本技术属于大型全可动射电望远镜雷电防护安全监测领域,具体涉及一种射电望远镜的直击雷波形监测系统,其适用于大型全可动望远镜。
背景技术:
1、现有技术中,大型射电望远镜上大多数都具有多个避雷针,具体要求根据大型射电望远镜的设计。
2、现有技术没有在大型射电望远镜虽然可能设有雷电流检测单元,但是从没有将雷电流检测单元设置在天线副面上,因此天线副面没有进行过适应大型天线副面的雷电监测应用的改造,无法实现雷电的发生时间和位置的定位。
3、因此,急需一种新的雷电流检测单元,以定位雷电的发生时间和位置。
技术实现思路
1、本实用新型的目的在于提供一种射电望远镜的直击雷波形监测系统与方法,以在解决多通道同时采集的同时,定位雷电的发生时间和位置。
2、为了实现上述目的,本实用新型提供一种射电望远镜的直击雷波形监测系统,其安装于具有天线副面的射电望远镜上,其包括安装在天线副面上的多个天线副面避雷针,每个天线副面避雷针上均安装有一个雷电流检测单元,且所有的雷电流检测单元均与同一个雷电流数据处理单元电气连接;所述雷电流检测单元用于检测天线副面避雷针遭受的直击雷的电流,得到采样电压;雷电流数据处理单元用于接收和处理直击雷的采样电压,得到多通道的直击雷的波形参数。
3、所述直击雷的波形参数包括直击雷的电流的波形、幅值、能量和发生时间。
4、所述雷电流检测单元设置为检测天线副面避雷针遭受的直击雷的电流,得到采样电压。
5、所述雷电流检测单元采用套设于天线副面避雷针上并且与天线副面避雷针绝缘的柔性线圈。
6、在天线副面避雷针所遭受的直击雷的电流的幅值在1ka到200ka之间的情况下,雷电流检测单元感应的瞬间电压在500v到10kv之间。
7、所述雷电流数据处理单元包括与所有的雷电流检测单元同时连接的微积分电路,通过adc电路与微积分电路连接的中央处理器,以及与中央处理器连接的电源电路、复位电路和时钟电路。
8、所述微积分电路设置为将采样电压进行电压转换,以得到多通道的0-3v电压的转换电压,并传输给adc电路;所述adc电路设置为采集得到多通道的直击雷的每一帧的幅值,所述直击雷的每一帧的幅值在0-3v之间;所述中央处理器设置为对多通道的直击雷的每一帧的幅值进行处理,得到多通道的直击雷的波形参数。
9、所述电源电路设置为向中央处理器提供工作输入电压。复位电路设置为向中央处理器提供复位功能,时钟电路设置为向中央处理器提供时间定位功能,使得中央处理器能够定位直击雷的时间。
10、所述雷电流数据处理单元还包括自中央处理器依次串联的串口通信电路、网关服务器和上位机;中央处理器还设置为将多通道的直击雷的波形参数通过串口通信电路将数据传输至网关服务器和上位机,上位机设置为显示经过网关服务器转换的多通道的直击雷的波形参数。
11、所述射电望远镜的直击雷波形监测系统安装于大型全可动的射电望远镜上。
12、本实用新型的射电望远镜的直击雷波形监测系统,将雷电流检测单元安装在射电望远镜的天线副面上的多个避雷针上,可以同时、准确捕捉射电望远镜天线副面上多个不同位置的避雷针分别遭受的雷电波形、幅值、能量、发生时间等重要参数。本实用新型的射电望远镜的直击雷波形监测系统采用多个雷电流检测单元和一个雷电流数据处理单元,能够多通道采集多个避雷针的直击雷波形参数并准确定位大型射电望远镜天线副面上的遭受雷击的位置,对射电望远镜整体的防雷减灾工作具有重要意义。
1.一种射电望远镜的直击雷波形监测系统,其安装于具有天线副面的射电望远镜上,其特征在于,其包括安装在天线副面上的多个天线副面避雷针,每个天线副面避雷针上均安装有一个雷电流检测单元,且所有的雷电流检测单元均与同一个雷电流数据处理单元电气连接;所述雷电流检测单元用于检测天线副面避雷针遭受的直击雷的电流,得到采样电压;雷电流数据处理单元用于接收和处理直击雷的采样电压,得到多通道的直击雷的波形参数。
2.根据权利要求1所述的射电望远镜的直击雷波形监测系统,其特征在于,所述直击雷的波形参数包括直击雷的电流的波形、幅值、能量和发生时间。
3.根据权利要求1所述的射电望远镜的直击雷波形监测系统,其特征在于,所述雷电流检测单元设置为检测天线副面上避雷针遭受的直击雷的电流,得到采样电压。
4.根据权利要求1所述的射电望远镜的直击雷波形监测系统,其特征在于,所述雷电流检测单元采用套设于天线副面上避雷针上并且与幅面天线避雷针绝缘的柔性线圈。
5.根据权利要求4所述的射电望远镜的直击雷波形监测系统,其特征在于,在天线副面避雷针所遭受的直击雷的电流的幅值在1ka到200ka之间的情况下,雷电流检测单元感应的瞬间电压在500v到10kv之间。
6.根据权利要求1所述的射电望远镜的直击雷波形监测系统,其特征在于,所述雷电流数据处理单元包括与所有的雷电流检测单元同时连接的微积分电路,通过adc电路与微积分电路连接的中央处理器,以及与中央处理器连接的电源电路、复位电路和时钟电路。
7.根据权利要求6所述的射电望远镜的直击雷波形监测系统,其特征在于,所述微积分电路设置为将采样电压进行电压转换,以得到多通道的0-3v电压的转换电压,并传输给adc电路;所述adc电路设置为采集得到多通道的直击雷的每一帧的幅值,所述直击雷的每一帧的幅值在0-3v之间;所述中央处理器设置为对多通道的直击雷的每一帧的幅值进行处理,得到多通道的直击雷的波形参数。
8.根据权利要求6所述的射电望远镜的直击雷波形监测系统,其特征在于,所述电源电路设置为向中央处理器提供工作输入电压,复位电路设置为向中央处理器提供复位功能,时钟电路设置为向中央处理器提供时间定位功能,使得中央处理器能够定位直击雷的时间。
9.根据权利要求6所述的射电望远镜的直击雷波形监测系统,其特征在于,所述雷电流数据处理单元还包括自中央处理器依次串联的串口通信电路、网关服务器和上位机;中央处理器还设置为将多通道的直击雷的波形参数通过串口通信电路将数据传输至网关服务器和上位机,上位机设置为显示经过网关服务器转换的多通道的直击雷的波形参数。
10.根据权利要求1所述的射电望远镜的直击雷波形监测系统,其特征在于,所述射电望远镜的直击雷波形监测系统安装于大型全可动的射电望远镜上。