域遺漏，滿足氣象監測、環境觀測等領域對天空整體狀況進行全面監測的基礎需求。

 
兩種采集模式，高效便捷
 
       全天空成像儀支持兩種圖像采集模式，分別是自動采集模式和平臺/APP遠程控制采集模式。
 
       自動采集模式具備較高的靈活性和自主性，用戶可以根據監測任務的具體要求，設定每組工作時段的起始時間和結束時間，在設定時段內，全天空成像儀會自動按照預設的參數開展不間斷的采集工作，無需人工干預，降低了運維成本。

 
       在平臺/APP遠程控制采集模式下，用戶只需通過平臺或移動APP即可遠程向設備發送采集指令，實現即時采集，提升了使用的便捷性和應急響應能力。
 
       全天空成像儀自動采集模式的采集間隔默認固定為300秒，可適配常規監測需求，用戶也可按需自主調整，最短可設30秒，滿足特殊監測需求，提升場景適配能力，為精準分析提供高時效影像數據支持。
         全天空成像儀內置自加熱功能模塊，可根據外界環境溫度的變化自動工作，無需人工干預。當外界溫度降低到可能影響設備正常運行的閾值時，自加熱模塊會快速產生熱量，維持設備內部核心元件的溫度在合理范圍內，確保設備的關鍵部件能正常運轉，在各類低溫環境下的監測工作都不會中斷。

 
       用戶可根據實際應用需求，選配GPS定位模塊，提升對天空觀測的準確度和專業性，彌補了傳統天空觀測設備在方位定位上的不足。全天空成像儀搭配GPS模塊之后，能夠向云平臺上傳精準的經緯度信息，云平臺自動計算“太陽高度角、方位角、日出日落時刻”，以此確定太陽位置，對天空圖像進行地理標定，拓展了全天空成像儀的應用場景，增強數據的實用價值。

   
       全天空成像儀具備靈活的功能擴展能力。通過選配RS485下行通訊接口，全天空成像儀可直接對接溫濕風壓、輻射等多種不同類型的氣象傳感器。
       這項功能打破了傳統單一監測設備的功能局限，實現了一機多用的效果，降低了設備日常維護、檢修以及后續更新換代過程中的各項成本。
 
       全天空成像儀支持通過4G無線傳輸和以太網有線傳輸兩種方式連接云平臺。用戶可根據監測站點的實際環境條件自主選擇合適的傳輸方式，采集到的全天空監測數據會實時、準確地傳輸至專用的云端服務平臺。
 
       云端服務平臺可將“全天空成像儀”拍攝上傳的360°天空全景圖像利用圖像處理算法拼接轉換為“天空全景長方圖”，同時依托專業的云檢測算法生成兩種圖像的量化分析圖，得出“總云量、厚云量、薄云量、云量等級、云量等級類型、云狀、云軌跡、太陽遮擋狀態、圖像亮度”等量化數據供用戶參考。

 
1云量分析
 
       云端服務平臺可依托專業算法，計算某一時刻云況圖像中“薄云、厚云、藍天”的分量占比，并生成云量占比圖；還可統計不同時段云況圖像的云量變化，生成云量曲線圖；云端服務平臺采用八分制對當前云量進行晴天、少云、局部多云（散云）、多云、陰天的等級劃分，并生成云量等級類型圖，方便用戶快速預覽。

 
2云狀分析
 
       云端服務平臺可對某一時刻云況圖像中的云的“形狀、尺度、結構”等外形特征進行識別，將當前云況分為“積云、積雨云、層積云、層云、雨層云、高層云、卷云、卷層云、卷積云”等不同類型，并統計不同時段云況圖像的云狀變化，生成云狀分析圖，方便用戶快速預覽。

 
3云量軌跡
 
       云端服務平臺可將不同時段的“360°天空全景原圖、360°天空全景分析圖、天空全景長方原圖、天空全景長方分析圖”按照時間進度進行播放，以此方便用戶分析云的軌跡變化，確定云的走向，預測太陽被云遮擋的情況。
 
4歷史數據查詢
 
       云端服務平臺支持對不同時刻的“總云量、云量等級、云量等級類型、云狀、太陽遮擋 狀態、圖像亮度、太陽高度角、方位角、日出日落時刻、氣象數據”進行查詢、導出、生成曲線，為事后溯源提供數據支撐。還支持對不同的“360°天空全景原圖、360°天空全景分析圖、天空全景長方原圖、天空全景長方分析圖”進行查詢、下載。
 
5多種報警方式
 
       支持微信、短信、郵件、語音等告警方式實現“云量覆蓋率預警提醒”，系統可設置云量預警閾值，當滿足預警條件后，系統自動向指定用戶推送微信預警信息，方便用戶及時作出應對措施，起到預防預警的作用。
   
       01安裝前：安裝前確保設備水平穩定安裝，安裝位置應選擇在“空曠且仰視視野較大”的地段，盡可能避免周圍有遮擋物的區域；為避免設備拍攝照片不清晰，安裝時要檢查攝像頭保護罩潔凈情況，如有污漬可用軟布（眼鏡布）清潔。
 
       02安裝時：安裝時需注意天空成像儀帶N字標識的一側指向正北方，以確保拍攝的“360°天空全景圖像”正上方為北；GPS選型的設備把GPS天線接好吸附到對應立桿上即可。
 
       03安裝后：安裝后可連接藍牙配置APP手動拍一張照片，根據照片檢查安裝高度、檢測距離是否符合全天空攝像機成像要求。
 
全天空成像儀安裝支架

 
       為滿足客戶的不同安裝需求，全天空成像儀支持抱桿橫梁支架、立柱轉接件、氣象站立桿專用橫臂、桿頂抱合座四種安裝支架，用戶可以依據實際情況自行選擇。
 
       從古代欽天監的人工值守到如今全天空成像儀的全天候自主監測，從《夢溪筆談》的文字記載到云端平臺的量化分析圖譜，人類觀天之心從未改變。山東仁科研發的全天空成像儀使天空云量的變化被準確監測，實時、精準的云觀測數據，能直接應用于多個氣象服務領域，為其提供了高質量、標準化的長序列云觀測數據，為應對氣候變化、保障生態安全、助力產業升級提供了堅實的氣象數據保障。