[發明專利]一種雷電地閃識別方法、裝置、設備及可讀存儲介質

在審

• 申請號: 202110705947.2
• 申請日: 2021-06-24
• 公開（公告）號: CN113408805A
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發明（設計）人: 朱強華;吳國英;朱承治;劉周斌;謝向榮;徐丹露;林吉平;繆寧杰;陳鐵義;謝知寒;方芹;王澍
• 申請（專利權）人: 國網浙江省電力有限公司雙創中心;國家電網有限公司;寧波麥思捷科技有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/26;G06N3/04;G06N3/08;G06N20/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張春輝

本發明公開了一種雷電地閃識別方法，該方法不直接采用典型固定的波峰、波谷特征識別模型去匹配雷電波形，而是將波形識別問題轉化為圖像分類目標問題去實現，根據大量的雷電地閃電磁波波形圖片和非雷電地閃電磁波圖片作為訓練樣本，對搭建的機器學習模型進行訓練，得到可識別雷電地閃電磁波的模型，通過該模型對雷電地閃電磁波整體形態的識別，針對電磁波所有位置的波形特征進行識別，相比傳統方法中對波形的波峰、波谷等關鍵位置進行固定閾值匹配的方式識別的波形范圍大，特征更全面，可提高雷電電磁波識別能力，從而提升雷電地閃電磁波識別精準度。本發明還公開了一種雷電地閃識別裝置、設備及可讀存儲介質，具有相應的技術效果。

技術領域

本發明涉及雷電電磁波探測與識別技術領域，特別是涉及一種雷電地閃識別方法、裝置、設備及可讀存儲介質。

背景技術

雷暴天氣是自然現象中的一種天氣現象，近些年來由雷電引發的災害頻繁發生，并呈迅速上升的趨勢。雷電探測與預警成為了防治雷電災害的重要技術手段。

雷電活動所產生的電磁輻射場，尤其是主能量集中的低頻/甚低頻段的電磁輻射場，其產生的電磁輻射波可沿地球表面傳播數百公里或更遠。現有的雷電探測方法及裝置通常是檢測雷電活動所產生的低頻/甚低頻段電磁輻射波所對應的電磁感應信號。雷電按照大類分，主要有云閃和地閃，其中地閃會造成更多危害。目前所公開的用于區分云閃和地閃的識別判據有：時間判別法，即檢測輸入信號的主峰由參考零點到峰值點的時間，因為云閃電檢信號具有短暫的上升時間；雙極性測試法，即與第一峰相比較，后續相反極性波峰的峰值偏大，則被判定為云閃；另一種方法是同極性測試法，即存在與第一峰極性相同的后續峰，且后續峰峰值偏大，則被判定為云閃。如果所輸入的感應信號不滿足上述判定則將被假定為地閃雷電信號。但是，即使綜合利用上述判據，仍然存在地閃雷電信號被錯誤的判定。

綜上所述，如何提升雷電地閃電磁波識別精準度，減少錯誤判定概率，是目前本領域技術人員急需解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種雷電地閃識別方法、裝置、設備及可讀存儲介質，可以提升雷電地閃電磁波識別精準度，減少錯誤判定概率。

為解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案：

一種雷電地閃識別方法，包括：

確定待識別電磁波電壓數據；其中，所述待識別電磁波電壓數據中包括低頻或甚低頻段數據；

將所述待識別電磁波電壓數據進行圖形化處理，得到波形圖像；

調用預訓練的雷電地閃電磁波識別模型對所述波形圖像進行電磁波形態識別，得到雷電地閃預測概率；其中，所述雷電地閃電磁波識別模型為根據雷電地閃電磁波波形圖片和非雷電地閃電磁波波形圖片進行波形識別訓練得到的機器學習模型；

根據所述雷電地閃預測概率生成雷電地閃識別結果。

可選地，將所述待識別電磁波電壓數據進行圖形化處理，得到波形圖像，包括：

將所述待識別電磁波電壓數據中各點的電壓值分別與波峰電壓值相除，并將計算得到各點對應的商值作為標準值；

以各點對應的時間為橫軸，所述標準值為縱軸進行波形繪制，生成波形圖像。

可選地，在所述以各點對應的時間為橫軸，所述標準值為縱軸進行波形繪制之后，還包括：

將所述波形圖像轉換為以設定值為邊長的正方形圖像。

可選地，所述確定待識別電磁波電壓數據，包括：

接收雷暴活動中電磁波電壓值記錄數據；

確定所述電磁波電壓值記錄數據中低頻或甚低頻段范圍的波峰峰值點；