[實用新型]一種數字化閃電電場變化信號測量系統

有效

• 申請號: 201520546933.0
• 申請日: 2015-07-24
• 公開（公告）號: CN204832355U
• 公開（公告）日: 2015-12-02
• 發明（設計）人: 周愚;許遠根;陳揚;李哲;曾瑜;韓冬;嚴碧武;章涵;吳大偉;陳坤;萬帥;劉新;徐霞;俞坤師;黃俊
• 申請（專利權）人: 國網電力科學研究院武漢南瑞有限責任公司
• 主分類號: G01R29/08
• 分類號: G01R29/08
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 張惠玲

1.一種數字化閃電電場變化信號測量系統，其特征在于，至少包括平板天線、電場模數轉換模塊、數字信號處理模塊，所述電場模數轉換模塊的輸入端與平板天線連接，電場模數轉換模塊的輸出端與數字信號處理模塊連接；

所述平板天線用于探測閃電產生的電場變化信號并傳輸至電場模數轉換模塊；

所述電場模數轉換模塊用于處理和轉換電場變化信號，得到數字化的閃電電場變化信號，并將數字化的閃電電場變化信號傳輸至數字信號處理模塊；

所述數字信號處理模塊用于觸發采集并處理所述數字化的閃電電場變化信號以得到閃電電場快變化信號、閃電電場慢變化信號和閃電電場原始信號，并將上述信號進行存儲，組合成為數據幀和外界進行通信。

2.如權利要求1所述的數字化閃電電場變化信號測量系統，其特征在于，所述電場模數轉換模塊為模數轉換電路，包括依次相連的線性放大器、電壓跟隨器、差分芯片以及AD模數轉換芯片，其中，線性放大器的輸入端與平板天線連接、用于將輸入信號進行線性放大，電壓跟隨器用于進行電壓跟隨，差分芯片用于對信號差分并送入AD模數轉換芯片，AD模數轉換芯片用于將模擬信號轉換成為數字信號并送入數字信號處理模塊。

3.如權利要求2所述的數字化閃電電場變化信號測量系統，其特征在于，所述數字信號處理模塊包括信號采入模塊、Fifio緩存模塊、祛直流模塊、累加積分模塊、電場特性判據模塊、浮點轉換模塊、快積分模塊、慢積分模塊以及時鐘對準模塊，其中，信號采入模塊用于按照電場模數轉換模塊中的AD模數轉換芯片的采樣速率采集AD模數轉換芯片送入的數字信號，Fifo緩存模塊用于緩存送入的數字信號、確定祛直流的精準度，祛直流模塊用于祛除信號的直流，浮點轉換模塊用于將輸入的定點信號轉換為64位的雙精度浮點數；所述累加積分模塊、快積分模塊和慢積分模塊為不同積分常數的數字積分器，分別用于獲取閃電電場原始信號、閃電電場快變化信號、閃電電場慢變化信號，其中，累加積分模塊的積分常數最大、慢積分模塊的積分常數其次、快積分模塊的積分常數最最??；電場特性判據模塊用于對比閃電電場原始信號，閃電電場快變化信號和閃電電場慢變化信號，判定當前采入的電場變化信號是否滿足閃電的電場變化信號特征，如果滿足，則通過時間對準模塊進行對準。

4.如權利要求3所述的數字化閃電電場變化信號測量系統，其特征在于，系統還包括存儲模塊，所述數字信號處理模塊還包括存儲驅動模塊，所述存儲模塊與數字信號處理模塊的存儲驅動模塊連接，用于存儲包括閃電電場快變化信號、閃電電場慢變化信號、閃電電場原始信號，并對上述信號通信做緩存。

5.如權利要求3所述的數字化閃電電場變化信號測量系統，其特征在于，系統還包括通信傳輸接口，所述數字信號處理模塊還包括通信驅動模塊，所述通信傳輸接口與數字信號處理模塊連接，用于物理上將抓取的閃電電場快變化信號、閃電電場慢變化信號和閃電電場原始信號和上位機或者網絡進行通信。

6.如權利要求1所述的數字化閃電電場變化信號測量系統，其特征在于，系統還包括GPS模塊，GPS模塊由一個GPS芯片和對應天線組成，用于接收衛星時鐘信號并將時鐘信號傳輸給數字信號處理模塊，給處理的閃電電場變化信號做時鐘標定。

7.如權利要求1所述的數字化閃電電場變化信號測量系統，其特征在于，所述平板天線為中空形狀的圓形平板天線，所述電場模數轉換模塊、數字信號處理模塊均處于專用處理平臺上，所述專用處理平臺位于戶外屏蔽室內。

8.如權利要求1所述的數字化閃電電場變化信號測量系統，其特征在于，還包括絕緣子套管及底座支撐架，所述絕緣子套管連接所述平板天線，所述底座支撐架用于支撐絕緣子套管和平板天線。