[发明专利]一种雷电告警设备及通信基站

说明书

技术领域

本申请涉及通信工程防雷技术领域，尤其涉及一种雷电告警设备及通信基站。

背景技术

雷电是自然界最壮观的和重要的大气现象之一，伴随雷电有声、光、电等多种物理现象。据统计，全世界每年因雷击造成的经济损失达10亿美元以上。雷电灾害是联合国国际减灾十年委员会公布的对人类威胁最严重的自然灾害之一。

随着通信行业的持续发展，通信网络规模不断扩大，通信基站的数量也日趋增多，分布也越来越广。目前，通信工程防雷技术领域普遍采用避雷针、避雷带、避雷线、避雷网、电涌防护器等防护装置，通过接闪、引下、接地、布线、屏蔽、等电位、分流等措施对通信基站进行被动防护。

但因为通信基站的天线设置大多安装在铁塔和建筑物的高处，电源线路和传输线路大都采用架空线路。另外，由于自身设备构造结构、设置位置及电源、信号系统取线方式等原因，基站内的有源通信设备实施受雷电侵害的事故仍然不可避免的频频发生。部分通信基站屡次遭遇雷击，配电箱、低压供电电缆及通信线路等频繁受到雷击破坏，导致设备毁损、屏蔽层击穿、系统终止等事故发生。通信设备毁损、修理，通信系统中断及抢修，使通信运营维护企业承受着巨大的维护成本和经济损失。

发明内容

本发明了提供了一种雷电告警设备及通信基站，以解决通信基站防雷效果差的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种雷电告警设备，设置在通信基站上，包括：

盘锥天线，用于接收雷电产生的电磁波信号；

雷电次声波接收装置，用于采集并放大雷电产生的次声波信号；

雷电信号中心处理装置，分别和所述盘锥天线、所述雷电次声波接收装置连接，用于综合处理所述电磁波信号和所述次声波信号，以判断雷电是否发生，并在雷电发生时估计雷电与所述通信基站的距离，并根据所述雷电与所述通信基站的距离获得所述雷电对所述通信基站的威胁程度；

声光告警指示装置，用于根据所述雷电对所述通信基站的威胁程度发出对应的声音报警信号和对应的光警报信号。

优选的，所述盘锥天线的频带宽度为25MHz—1500MHz。

优选的，所述盘锥天线包括：天线振子、天线座、天线杆、同轴电缆以及安装夹；

其中，所述天线杆和所述天线座通过所述安装夹固定在一起，用于共同支撑并固定所述天线振子；

所述天线振子，安装在所述天线杆和所述天线座上用于采集所述电磁波信号；

所述同轴电缆的一端设置于所述天线座内部且和所述天线振子连接，用于传输所述电磁波信号。

优选的，所述雷电次声波接收装置包括：自由场声传感器，前置放大器和连接线；

其中，所述自由场声传感器和所述前置放大器螺接；

所述自由场声传感器用于采集所述次声波信号；

所述前置放大器，用于对所述次声波信号进行放大；

所述连接线，连接所述雷电次声波接收装置和雷电信号中心处理装置。

优选的，所述雷电信号中心处理装置包括：模拟信号处理模块，模数变换模块，数字信号处理模块，电源，接口模块，风扇和机箱；

所述模拟信号处理模块，用于对所述电磁波信号和所述次声波信号进行处理后，获得电磁波模拟信号和次声波模拟信号；

所述模数变换模块，和所述模拟信号处理模块连接，用于对所述电磁波模拟信号和所述次声波模拟信号分别进行数字采样，得到电磁波数字信号和次声波数字信号；

所述数字信号处理模块，用于对所述电磁波数字信号和所述次声波数字信号进行综合处理，判决是否有雷电的发生并估计所述雷电与所述通信基站的距离，并根据所述雷电与所述通信基站的距离获得所述雷电对所述通信基站的威胁程度。

优选的，所述接口模块包括：雷电声信号输入接口，雷电电磁信号输入接口，雷电告警信号输出接口，数字信号输出端接口，直流电源接口，交流电源接口，接地接口。

优选的，所述模拟信号处理模块包括：

限幅器，无源功分器，第一30dB功率放大器，第二30dB功率放大器，290MHz中心频率10MHz带宽带通滤波器，25MHz中心频率4MHz带宽带通滤波器，下变频器，环形器；

其中，所述限幅器和所述同轴电缆连接，用于限制所述电磁波信号的幅度，避免所述雷电信号中心处理装置饱和，并且保护所述雷电信号中心处理装置中的各个器件；

所述无源功分器，和所述限幅器连接，用于将所述电磁波信号分离为第一路信号和第二路信号；

所述第一30dB功率放大器和所述无源功分器连接，用于放大所述第一路信号；