[發明專利]基于雷電風險預警的文物建筑遠程控制隱蔽式防雷裝置

在審

• 申請號: 202211548104.7
• 申請日: 2022-12-05
• 公開（公告）號: CN115939940A
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 蔣慧靈;張越;鄧青;周亮;周正青;高學鴻
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: H01T19/04
• 分類號: H01T19/04;G06F16/25;G06F17/18
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波;鄧琳

本發明公開了一種基于雷電風險預警的文物建筑遠程控制隱蔽式防雷裝置，所述防雷裝置隱蔽置于仿真樹殼體內部，包括雷電風險預警模塊、電動伸縮式接閃機構及接地模塊；雷電風險預警模塊包括歷史數據分析單元、實時數據監測單元、雷電風險預測單元及風險預警預報單元；電動伸縮式接閃機構包括依次連接的直流驅動電機、齒輪機構、電動伸縮桿，以及設置在電動伸縮桿頂部的尖端接閃針；接地模塊包括避雷引下線及接地端。其中，直流驅動電機與風險預警預報單元連接，根據風險預警預報單元輸出的預警信息啟動防雷功能。本發明能夠提高對文物古建筑雷電防護的效率和準確率，同時不影響文物古建筑主體美觀性。

技術領域

本發明涉及防雷設備技術領域，特別涉及一種基于雷電風險預警的文物建筑遠程控制隱蔽式防雷裝置。

背景技術

雷電是一種常見的自然現象，雷電的實質就是兩個帶電體之間的強烈放電，在放電過程中有巨大的能量放出，由此帶來的高溫、高壓、雷擊而引發的火災、爆炸、熔化等事故，給人類帶來了巨大災害。同時，全世界每年由于雷電災害造成的經濟損失也高達數百億美元，因此，雷電活動及其防范問題一直是人類研究的一項重要內容。

文物建筑和古建筑具有豐富的史料和極高的科學藝術價值，具有不可復原性與不可替代性的特點。為做好對于重點文物建筑的安全保護尤其是雷電防護工作，先后有專家學者設計各式防雷裝置、系統應用于此。根據古建筑雷擊規律，接閃器通常設置于建筑物的頂部，沿古建筑物屋面的正脊、吻獸、梁柱、屋頂檐部等位置及高出建筑物的煙囪、寶頂等易受雷擊的部位敷設避雷帶，或與短避雷針相結合；引下線通常明敷于古建筑外立面四角、山墻、后檐墻等位置且不少于兩組；接地裝置則需根據建筑布局、周邊環境、土壤等情況因地制宜地選擇埋設方式和埋設位置。

但隨著時代的進步和發展，建筑和藝術緊密結合在了一起，人們對于建筑外觀的美觀程度和藝術性要求越來越高。而考慮實用性布設于文物古建筑外部的接閃裝置出現了與建筑外觀整體不協調的問題，一定程度上破壞了文物古建筑的美觀性。此外，現有防雷裝置多為被動防雷方式，一旦管理人員出現失誤或外界條件影響無法正常操控防雷裝置啟動時，就會使得文物建筑處于危險情況下。鑒于此，為實現文物古建筑美觀性和安全性的和諧統一，同時提高防雷裝置使用過程中的自動化水平和防雷效果，本發明提出了一種基于雷電風險預測方法的適用于文物古建筑可遠程控制電動伸縮的隱蔽式防雷技術裝置。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的在于提供一種基于雷電風險預警的文物建筑遠程控制隱蔽式防雷裝置，引入雷電風險預測方法以提高對文物古建筑雷電防護的效率和準確率；將防雷裝置設計為遠程控制的電動伸縮式以實現接閃器的自動升降；同時，采用仿真樹外形對防雷裝置外觀進行隱蔽，以解決上述背景技術中提到的傳統防雷裝置明敷布設于文物古建筑外表面影響建筑主體美觀性和防雷裝置自動化水平不足的問題。

為解決上述技術問題，本發明的實施例提供如下方案：

一種基于雷電風險預警的文物建筑遠程控制隱蔽式防雷裝置，所述防雷裝置隱蔽置于仿真樹殼體內部，包括雷電風險預警模塊、電動伸縮式接閃機構及接地模塊；

所述雷電風險預警模塊包括歷史數據分析單元、實時數據監測單元、雷電風險預測單元及風險預警預報單元；所述電動伸縮式接閃機構包括依次連接的直流驅動電機、齒輪機構、電動伸縮桿，以及設置在所述電動伸縮桿頂部的尖端接閃針；所述接地模塊包括避雷引下線及接地端；

其中，所述電動伸縮式接閃機構中的直流驅動電機與所述雷電風險預警模塊中的風險預警預報單元連接，能夠根據所述風險預警預報單元輸出的預警信息及發出的預警動作啟動防雷功能；所述接地模塊中的避雷引下線一端與所述尖端接閃針連接，另一端與接地端連接。

優選地，所述雷電風險預警模塊中：

所述歷史數據分析單元用于采集并存儲文物古建筑自身數據及所在地的歷史雷電數據，建立雷電風險預測的數據庫；

所述實時數據監測單元用于實時采集文物古建筑所在地的實時雷電數據；