一种可扩展的远程天文台系统技术方案

本发明专利技术提供了一种可扩展的远程天文台系统，包括：远程观测终端，通过网络设备连接管理服务器；电源模块，为网络设备、圆顶模块、环境监测模块、存储服务器、管理服务器、望远镜模块提供电源与相关控制，并与网络设备连接；圆顶模块，通过网络设备与管理服务器、电源模块进行通讯连接；环境监测模块，通过网络设备与管理服务器、存储服务器、电源模块进行通讯连接；望远镜模块组，包括至少一个望远镜模块，每个望远镜模块通过网络设备与存储服务器、管理服务器、电源模块进行通讯连接；管理服务器，对数据进行分析得到台站综合信息并反馈给终端用户；存储服务器，将数据进行分类存储并为远程用户提供下载接口。

An Extensible Remote Observatory System

The invention provides an extensible remote Observatory system, which includes: remote observation terminal, connecting management server through network equipment; power module, providing power and related control for network equipment, dome module, environmental monitoring module, storage server, management server, telescope module, and connecting with network equipment; dome module, connecting management server with network equipment and pipe through network equipment. Management server and power module communicate with each other; environment monitoring module communicates with management server, storage server and power module through network equipment; telescope module group includes at least one telescope module, each telescope module communicates with storage server, management server and power module through network equipment; management server communicates with storage server, management server and power module through management server. The data are analyzed to get comprehensive information of the station and fed back to the end user. The storage server stores the data in different classes and provides download interface for remote users.

