一种电子式区域雷电预警系统及方法与流程

本发明涉及雷电预警领域，尤其涉及一种电子式区域雷电预警系统及方法。

背景技术：

随着雷电灾害的不断增加，越来越多的单位、集体以及各类组织开始意识到雷电防护的重要性，并且在实际工作中，采用了完善的雷电保护措施，如避雷针、接地系统、浪涌保护系统等。这些雷电保护设备、系统都是遵循着为雷电流提供快速可靠泄放途径的原理来设计使用，它们都是在雷电来临之后才有机会进行保护，这些设备或系统均是被动式的雷电保护。然而，在很多情况下，由于未考虑雷电的主动提前预防，因而无法做到最全面的防护，甚至，在一些特殊场合无法采用被动式的雷电保护(例如，大面积的户外活动场所)，这使得我国每年依然有大量的雷电灾害损失产生。

为了满足雷电主动提前防护的需求，市场上出现了各种雷电预警系统。目前，大部分的雷电预警系统，都是由一个大气电场仪与相应软件组合而成。这类雷电预警系统中的大气电场仪基本都是场磨式(机械式)的，其机械传感装置依靠一个全天24小时不间断工作的非密闭的旋转电机来实现测量，如果电机因为异物进入或其它原因出现故障、损坏等原因停止运转，那么传感装置将无法提供正常的服务。同时，为了减少测量的误差，该类型装置的部分元件还必须进行定期的清洗和更换。如果在恶劣的环境下，有必要进行更频繁的维护。而且，雷电在形成过程中，产生雷电的雷云是随着风速风向在不停快速漂移的，使得本地大气电场会突然变化，造成预警的提前时间不足的问题。因此普通的雷电预警系统在预报精度及准确性上受到一定的限制，容易出现漏报误报的情况。只有同时兼顾对雷闪电磁信号的监测，才能根本解决上述问题。

技术实现要素：

针对上述技术问题，本发明提供一种雷电预警更精确，预警时间更充分，系统结构更灵活，确保了受保护区域雷电监测的全覆盖的电子式区域雷电预警系统及方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：提供一种电子式区域雷电预警系统，包括雷电探测装置、数据库处理模块以及雷电预警模块；

所述雷电探测装置用于探测雷电信号，并将所述雷电信号发送至所述数据库处理模块；

所述数据库处理模块用于结合预存储的雷电等级数值表以及雷电防护预防措施表确定接收到雷电信号的预警等级以及与所述预警等级对应的雷电防护预防措施，并在所述预警等级高于预设雷电预警阈值时，产生预警信号并发送至所述雷电预警模块，同时生成雷电防护预防性措施执行指令；

所述雷电预警模块用于根据所述预警信号进行报警。

本发明由于采用以上技术方案，其达到的技术效果为：本发明提供的电子式区域雷电预警系统及方法由雷电探测装置对区域内的雷电信号进行监测，雷电探测装置内的本地侦测探头、远程侦测探头以及组合侦测探头能够对本地及远程不同区域内的雷电信号进行监测，监测地更加的全面，数据库处理模块对接收到的雷电信号进行处理，集合预存储的雷电等级数值表确定当前雷电的等级，并针对不同等级的雷电指定对应的雷电防护预防性措施，在雷电等级超出预存储的雷电预警阈值时，由数据库处理模块向雷电预警模块发送预警信号，上述电子式区域雷电预警系统对远近不同距离的雷电进行监测，根据两种不同距离的雷电信号综合处理，使得监测到的雷电预警信息更精确，预警时间更充分，并且上述电子式区域雷电预警系统结构更灵活，可根据监测区域范围大小灵活配置雷电监测设备，确保了受保护区域雷电监测的全覆盖，具有很高的实用性。

较优地，在上述技术方案中，所述雷电探测装置包括本地侦测探头lds、远程侦测探头rds、组合侦测探头cds以及雷电预警接口设备，所述本地侦测探头lds、所述远程侦测探头rds以及所述组合侦测探头cds均与所述雷电预警接口设备电连接。本地侦测探头lds用于监测本区域20公里范围内大气电场的大小及变化率，远程侦测探头rds用于监测60公里范围内雷闪发生时产生的电磁信号，组合侦测探头cds则是对本地侦测探头lds和远程侦测探头rds的组合集成，以上3种不同形式的侦测探头具有精度高、响应时间快，全封闭结构，免清洗维护等优点。

