【技术实现步骤摘要】
一种用于强对流天气预警的矿业安防节点
本专利技术涉及一种矿业安防节点，尤其涉及一种可以对强对流天气进行监测预警的矿业安防节点。
技术介绍
强对流天气为在中小尺度天气系统范围内发生、伴随雷暴现象出现的短时强降水、对流性强风等。其持续时间短暂但具有突发性，是一种破坏性极大的气象灾害。强对流天气的强降雨、雷电、强风等气象灾害对矿业作业会带来较大的不利影响。强对流天气导致的表面径流及渗透作用有可能导致塌方、渗水及灌水事故，造成重大的人员、财产损失。我国多个省市安监部门先后要求落实在强降雨期间停产撤人的规定。雷暴过程中云地间可以通过闪电落雷等产生强烈的电子交换，并可能通过入地渗透或者经轨道管线等处直达巷道深处，轻则损坏机电、通信设备，重则引发火灾、瓦斯爆炸。而强风等亦会对通风系统、井架等设备造成一定的损坏。现阶段对强对流天气的预警主要依靠卫星、S波段及C波段的多普勒天气雷达、地面观测站等方式获得的数据。但是强对流天气预测理论尚不充分完善，卫星及气象雷达数据的尺度范围、观测成本及气象服务模式还有待优化，强对流天气的发生有一定的突发性与随机性，这些原因造成强对流天气小尺度快速预...
【技术保护点】
1.一种用于强对流天气预警的矿业安防节点，其特征在于，包括：用于监测节点处的气压数据的气压传感器；用于监测雷电次数及雷电风暴前沿距离数据的雷电传感器；用于按照预先设定的监测周期获取气压传感器与雷电传感器的数据，并对所述数据进行处理分析，进而判断是否有强对流天气将要到来，并在有强对流天气将要到来时发出告警信息的PSoC模块；气压传感器、雷电传感器均与PSoC模块连接，上位机通过LoRa无线通信模块连接PSoC模块，移动智能设备通过蓝牙通信模块连接PSoC模块，矿业设备通过光纤通信模块与PSoC模块连接。
【技术特征摘要】
1.一种用于强对流天气预警的矿业安防节点，其特征在于，包括：用于监测节点处的气压数据的气压传感器；用于监测雷电次数及雷电风暴前沿距离数据的雷电传感器；用于按照预先设定的监测周期获取气压传感器与雷电传感器的数据，并对所述数据进行处理分析，进而判断是否有强对流天气将要到来，并在有强对流天气将要到来时发出告警信息的PSoC模块；气压传感器、雷电传感器均与PSoC模块连接，上位机通过LoRa无线通信模块连接PSoC模块，移动智能设备通过蓝牙通信模块连接PSoC模块，矿业设备通过光纤通信模块与PSoC模块连接。2.如权利要求1所述的一种用于强对流天气预警的矿业安防节点，其特征在于：还包括系统供电模块，系统供电模块连接所述气压传感器、雷电传感器、PSoC模块、LoRa无线通信模块、蓝牙通信模块及光纤通信模块。3.如权利要求所述的一种用于强对流天气预警的矿业安防节点，其特征在于：所述PSoC模块为节点的核心管理调度部分，PSoC模块通过数字接口按照预先设定的监测周期获取气压传感器与雷电传感器的数据，其将获得的数据通过LoRa无线通信模块送往上位机，并在自身内部的FIFO结构中缓存所述数据；PSoC模块对所述数据进行处理分析，进而判断是否有强对流天气将要到来。4.如权利要求1或3所述的一种用于强对流天气预警的矿业安防节点，其特征在于：所述PSoC模块基于气压数据与雷电数据进行是否将有强对流天气发生的判决，具体方法如下：在强对流天气发生前，气压的地面观测值会发生对应的变化，超过日常气压变化一个标准差以上的变化用变压异常指数PCR进行表征；T时刻的PCR根据在地面通过气压观测手段得到的负3小时变压计算得到：公式(1)中，PCR(T)为T时刻的PCR值，ΔP3(T)为T时刻的负3小时变压值，为日常负3小时变压均值；N为在通过观测手段获得的日常负3小时变压观察值个数；PCR(T)为一无量纲值，如有强对流发生，其值为负值；PCR(T)绝对值的大小反应气压变化的剧烈程度；PCR数值越低，强对流天气越剧烈；在节点设计中，基于PCR取值将强对流警报级别划分为以下等级：表1PC...
【专利技术属性】
技术研发人员：万雪芬，杨义，
申请(专利权)人：东华大学，华北科技学院，
类型：发明
国别省市：上海,31
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