一种感应式雷电预警装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术实施例公开了一种感应式雷电预警装置，包括雷电感应探头和控制箱，其中，控制箱包括微处理器、电源和GPS北斗双星模块，微处理器分别与GPS北斗双星模块、电源和雷电感应探头电连接，且微处理器与远端主机通信连接。本实用新型专利技术实施例提供的感应式雷电预警装置，在现有技术的基础上，通过设置雷电感应探头和GPS北斗双星模块，能及时感应静电场的变化并与雷电定位系统进行时钟同步，可提高雷电预警的准确性，另外，预警装置本身不带有存储功能，将对雷电的监测数据都存置于远端主机，可以长时间连续监测地面电场，对雷暴云的初生阶段、成熟阶段和消散阶段进行全程记录，可有效提高对雷电数据的获取效率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及雷电预警领域，特别是涉及一种感应式雷电预警装置。
技术介绍
近年来，雷电灾害作为自然界中影响人类活动的重要灾害，已经被联合国列为“最严重的十种自然灾害之一”。雷电灾害可引起森林和油库火灾，造成供电、通讯信息系统故障或损坏，对航空航天、采矿等产业的一些重要而敏感的高科技装备产生重大威胁，也常常造成人员伤亡。另外，由于雷电成灾迅速，且雷电发生的时间和空间具有很大的随机性，从而对其的研究、预警和防治带来了极大的困难。现有技术中，雷电预警技术主要是依靠电场仪来监测大气静电场的变化。电场仪实时监测大气电场值，并送达计算机进行结果分析。当计算机计算出的大气电场值大于预设值时，发出报警信息，以此完成预报雷电活动。利用电场仪预测雷电活动，具有操作简单、成本低的优点。然而，电场仪所在当地的地形、地质、空气潮湿度、雷暴云的移动速度、雷暴云的大小或体积、当天的风速等等都会对雷暴云对地放电造成影响，也就是说同样大小的电场值在不同地方或不同时候可能产生雷击，也可能不产生雷击，因此单一的比较电场值的大小来预警雷电的准确率比较低。另外，电场仪由于自身带有数据的存储装置，容量有限，只能对雷电在短时间内进行监测，而不是雷电发生的整个过程，因此，利用现有技术对雷电进行监测还存在对雷电数据获取率低的问题。
技术实现思路
本技术实施例中提供了一种感应式雷电预警装置，以解决现有技术中应用电场仪进行雷电预警时，准确率低及对雷电数据获取率低的问题。为了解决上述技术问题，本技术实施例公开了如下技术方案：本技术实施例提供的感应式雷电预警装置，包括雷电感应探头和控制箱，其中，雷电感应探头包括依次串联连接的雷电传感器、I/V转换器、第一差分放大器、高通滤波器、第一低通滤波器、相敏检波器、第二低通滤波器、第二差分放大器和A/D转换器，雷电传感器与直流电机电连接；控制箱包括微处理器、电源和GPS北斗双星模块，微处理器分别与GPS北斗双星模块、电源和A/D转换器电连接，且微处理器与远端主机通信连接。优选的，雷电传感器为MEMS传感器和/或感应式传感器。优选的，雷电传感器包括MEMS传感器和感应式传感器，且MEMS传感器与感应式传感器组成双热备模式。优选的，与雷电传感器电连接的直流电机为无刷直流电机。优选的，本技术实施例公开的感应式雷电预警装置，还包括光电开关和调速模块，其中，光电开关分别与相敏检波器和微处理器电连接，调速模块串接在微处理器和直流电机之间。优选的，控制箱还包括通信模块，通信模块与微处理器电连接，微处理器通过通信模块与远端主机进行通信连接。优选的，微处理器与通信模块之间还设置有光电耦合器，光电耦合器分别与微处理器和通信模块电连接。由以上技术方案可见，本技术实施例提供的感应式雷电预警装置，在现有技术的基础上，通过设置雷电感应探头和GPS北斗双星模块，能及时感应静电场的变化并与雷电定位系统进行时钟同步，可提高雷电预警的准确性，另外，雷电感应探头本身不带有存储功能，将对雷电的监测数据都存置于远端主机，可以长时间连续监测地面电场，对雷暴云的初生阶段、成熟阶段和消散阶段进行全程记录，可有效提高对雷电数据的获取效率。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例提供的一种感应式雷电预警装置的结构示意图；图2为本技术实施例提供的一种感应式雷电预警装置雷电感应探头的结构示意图；图3为本技术实施例提供的一种感应式雷电预警装置控制箱的结构示意图。