采用上述进一步方案的有益效果是：由本地侦测探头lds、远程侦测探头rds、组合侦测探头cds以及雷电预警接口设备组成的雷电探测装置能够对远近不同距离的雷电信号进行监测，使得监测到的雷电预警信息更精确，雷电预警的时间更充分，在一定程度上降低了雷电灾害的损失。进一步，雷电预警接口设备具有数据存储功能，可在数据库处理模块不工作时保存雷电监测数据，保证了系统中数据的完整性和安全性。

较优地，在上述技术方案中，所述雷电探测装置包括至少一个本地侦测探头lds、至少一个远程侦测探头rds和至少一个组合侦测探头cds，当所述本地侦测探头lds、所述远程侦测探头rds以及所述组合侦测探头cds均为多个时，多个所述本地侦测探头lds、多个所述远程侦测探头rds以及多个所述组合侦测探头cds在待探测的区域内均匀分布。

采用上述进一步方案的有益效果是：由多个均匀分布的本地侦测探头lds、远程侦测探头rds以及组合侦测探头cds对雷电信号进行监测，使得监测到的雷电信号更加的准确。同时，本地侦测探头lds、远程侦测探头rds以及组合侦测探头cds也可以按需分布，能够更好的适应不同区域的雷电预警需求，做到雷电预警的全覆盖。进一步，本地侦测探头lds、远程侦测探头rds以及组合侦测探头cds均为全电子式传感器，与机械式传感器相比具有全天候、不间断、耐环境、零损耗、免维护、无干扰的优点。

较优地，在上述技术方案中，所述本地侦测探头lds、所述远程侦测探头rds以及所述组合侦测探头cds检测的是雷电区域的大气电场和/或雷闪电磁信号。

采用上述进一步方案的有益效果是：配合电子式的本地侦测探头lds、远程侦测探头rds和/或组合侦测探头cds，使得监测到的雷电信号更加准确，对雷电的预警的也更加简便。

较优地，在上述技术方案中，所述雷电预警模块包括声光报警单元及网络报警单元。

采用上述进一步方案的有益效果是：采用声光报警以及网络报警两者结合的报警方式，能够更好的适应对雷电预警的各种需求。

较优地，在上述技术方案中，所述数据库处理模块包括存储单元，用于分类存储雷电数据并制定文件索引，所述雷电数据包括所述雷电信号以及所述雷电信号对应的所述预警等级、所述雷电防护预防措施以及雷电信号的发生时间。

采用上述进一步方案的有益效果是：数据库处理模块内的存储单元对处理后的雷电信息进行存储，存储的信息包括本地数据、远程数据、历史分析数据、事故统计、易受雷击设备(重点区域)维护管理数据等综合信息，为今后雷电预警提供了一定的数据支持，也为提前做好雷电防护提供了数据支持。

较优地，在上述技术方案中，所述预警系统还包括云端服务器，与所述存储单元连通，用于接收所述存储单元上传的雷电数据并进行存储。

采用上述进一步方案的有益效果是：云端服务器与数据库处理模块进行通信，将存储单元内的数据信息存储至云端，避免了本地管理数据可能丢失情况的发生，也有利于数据的共享。

较优地，在上述技术方案中，所述预警系统还包括智能终端，与所述云端服务器通信连接，用于读取所述云端服务器内存储的雷电数据。进一步，所述云端服务器与所述雷电预警模块进行双向通信，将所述数据库处理模块传送来的预警信号存储并转发至所述雷电预警模块，和/或接收雷电预警模块发出的预警信号进行存储转发。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过智能终端可以读取到云端服务器内存储的数据信息。进一步，智能终端可以包括pc机、掌上电脑以及手机终端等。将pc机、掌上电脑以及手机终端作为智能终端，方便了对存储的历史及实时雷电预警信息的监控。云端服务器与雷电预警模块连通，雷电预警模块既可以接收数据库处理模块传来的预警信号，也可以接收云端服务器传递来的雷电预警信号，确保了雷电预警的准确性。同时，雷电预警模块亦可将雷电预警信号通过云端服务器进行发布，实现网络报警。

