一种基于光纤传感器的雷电观测方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于光纤传感器的雷电观测方法和系统，涉及雷电监测技术领域，包括部署传感器节点形成传感网络，并通过传感节点收集雷电信号；基于传感器节点坐标建立方程组求解雷电位置和雷电强度，根据雷电信号和雷电强度识别雷电类型并生成雷电观测报告；将雷电观测报告进行展示并存储至数据库中。本发明专利技术通过光纤传感器收集雷电信息，并根据光纤传感器节点位置和雷电信息求解雷电坐标和雷电强度，提高了雷电观测的精度，实现了雷电事件的精准定位，根据雷电信号和雷电强度识别雷电类型生成雷电观测报告实现了雷电的自动识别，为雷电预警提供了有效支撑。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及雷电监测，特别是一种基于光纤传感器的雷电观测方法和系统。

技术介绍

1、近年来，随着气象科学技术的迅猛发展，雷电观测技术已成为预警和防灾减灾的重要组成部分，传统的雷电观测技术多基于电磁波和光学成像原理，通过地面接收装置探测电场和磁场变化来记录雷电事件，这些方法虽然在一定程度上可以实现雷电位置和强度的检测，但由于受设备分布密度、环境噪声等因素的影响，测量精度和实时性方面存在显著不足，同时，近年来光纤传感器技术的快速发展，逐渐使其成为一种新型的雷电观测手段，光纤传感器具备耐高压、抗干扰和高灵敏度的优势，尤其适合在雷电活动频繁和电磁干扰较强的区域进行精确测量，与传统电磁法相比，光纤传感器能够实现更高分辨率的信号采集和更精确的时序同步，具有广阔的应用前景，然而现有的雷电观测技术缺乏高精度的雷电坐标定位与强度分析手段，难以全面、有效地实现雷电事件的精准识别，难以满足复杂雷电事件的精准观测需求。

技术实现思路

1、鉴于上述现有的基于光纤传感器的雷电观测方法和系统中存在的问题，提出了本专利技术。

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【技术保护点】

1.一种基于光纤传感器的雷电观测方法，其特征在于：包括，

2.如权利要求1所述的基于光纤传感器的雷电观测方法，其特征在于：所述部署传感器节点形成传感网络指在雷电发生区域通过网格化布设法对传感器节点进行布设，所述传感器节点包括光纤传感器和数据传输组件，采用GPS时钟对光纤传感器进行时间同步，将所有传感器节点通过有线方式与数据中心连接形成传感器网络。

3.如权利要求2所述的基于光纤传感器的雷电观测方法，其特征在于：所述通过光纤传感器收集雷电信号指通过分布的光纤传感器收集雷电的光学信号和电磁信号，并获取时间戳生成雷电信号传输至数据中心，使用带通滤波器对雷电信号进行噪声过...

【技术特征摘要】

1.一种基于光纤传感器的雷电观测方法，其特征在于：包括，

2.如权利要求1所述的基于光纤传感器的雷电观测方法，其特征在于：所述部署传感器节点形成传感网络指在雷电发生区域通过网格化布设法对传感器节点进行布设，所述传感器节点包括光纤传感器和数据传输组件，采用gps时钟对光纤传感器进行时间同步，将所有传感器节点通过有线方式与数据中心连接形成传感器网络。

3.如权利要求2所述的基于光纤传感器的雷电观测方法，其特征在于：所述通过光纤传感器收集雷电信号指通过分布的光纤传感器收集雷电的光学信号和电磁信号，并获取时间戳生成雷电信号传输至数据中心，使用带通滤波器对雷电信号进行噪声过滤，应用卡尔曼滤波算法对噪声过滤后的雷电信号进行动态校正，对齐各传感器节点动态校正后的雷电信号的时间戳序列。

4.如权利要求3所述的基于光纤传感器的雷电观测方法，其特征在于：所述基于传感器节点坐标建立方程组求解雷电位置和雷电强度指根据接收雷电信号的时间戳从早到迟对传感器节点进行排序，按排序从前向后选择节点，若排序前三的节点不能够组成几何稳定的三角形则从前向后更换节点直至节点能够组成三角形，将节点作为三角形顶点，提取节点坐标作为节点坐标向量；

5.如权利要求4所述的基于光纤传感器的雷电观测方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴奇生，卢燕宇，张凯迪，华连生，王静，唐怀瓯，周先锋，王状，
申请(专利权)人：合肥气象量子技术创新研究中心，
类型：发明
国别省市：