符号表示为：11-雷电感应探头，12-控制箱。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本技术中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。参见图1，为本技术实施例提供的一种感应式雷电预警装置的结构示意图。本技术实施例公开了一种感应式雷电预警装置，包括雷电感应探头11和控制箱12两部分。其中，雷电感应探头11，感应雷暴云初生时的大气静电场信号，对该静电场信号进行放大并滤除杂波处理，随后将处理过的信号发送到控制箱12。控制箱12计算静电场的幅值同时进行正、负极性的判断，并获取GPS双星北斗模块测得的时间信息和坐标信息，再将静电场的幅值、极性、时间信息及坐标信息发送至远端主机，最终由远端主机进行判断是否需要进行雷电预警。参见图2，为本技术实施例提供的一种感应式雷电预警装置雷电感应探头的结构示意图。本技术实施例公开的雷电感应探头11主要包括依次串联连接的雷电传感器、I/V转换器、第一差分放大器、高通滤波器、第一低通滤波器、相敏检波器、第二低通滤波器、第二差分放大器和A/D转换器，其中，雷电传感器与直流电机电连接，以实现电机对雷电传感器的直接供电，该直流电机可以是无刷直流电机。雷电传感器输出的静电场信号在I/V转换器内进行电流与电压之间的转换。I/V转换器输出的电压信号，经第一差分电路放大后，再通过高通滤波器和第一低通滤波器滤除杂波，后经相敏检波器，将调幅波还原为原始信号波形，并完成对信号相位的鉴别。第二差分放大器为二级差分放大器，对相敏检波后的信号进行再次放大，最终将放大后的信号发送至A/D转换器，进行采样。经过上述一系列过程，完成对大气静电场信号在雷电感应探头11内部的处理并将经过雷电感应探头11处理后的大气静电场信号发送到控制箱12。进一步地，本技术公开的感应式雷电预警装置中的雷电传感器可以为MEMS(Micro-electroMechanicalSystems，微机电系统)传感器或感应式传感器，也可以是同时设置的MEMS传感器和感应式传感器，其中，为了能够更好地感应雷电信号，确保感应雷电信号的稳定性及可靠性，同时设置的MEMS传感器和感应式传感器还可以共同设置为双热备模式。参见图3，为本技术实施例提供的一种感应式雷电预警装置控制箱的结构示意图。本技术公开的控制箱12主要包括微处理器、电源和G本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种感应式雷电预警装置，其特征在于，包括雷电感应探头(11)和控制箱(12)，其中，所述雷电感应探头(11)包括依次串联连接的雷电传感器、I/V转换器、第一差分放大器、高通滤波器、第一低通滤波器、相敏检波器、第二低通滤波器、第二差分放大器和A/D转换器，所述雷电传感器与直流电机电连接；所述控制箱(12)包括微处理器、电源和GPS北斗双星模块，所述微处理器分别与所述GPS北斗双星模块、所述电源和所述A/D转换器电连接，且所述微处理器与远端主机通信连接。

【技术特征摘要】
1.一种感应式雷电预警装置，其特征在于，包括雷电感应探头(11)和控制箱(12)，
其中，
所述雷电感应探头(11)包括依次串联连接的雷电传感器、I/V转换器、第一差分
放大器、高通滤波器、第一低通滤波器、相敏检波器、第二低通滤波器、第二差分放大
器和A/D转换器，所述雷电传感器与直流电机电连接；
所述控制箱(12)包括微处理器、电源和GPS北斗双星模块，所述微处理器分别与
所述GPS北斗双星模块、所述电源和所述A/D转换器电连接，且所述微处理器与远端主
机通信连接。
2.根据权利要求1所述的感应式雷电预警装置，其特征在于，所述雷电传感器为
MEMS传感器和/或感应式传感器。
3.根据权利要求1所述的感应式雷电预警装置，其特征在于，所述雷电传感器包括
MEMS传感器和感应式传...

【专利技术属性】
技术研发人员：周仿荣，付玉峰，丁薇，黄然，马御棠，钱国超，黑颖顿，刘义隅，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：新型
国别省市：云南;53