【技术实现步骤摘要】
一种可扩展的远程天文台系统
本专利技术涉及远程天文台
，具体涉及一种可扩展的远程天文台系统。
技术介绍
天文学是一门观测学科，高质量的观测环境对于天文观测尤为重要。随着经济的快速发展，城市的光污染和空气污染愈发严重，极大的影响天文观测的质量，因此人口稀少、远离城市、高海拔的偏远地区往往成为良好观测台站的首要选择。但这些地方由于交通不便、食物补给困难、氧气稀薄等客观因素的存在并不适合人类长期驻扎，而每次观测都需要长途跋涉以及繁琐的观测准备工作，不仅十分不方便，还浪费了大量的时间。远程观测具备高效的特点，越来越受用户青睐，远程天文台是天文观测的主要发展趋势。其实，从微处理器出现以来，人们就开始尝试各种方法，以追求高效的天文观测。远程天文台基于计算机技术和望远镜技术的不断发展而诞生，是一台可以远程控制并能协调天文台不同子设备(如：望远镜、圆顶、气象站、全天相机、监控等)协同工作的观测系统，例如，图1为一种无人值守远程天文台系统的实现原理框图，如图1所示，该系统包括电力供应模块、互联网接入模块、服务器远程控制模块、服务器内部控制模块、天文望远镜系统模块、气象监测系统模块和监控系统模块。电力供应模块向外连接公共电力设备，对内向望远镜各模块提供电源和开关控制；互联网接入模块向整个系统提供对外接入公共网络，实现远程控制端对天文台设备的遥控，对内实现各模块间的网络通信；服务器远程控制模块采用向日葵开机棒，实现天文台的远程操控。服务器内部控制模块，由一台高性能电脑以及安装其中的用于控制望远镜、用于管理气象监测、监控和其他被控设备的相关软件组成。
技术实现思路
在实现本专利技术的过程中，申请人发现上述现有技术存在如下技术缺陷：(1)相关控制和驱动软件都安装在服务器内部控制模块中，在软件升级或者为观测系统提供新功能时需要中断观测以便进行安装配置，若升级失败需要更长时间进行恢复，直接影响观测效率；(2)相关控制和驱动软件都安装在服务器内部控制模块中，无法满足多望远镜同时观测的需求，因为所接入的望远镜可以是不同类型的设备，也可以是相同类型的设备，即该系统无法进行扩展以支撑多个望远镜进行同时观测；(3)互联网接入模块对外提供公共网络的接入，对内提供其他模块间的网络通讯，该模块未提供远程或本地用户的登陆和权限管理机制，无法支持多用户对多望远镜的协同观测和管理功能；(4)采用向日葵开机棒进行远程开关机，需要被控计算机的主板和网卡支持并已经开启远程唤醒功能，支持计算机的类型具有局限性；(5)该设计方案中未提供云量以及PM2.5(ParticulateMatter2.5)监控模块，无法实时监测天空云量、大气污染程度，远程用户无法准确判断是否可以开展观测。鉴于上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种可扩展的远程天文台系统。为了达到上述目的，本专利技术所提供的技术方案如下：根据本专利技术的一个方面，提供了一种可扩展的远程天文台系统，包括：远程观测终端、网络设备、电源模块、圆顶模块、环境监测模块、存储服务器、管理服务器、望远镜模块组；其中，远程观测终端通过网络设备连接管理服务器，对管理服务器进行接管操作；电源模块为网络设备、圆顶模块、环境监测模块、存储服务器、管理服务器、望远镜模块组提供电源与相关控制，并与网络设备连接；圆顶模块通过网络设备与管理服务器、电源模块进行通讯连接，圆顶模块接收来自管理服务器的网络信息、接收来自电源模块的控制信号，实现圆顶的开启、闭合以及随动，并将状态信息反馈给管理服务器；环境监测模块通过网络设备与管理服务器、存储服务器、电源模块进行通讯连接，环境监测模块将信息实时传输给管理服务器和存储服务器；望远镜模块组包括至少一个望远镜模块，每个望远镜模块通过网络设备与存储服务器、管理服务器、电源模块进行通讯连接，每个望远镜模块将信息实时传输给管理服务器和存储服务器；管理服务器对数据进行分析得到台站综合信息并反馈给终端用户；存储服务器将数据进行分类存储并为远程用户提供下载接口。在本专利技术的某些实施例中，所述管理服务器采用kubernetes与docker容器化的部署方式，根据需求将定制的容器分发到存储服务器与各个望远镜模块，平滑升级各个望远镜模块的容器，升级失败可迅速回滚到原有的状态。在本专利技术的某些实施例中，所述望远镜模块组中的每个望远镜模块相互独立，在不影响其他望远镜模块的正常运行的情况下，实现望远镜模块的增加或者删除。在本专利技术的某些实施例中，所述管理服务器部署授权管理容器，处理不同用户的请求，根据需求对不同用户授权管理不同的望远镜模块，满足多用户多望远镜的同时观测。在本专利技术的某些实施例中，所述电源模块包括电源供应模块与开关控制模块；其中，电源供应模块对外连接公共电力设备，对内经稳压保护装置后，向网络设备、圆顶模块、环境监测模块、存储服务器、管理服务器、望远镜模块组提供电源供应；开关控制模块接收开关控制信号，开关控制信号被传入到信号处理芯片中进行信号提取，之后，通过驱动继电器的开关以控制电源的接入。在本专利技术的某些实施例中，所述信号处理芯片为可编程芯片。在本专利技术的某些实施例中，所述环境监测模块包括气象监测模块、全天相机模块、视频监视模块以及灯光照明模块。在本专利技术的某些实施例中，所述气象监测模块包括温度传感器、湿度传感器、风速计、风向计、雨量传感器、气压传感器、太阳辐射传感器、亮度传感器和PM2.5传感器。从上述技术方案可以看出，本专利技术可扩展的远程天文台系统至少具有以下有益效果其中之一：(1)采用kubernetes与docker容器化的部署方式，设备升级只需要更新容器，不影响系统的其他部分，若升级失败可以快速回滚到原来的状态，不影响继续观测；(2)通过管理服务器统一管理望远镜模块组，每个望远镜模块相互独立，可以快速实现望远镜模块的增加或者删除，不会影响其他望远镜模块的正常运行；(3)管理服务器部署授权管理功能，可以对不同的用户进行不同的授权，满足多用户、多望远镜同时观测的能力；(4)通过单片机等可编程芯片直接控制服务器的开关，消除向日葵开机棒需要主板和网卡支持唤醒功能的局限性；(5)增加全天相机模块、PM2.5监测模块，可以实时的、更加精确的判断天空云量和大气污染程度，为观测可行性提供更加合理的判断标准。附图说明图1为现有技术远程天文台系统的实现原理框图。图2为本专利技术实施例可扩展的远程天文台系统的结构框图。图3为图2中可扩展的远程天文台系统的部分结构框图之一。图4为图2中可扩展的远程天文台系统的部分结构框图之二。图5为图2中可扩展的远程天文台系统的部分结构框图之三。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。在本专利技术的示例性实施例中，提供了一种可扩展的远程天文台系统。图2为本专利技术实施例可扩展的远程天文台系统的结构框图。如图2所示，本专利技术可扩展的远程天文台系统包括：远程观测终端、网络设备、电源模块、圆顶模块、环境监测模块、存储服务器、管理服务器、望远镜模块组。如图2所示，其中图2中虚线表示电源相关走向，实线表示网络相关走向。远程观测终端通过网络设备连接管理服务器，对管理服务器进行接管操作，远程观测终端可以是平板电脑、手机、台式电脑、笔记本电脑中的一种或者多种，远程观本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可扩展的远程天文台系统，其特征在于，包括：远程观测终端、网络设备、电源模块、圆顶模块、环境监测模块、存储服务器、管理服务器、望远镜模块组；其中，远程观测终端通过网络设备连接管理服务器，对管理服务器进行接管操作；电源模块为网络设备、圆顶模块、环境监测模块、存储服务器、管理服务器、望远镜模块组提供电源与相关控制，并与网络设备连接；圆顶模块通过网络设备与管理服务器、电源模块进行通讯连接，圆顶模块接收来自管理服务器的网络信息、接收来自电源模块的控制信号，实现圆顶的开启、闭合以及随动，并将状态信息反馈给管理服务器；环境监测模块通过网络设备与管理服务器、存储服务器、电源模块进行通讯连接，环境监测模块将信息实时传输给管理服务器和存储服务器；望远镜模块组包括至少一个望远镜模块，每个望远镜模块通过网络设备与存储服务器、管理服务器、电源模块进行通讯连接，每个望远镜模块将信息实时传输给管理服务器和存储服务器；管理服务器对数据进行分析得到台站综合信息并反馈给终端用户；存储服务器将数据进行分类存储并为远程用户提供下载接口。

