包括太阳能控制器41以及与所述太阳能控制器41的输入连接的太阳能电池板42、与太阳能控制器41双向连通的蓄电池43，用于当太阳能电池板42收集到的电容量不够用时为所述定向闪击防雷系统供电，以及当蓄电池43电容量不满时由太阳能控制器41将太阳能电池板42收集到的电容量充入蓄电池43内，所述太阳能控制器41的输出为12V直接输出。所述电场探头11、数据处理主机12、报警器13、传感器14、中央控制器2和发射控制器31通过供电线路51由其供电，高压脉冲发射器32自备蓄电池。
[0027]请参阅图1、图2与图5，所述大气电场检测预警器的电场探头11用于检测当地大气电场的变化情况，并将接收的信息传递至数据处理主机12，经过数据处理主机12将检测信息分为4个级别，当大气电场的变化平缓时，发出“正常”信号(场强小于250V/m);当大气电场变化急速且升值坡度较大时，发出“预警I ”(场强大于2kV/m)信号；当大气电场升至4kV/m，发出“预警II”信号；大气电场升至9kV/m，发出“预警III”信号；当“预警I ” “预警
II”“预警III”出现时报警器13发出警报，且“预警III”出现时传感器14同时发出信号，中央处理器2接收信号启动临界电场分析系统，大气电场达到临界电场时，启动发射控制器31，由其启动高压脉冲发生器32，启动先导媒介发射器，完成发射，雷电定向铁塔泄流入地。
[0028]请参阅图4，诱导雷电定向闪击方法具体步骤如下:
51:将电场探头置于高度约1.2米，附近障碍物高度夹角不大于30°的开阔地带，采集当地的大气电场，通过数据处理主机分析大气电场的变化情况，并根据分析结果输出“正常”、“预警I ”、“预警II”或“预警III”信号，同时传感器将信号传递至中央控制器；
52:信号接收装置接收处理主机发送的信号，若信号达到“预警III”，则立即启动临界电场分析系统，分析大气电场的变化速度与升值坡度，若大气电场达到临界电场(13kV/m)，发出先导发射启动指令；
S3:先导发射装置的发射控制器接收启动指令，通过继电器连接先导媒介发射器，先导媒介发射器发射脉冲高电压，启动先导发射媒介，直接进入雷雨云电荷区，闪电沿先导通道准确闪击雷电定向铁塔，并泄放雷电流，雷雨云电荷消失。
[0029]综上，本发明提供的所述定向闪击防雷系统及诱导雷电定向闪击方法能够识别大气电场的变化情况，精确判定雷雨云的临界电场，实现准确预警及准时发射；能实现雷电闪击电流沿先导媒介泄放大地，达到了定向闪击，避免了周边设施雷击可能性；实现了局地对流形成的雷雨云电荷一次性消失，锋面过境形成的雷雨云前端电荷短时间内无法进行补充而形成再次闪击；太阳能和蓄电池供电，高压脉冲发生方式和低功耗设计，可以保证设备全天候运行。
[0030]尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
【主权项】
1.一种定向闪击防雷系统，其特征在于，包括大气电场检测预警器、中央控制器与向上先导发射装置，其中: 所述大气电场检测预警器与中央控制器及向上先导发射装置通过控制线路连接； 所述大气电场检测预警器用于检测当地大气电场的变化情况，当大气电场的变化平缓时，发出“正常”信号；当大气电场变化急速且升值坡度较大时，发出“预警I ”信号；当大气电场升至4kV/m，发出“预警II”信号；大气电场升至9kV/m，发出“预警III”信号；并将信号传递给中央控制器； 所述中央控制器用于接受所述大气电场检测预警器传递的信号，并根据信号情况，利用继电器对向上先导发射装置发出启动信号； 所述向上先导发射装置用于发射雷电向上先导媒介质。2.根据权利要求1所述的一种定向闪击防雷系统，其特征在于，还包括太阳能供电模块，用于向大气电场检测预警器、中央控制器与向上先导发射装置供电。3.根据权利要求1所述的一种定向闪击防雷系统，其特征在于，所述大气电场检测预警器包括电连接的电场探头、数据处理主机、传感器与报警器。4.根据权利要求1所述的一种定向闪击防雷系统，其特征在于，所述中央控制器包括电连接的信号接收装置、临界电场分析系统与先导发射指令器。5.根据权利要求1所述的一种定向闪击防雷系统，其特征在于，所述先导发射装置包括电连接的发射控制器、先导媒介发射器与雷电定向铁塔。6.根据权利要求2所述的一种定向闪击防雷系统，其特征在于，所述太阳能供电模块包括太阳能控制器以及与所述太阳能控制器的输入连接的太阳能电池板、蓄电池，所述太阳能控制器的输出为12V直接输出。7.—种诱导雷电定向闪击方法，基于上述权利要求1至权利要求6所述的一种定向闪击防雷系统，其特征在于，包括如下步骤: 51:将电场探头置于开阔地带，采集当地的大气电场，通过数据处理主机分析大气电场的变化情况，并根据分析结果输出“正常”、“预警I ”、“预警II”或“预警III”信号，同时传感器将信号传递至中央控制器； 52:信号接收装置接收处理主机发送的信号，若信号达到“预警III”，则立即启动临界电场分析系统，分析大气电场的变化速度与升值坡度，若大气电场达到临界电场，发出先导发射启动指令； S3:先导发射装置的发射控制器接收启动指令，通过继电器连接先导媒介发射器，先导媒介发射器发射脉冲高电压，启动先导发射媒介，直接进入雷雨云电荷区，闪电沿先导通道准确闪击雷电定向铁塔，并泄放雷电流，雷雨云电荷消失。8.根据权利要求7所述的一种诱导雷电定向闪击方法，其特征在于，系统启动前采用红灯与警报报警提醒。
【专利摘要】本发明公开了一种定向闪击防雷系统及诱导雷电定向闪击方法，包括大气电场检测预警器、中央控制器、向上先导发射装置与太阳能供电模块。所述大气电场检测预警器与中央控制器及向上先导发射装置通过控制线路连接。所述定向闪击防雷系统及诱导雷电定向闪击方法能够识别大气电场的变化情况，精确判定雷雨云的临界电场，实现准确预警及准时发射；能实现雷电闪击电流沿先导媒介泄放大地，达到了定向闪击，避免了周边设施雷击可能性；实现了局地对流形成的雷雨云电荷一次性消失，锋面过境形成的雷雨云前端电荷短时间内无法进行补充而形成再次闪击；太阳能和蓄电池供电，高压脉冲发生方式和低功耗设计，可以保证设备全天候运行。
【IPC分类】G05B15/02
【公开号】CN105353626
【申请号】CN201510696076
【发明人】林建民, 杨玉亮, 李国梁, 丁男, 高华, 王伟
【申请人】国网山东莒县供电公司, 国家电网公司
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年10月26日