一种基于气象信息的多参量雷击区域预警方法技术

本发明专利技术公开了一种基于气象信息的多参量雷击区域预警方法，属于电子信息技术和雷电防护与监测技术领域，本发明专利技术实现获取自动气象站所测得的实时雷击监测数据，使多参量雷击区域预警气象图与一般气象数据显示图在同一平台上显示，通过统计分析雷电活动的路径、方向和影响范围，大大提高以多种形式统计雷电数据资料的效率，从而使各地区采取针对性的防护措施，可以有效减少甚至避免雷击灾害的发生。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，属于电子信息技术和雷电防护与监测
，本专利技术实现获取自动气象站所测得的实时雷击监测数据，使多参量雷击区域预警气象图与一般气象数据显示图在同一平台上显示，通过统计分析雷电活动的路径、方向和影响范围，大大提高以多种形式统计雷电数据资料的效率，从而使各地区采取针对性的防护措施，可以有效减少甚至避免雷击灾害的发生。【专利说明】
本专利技术涉及，它与气象监测技术、 硬件系统检测技术以及软件测试技术有关，属于电子信息技术和雷电防护与监测技术领 域。
技术介绍
当今，西方主要发达国家如美国，英国，德国等结合本国实际研发了用于本国的监 测雷电的预警预报系统。在航空发射领域中，美国研发的雷电预警预报系统成果显著，为航 空航天的工作进一步探究带来很好的经济效益，美国首次将雷电定位数据和雷达观测数据 组合起来，运用相关技术将研发了雷电短时预警系统，促使CSI达到60%。 近年来，我国的气象观测网和雷电监测网都在逐步完善，国家气象局已经开发了 一些用于雷电预警预报的监测系统，但是缺乏标准的集成模式，雷电业务相关的应用平台 建设及研发工作刚刚起步，目前，我国对雷电灾害的监测预警研究仅仅停留在原始资料定 位、统计分析阶段，尚未将气象观测资料融合至同一尺度下进行综合研究。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，将多个地 区气象站监测到的气象数据直观有效的显示出来，生成一个多参量区域气象图，为多种气 象元素的数据融合研究提供平台，对于自动气象站的发展有着重要的意义。 为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种基于气象信息的多参量 雷击区域预警方法，硬件包括：各区域自动气象站和数据处理子系统； 所述各区域自动气象站包括风速风向仪、雨量计、温湿度模块、光照强度模块、区 域电场强度模块、主芯片LPC2132和GPRS模块； 利用以上硬件的基于气象信息的多参量雷击区域预警方法，包括以下步骤： 步骤1 :构建气象预警系统模型； 步骤2 :评估雷击风险； 步骤3 :利用监控中心软件程序，提供图形化预警界面； 监控中心软件以Visual Studio2010为开发环境，选用SQL Server2008数据库， 使用.Net框架下C#编写； 步骤4 :测试气象预警系统； 步骤5 :分析气象数据。 优选地，所述风速风向仪、雨量计、温湿度模块、光照强度模块、区域电场强度模块 分别用于采集风速和风向、降雨量、温度和湿度、光照强度、电场强度气象信息。 优选地，所述监控中心软件包括系统管理模块、实时监测模块、历史数据模块、报 表查询模块和站点信息管理模块。 优选地，所述系统管理模块是监控中心软件的基本组成模块，该模块为用户提供 登录、注册和退出系统的功能。 优选地，所述实时监测模块，为用户提供各个气象数据的实时监测数据，并以图 形、表格、数据等多种方式显示，该模块还提供预警功能。 优选地，所述历史数据模块，包括要素查询、极值查询和个性化查询，可在此模块 查看历史折线图或区域预警图等。 优选地，所述报表查询模块，为用户提供所有的数据报表。 优选地，所述站点信息管理模块，包括站点信息查询、站点添加和站点删除等功 能。 本专利技术的有益效果是： 本专利技术实现获取自动气象站所测得的实时雷击监测数据，使多参量雷击区域预警 气象图与一般气象数据显示图在同一平台上显示，大大提高以多种形式统计雷电数据资料 的效率，从而使各地区采取针对性的防护措施，可以有效减少甚至避免雷击灾害的发生。 【专利附图】【附图说明】 图1为本专利技术硬件结构示意图。 图2为本专利技术的流程图。 图3为监控中心软件的系统结构图。 图4为监控中心软件主界面。 