[發(fā)明專利]一種基于北斗通信的大氣電場雷電監(jiān)測預警裝置

在審

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• 申請日: 2021-04-23
• 公開（公告）號: CN113176452A
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發(fā)明（設計）人: 張琪;石立華;陳海林;邱實;王建寶;孫征
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍陸軍工程大學
• 主分類號: G01R29/08
• 分類號: G01R29/08;G01W1/10;G01S19/14
• 代理公司: 北京力量專利代理事務所(特殊普通合伙) 11504
• 代理人: 毛雨田

1.一種基于北斗通信的大氣電場雷電監(jiān)測預警裝置，其特征在于，包括：一個或者一個以上的前端雷電監(jiān)測預警裝置(10)和1臺數(shù)據(jù)處理中心(20)，二者之間通過北斗短報文(30)實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信；

其中，前端雷電監(jiān)測預警裝置(10)，安裝在固定場所或者安裝于機動裝備上，用于實現(xiàn)預警裝置附近區(qū)域的雷電監(jiān)測預警，并通過北斗短報文(30)向數(shù)據(jù)處理中心(20)發(fā)送預警信息；

數(shù)據(jù)處理中心(20)，用于融合分析前端雷電監(jiān)測預警裝置(10)的北斗短報文(30)預警信息，實現(xiàn)雷電的區(qū)域監(jiān)測預警。

2.根據(jù)權利要求1所述的基于北斗通信的大氣電場雷電監(jiān)測預警裝置，其特征在于，

所述前端雷電監(jiān)測預警裝置(10)包括：

大氣電場探頭(11)，用于感應雷電產(chǎn)生的大氣電場；

信號處理模塊(12)，計算大氣電場探頭(11)感應電場絕對值的平均值和電場變化率絕對值的平均值；

單站預警信息生成模塊(13)，用于將前置信號處理模塊(12)輸出的電場絕對值的平均值和電場變化率絕對值的平均值與預設閾值進行比對，并生成預警信息；

北斗發(fā)送模塊(14)，用于接收前置單站預警信息生成模塊(13)生成的預警信息，并進行本裝置預警信息發(fā)送；

轉(zhuǎn)速調(diào)控模塊(15)，用于調(diào)控大氣電場探頭(11)的動片(112)轉(zhuǎn)速。

3.根據(jù)權利要求2所述的基于北斗通信的大氣電場雷電監(jiān)測預警裝置，其特征在于，所述的生成預警信息是0、1、2、3四個預警等級，預警等級、1分鐘內(nèi)絕對值最大的電場值及其發(fā)生時刻、1分鐘內(nèi)電場絕對值的平均值和電場變化率絕對值的平均值合并為預警信息；

當1分鐘內(nèi)大氣電場絕對值的平均值E0和電場變化率絕對值的平均值Evar均高于預設閾值時，預警等級為最高等級3；

當E0低于預設閾值，但Evar高于預設閾值時，預警等級為2；

當E0高于預設閾值，但Evar低于預設閾值時，預警等級為1；

當E0和Evar均低于預設閾值時，預警等級為最低等級0。

4.根據(jù)權利要求3所述的基于北斗通信的大氣電場雷電監(jiān)測預警裝置，其特征在于，預設閾值為：大氣電場閾值分別為2.0kV/m，電場變化率閾值為3.5kV/m。

5.根據(jù)權利要求1所述的基于北斗通信的大氣電場雷電監(jiān)測預警裝置，其特征在于，

所述數(shù)據(jù)處理中心(20)包括：

北斗接收模塊(21)，用于接收若干個前端雷電監(jiān)測預警裝置(10)中北斗發(fā)送模塊(14)發(fā)送的預警信息；

區(qū)域預警信息生成模塊(22)，用于融合分析北斗接收模塊(21)接收的多個前端雷電監(jiān)測預警裝置(10)組成的探測區(qū)域的預警信息；

信息分發(fā)模塊(23)，實現(xiàn)區(qū)域雷電預警信息向遠端裝備或人員的分發(fā)。

6.根據(jù)權利要求2所述的基于北斗通信的大氣電場雷電監(jiān)測預警裝置，其特征在于，大氣電場探頭11，包含用于感應大氣電場的定片111和連接在轉(zhuǎn)速可調(diào)電機113上的動片112；通過調(diào)節(jié)電機113轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)動片112的轉(zhuǎn)速調(diào)控。

7.根據(jù)權利要求6所述的基于北斗通信的大氣電場雷電監(jiān)測預警裝置，其特征在于，定片111和動片的個數(shù)均為6。

8.根據(jù)權利要求2所述的基于北斗通信的大氣電場雷電監(jiān)測預警裝置，其特征在于，轉(zhuǎn)速調(diào)控模塊(15)，用于調(diào)控大氣電場探頭(11)的動片(112)轉(zhuǎn)速是指轉(zhuǎn)速調(diào)控模塊15，依據(jù)所述單站預警信息生成模塊13生成的預警等級，調(diào)控電磁繼電器開關151，切換分壓電阻152輸出調(diào)控電壓，實現(xiàn)電機113轉(zhuǎn)速調(diào)控，繼而改變所述大氣電場探頭11的動片112轉(zhuǎn)速，即可獲得不同的大氣電場采樣率。