较优地，在上述技术方案中，所述云端服务器还用于接收所述数据库处理模块上传的所述雷电防护预防性措施执行指令并发送至所述智能终端。

采用上述进一步方案的有益效果是：云端服务器将数据库处理模块上传的雷电防护预防性措施执行指令发送至智能终端，由自然人根据雷电防护预防性措施执行指令执行对应的雷电防护预防性措施，来最大限度的降低雷电的灾害，保护公共财产。

还提供了一种电子式区域雷电预警方法，包括以下步骤：

步骤s10：雷电探测装置探测雷电信号，并将所述雷电信号发送至数据库处理模块；

步骤s20：所述数据库处理模块结合预存储的雷电等级数值表以及雷电防护预防措施表确定接收到雷电信号的预警等级以及与所述预警等级对应的雷电防护预防措施，并在所述预警等级高于预设雷电预警阈值时，产生预警信号并发送至所述雷电预警模块，同时生成雷电防护预防性措施执行指令；

步骤s30：所述雷电预警模块根据所述预警信号进行报警。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1是本发明提供的电子式区域雷电预警系统的示意图；

图2是本发明提供的电子式区域雷电预警方法的流程图。

具体实施方式

实施例一：

如图1所示，本发明提供的电子式区域雷电预警系统，包括雷电探测装置、数据库处理模块以及雷电预警模块，雷电探测装置用于探测雷电信号，并将雷电信号发送至数据库处理模块，数据库处理模块用于结合预存储的雷电等级数值表以及雷电防护预防措施表确定接收到雷电信号的预警等级以及与预警等级对应的雷电防护预防措施，并在预警等级高于预设雷电预警阈值时，产生预警信号并发送至雷电预警模块，同时生成雷电防护预防性措施执行指令，雷电预警模块用于根据预警信号进行报警。

作为一种可实施方式，雷电探测装置包括本地侦测探头lds、远程侦测探头rds、组合侦测探头cds以及雷电预警接口设备，本地侦测探头lds、远程侦测探头rds以及组合侦测探头cds均与雷电预警接口设备电连接。本地侦测探头lds用于监测本区域20公里范围内大气电场的大小及变化率，远程侦测探头rds用于监测60公里范围内雷闪发生时产生的电磁信号，组合侦测探头cds则是对本地侦测探头lds和远程侦测探头rds的组合集成，以上3种不同形式的侦测探头具有精度高、响应时间快，全封闭结构，免清洗维护等优点。由本地侦测探头lds、远程侦测探头rds、组合侦测探头cds以及雷电预警接口设备组成的雷电探测装置能够对远近不同距离的雷电信号进行监测，使得监测到的雷电预警信息更精确，雷电预警的时间更充分，在一定程度上降低了雷电灾害的损失。进一步，雷电预警接口设备具有数据存储功能，可在数据库处理模块不工作时保存雷电监测数据，保证了系统中数据的完整性和安全性。

作为一种可实施方式，雷电探测装置包括至少一个本地侦测探头lds、至少一个远程侦测探头rds和至少一个组合侦测探头cds，当本地侦测探头lds、远程侦测探头rds以及组合侦测探头cds均为多个时，多个本地侦测探头lds、多个远程侦测探头rds以及多个组合侦测探头cds在待探测的区域内均匀分布。由多个均匀分布的本地侦测探头lds、远程侦测探头rds以及组合侦测探头cds对雷电信号进行监测，使得监测到的雷电信号更加的准确。同时，本地侦测探头lds、远程侦测探头rds以及组合侦测探头cds也可以按需分布，能够更好的适应不同区域的雷电预警需求，做到雷电预警的全覆盖。进一步，本地侦测探头lds、远程侦测探头rds以及组合侦测探头cds均为全电子式传感器，与机械式传感器相比具有全天候、不间断、耐环境、零损耗、免维护、无干扰的优点。

作为一种可实施方式，本地侦测探头lds、远程侦测探头rds以及组合侦测探头cds检测的是雷电区域的大气电场和/或雷闪电磁信号。配合电子式的本地侦测探头lds、远程侦测探头rds和/或组合侦测探头cds，使得监测到的雷电信号更加准确，对雷电的预警的也更加简便。