图5为监控中心软件历史数据显示。 图6为监控中心软件报表查询。 图7为监控中心软件站点信息管理。 【具体实施方式】 下面结合附图和【具体实施方式】对本专利技术作进一步详细的说明。 如图1所示，，硬件包括：各区域自 动气象站和数据处理子系统；各区域自动气象站包括风速风向仪、雨量计、温湿度模块、光 照强度模块、区域电场强度模块、主芯片LPC2132和GPRS模块；风速风向仪、雨量计、温湿度 模块、光照强度模块、区域电场强度模块分别用于采集风速和风向、降雨量、温度和湿度、光 照强度、电场强度气象信息。 利用以上硬件的基于气象信息的多参量雷击区域预警方法（如图2所示），包括以 下步骤： 步骤1 :构建气象预警系统模型； 气象预警系统模型是预警过程中对系统各组成部分的抽象，通过构建气象预警系 统模型，预警系统可以对几个区域站点所采集的各种气象数据进行汇总和初始化处理，气 象预警系统模型同样由监控中心软件监测，提供图形化预警界面，气象预警系统模型是整 个预警工程的一个或若干个子项； 步骤2 :评估雷击风险； 各区域自动气象站采集的气象数据包括区域内的风向、风速、降雨量、温度、湿度、 光照强度和电场强度等气象信息，雷击风险评估基于雷电场监测数据以及各区域经纬度信 息等预测其雷电的变化趋势、评估雷击发生的风险，通过雷击风险评估，气象预警系统将各 区域自动气象站采集到的气象数据进行多参量汇总，为雷击信息的图形化界面显示提供参 考依据； 步骤3 :利用监控中心软件程序，提供图形化预警界面； 监控中心软件可以将各个地区气象站监测到的气象数据直观有效的显示出来，生 成一个多参量区域气象图，为多种气象元素的数据融合研究提供平台，方便工作人员查看 气象信息，监控中心软件是以Visual Studi〇2010为开发环境，使用.Net框架下微软推荐 语言C#编写。数据库选用SQL Server2008。 SQL Server2008数据库主要有三个数据表：人员信息表、站点信息表和气象元素 表，各表的主要功能和组成如下： 人员信息表用以保存用户的信息，人员信息表中包括人员ID，登录账号，登录密 码，姓名，性别，电话等一系列用户的基本信息，其中，人员ID被设置为主键； 站点信息表用以保存该站点下的站点信息,站点信息表包括站点ID，站点名称，站 点地址，负责人，联系方式，经纬度等字段，其中，站点ID被设置为主键； 气象元素表用以保存各区域自动气象站采集到的气象数据，如风速风向、温度湿 度、降雨量、光照强度、电场强度等，这些数据的共有属性为数据采集日期及数据采集时间， 以气象要素名称命名的字段，保存的是某一时刻由各区域自动气象站采集到的气象数据， 这些字段中，"数据编号"列为自动标识列，作为设备信息表的主键存在。 这3个功能各异的数据表构成了监控中心软件所需的数据库，保存了监控中心软 件运行所需的所有数据内容。人员信息表完整的保存了用户的基本信息，而站点信息表与 气象元素表为监控中心软件的数据保存、数据查询、远程数据传输创造了条件。 编程语言通过接口与关系数据库进行连接、交互，在c#中，可以通过ADO. NET中的 Microsoft ActiveX Data Objects与数据库通信，进行数据的读取、写入等操作。数据客户 端应用程序可以使用ADO.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于气象信息的多参量雷击区域预警方法，其特征在于，硬件包括：各区域自动气象站和数据处理子系统；所述各区域自动气象站包括风速风向仪、雨量计、温湿度模块、光照强度模块、区域电场强度模块、主芯片LPC2132和GPRS模块；利用以上硬件的基于气象信息的多参量雷击区域预警方法，包括以下步骤：步骤1：构建气象预警系统模型；步骤2：评估雷击风险；步骤3：利用监控中心软件程序，提供图形化预警界面；监控中心软件以Visual Studio2010为开发环境，选用SQL Server2008数据库，使用.Net框架下C#编写；步骤4：测试气象预警系统；步骤5：分析气象数据。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张露，王英迪，郭银景，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：山东;37