【技术特征摘要】
1.一种可扩展的远程天文台系统，其特征在于，包括：远程观测终端、网络设备、电源模块、圆顶模块、环境监测模块、存储服务器、管理服务器、望远镜模块组；其中，远程观测终端通过网络设备连接管理服务器，对管理服务器进行接管操作；电源模块为网络设备、圆顶模块、环境监测模块、存储服务器、管理服务器、望远镜模块组提供电源与相关控制，并与网络设备连接；圆顶模块通过网络设备与管理服务器、电源模块进行通讯连接，圆顶模块接收来自管理服务器的网络信息、接收来自电源模块的控制信号，实现圆顶的开启、闭合以及随动，并将状态信息反馈给管理服务器；环境监测模块通过网络设备与管理服务器、存储服务器、电源模块进行通讯连接，环境监测模块将信息实时传输给管理服务器和存储服务器；望远镜模块组包括至少一个望远镜模块，每个望远镜模块通过网络设备与存储服务器、管理服务器、电源模块进行通讯连接，每个望远镜模块将信息实时传输给管理服务器和存储服务器；管理服务器对数据进行分析得到台站综合信息并反馈给终端用户；存储服务器将数据进行分类存储并为远程用户提供下载接口。2.根据权利要求1所述的可扩展的远程天文台系统，其特征在于，所述管理服务器采用kubernetes与docker容器化的部署方式，根据需求将定制的容器分发到存储服务器与各个望远镜模块，平滑升级各个望远镜模块的容器，升级失败可迅速回滚到原有的...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩军，樊东卫，崔辰州，米琳莹，
申请(专利权)人：中国科学院国家天文台，
类型：发明
国别省市：北京,11