作为一种可实施方式，雷电预警模块包括声光报警单元及网络报警单元。采用声光报警以及网络报警两者结合的报警方式，能够更好的适应对雷电预警的各种需求。

作为一种可实施方式，数据库处理模块包括存储单元，用于分类存储雷电数据并制定文件索引，雷电数据包括雷电信号以及雷电信号对应的预警等级、雷电防护预防措施以及雷电信号的发生时间。数据库处理模块内的存储单元对处理后的雷电信息进行存储，存储的信息包括本地数据、远程数据、历史分析数据、事故统计、易受雷击设备(重点区域)维护管理数据等综合信息，为今后雷电预警提供了一定的数据支持，也为提前做好雷电防护提供了数据支持。

作为一种可实施方式，预警系统还包括云端服务器，与存储单元连通，用于接收存储单元上传的雷电数据并进行存储。云端服务器与数据库处理模块进行通信，将存储单元内的数据信息存储至云端，避免了本地管理数据可能丢失情况的发生，也有利于数据的共享。

作为一种可实施方式，所述预警系统还包括智能终端，与所述云端服务器通信连接，用于读取所述云端服务器内存储的雷电数据。进一步，所述云端服务器与所述雷电预警模块进行双向通信，将所述数据库处理模块传送来的预警信号存储并转发至所述雷电预警模块，和/或接收雷电预警模块发出的预警信号进行存储转发。通过智能终端可以读取到云端服务器内存储的数据信息。进一步，智能终端可以包括pc机、掌上电脑以及手机终端等。将pc机、掌上电脑以及手机终端作为智能终端，方便了对存储的历史及实时雷电预警信息的监控。云端服务器与雷电预警模块连通，雷电预警模块既可以接收数据库处理模块传来的预警信号，也可以接收云端服务器传递来的雷电预警信号，确保了雷电预警的准确性。同时，雷电预警模块亦可将雷电预警信号通过云端服务器进行发布，实现网络报警。

作为一种可实施方式，云端服务器还用于接收数据库处理模块上传的雷电防护预防性措施执行指令并发送至智能终端。云端服务器将数据库处理模块上传的雷电防护预防性措施执行指令发送至智能终端，由自然人根据雷电防护预防性措施执行指令执行对应的雷电防护预防性措施，来最大限度的降低雷电的灾害，保护公共财产。

实施例二：

如图2所示，在实施例一的基础上，还提供了一种电子式区域雷电预警方法，包括以下步骤：

步骤s10：雷电探测装置探测雷电信号，并将雷电信号发送至数据库处理模块；

步骤s20：数据库处理模块结合预存储的雷电等级数值表以及雷电防护预防措施表确定接收到雷电信号的预警等级以及与预警等级对应的雷电防护预防措施，并在预警等级高于预设雷电预警阈值时，产生预警信号并发送至雷电预警模块，同时生成雷电防护预防性措施执行指令；

步骤s30：雷电预警模块根据预警信号进行报警。

本发明提供的电子式区域雷电预警系统及方法由雷电探测装置对区域内的雷电信号进行监测，雷电探测装置内的本地侦测探头、远程侦测探头以及组合侦测探头能够对本地及远程不同区域内的雷电信号进行监测，监测地更加的全面，数据库处理模块对接收到的雷电信号进行处理，集合预存储的雷电等级数值表确定当前雷电的等级，并针对不同等级的雷电指定对应的雷电防护预防性措施，在雷电等级超出预存储的雷电预警阈值时，由数据库处理模块向雷电预警模块发送预警信号，上述电子式区域雷电预警系统对远近不同距离的雷电进行监测，根据两种不同距离的雷电信号综合处理，使得监测到的雷电预警信息更精确，预警时间更充分，并且上述电子式区域雷电预警系统结构更灵活，可根据监测区域范围大小灵活配置雷电监测设备，确保了受保护区域雷电监测的全覆盖，具有很高的实用性。

上述实施方式旨在举例说明本发明可为本领域专业技术人员实现或使用，对上述实施方式进行修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，故本发明包括但不限于上述实施方式，任何符合本权利要求书或说明书描述，符合与本文所公开的原理和新颖性、创造性特点的方法、工艺、产品，均落入本发明的保护范围之内。