[发明专利]基于无人机的古建筑区域防雷方法及系统

说明书

本申请提供一种基于无人机的古建筑区域防雷方法及系统，所述方法先通过多个大气电场传感器检测目标区域内的电场强度信息；再根据电场强度信息定位雷云位置，以及计算雷云电量；再根据雷云电量确定消雷物质释放量，以及根据雷云位置生成无人机飞行路线；最后按照防雷策略，控制无人机按照飞行路线飞行至目标区域，并在雷云位置的上方释放消雷物质。所述方法可以根据检测的电场强度信息定位目标区域中的雷云位置，定量且有目的地释放消雷物质，通过消雷物质抵消或减弱雷云中的电量，减少雷云中雷电产生，达到防雷效果。通过无人机对雷云释放消雷物质，可以全面减轻雷电袭击古建筑，解决传统防雷方法防雷效果不全面的问题。

技术领域

本申请涉及建筑防雷技术领域，尤其涉及一种基于无人机的古建筑区域防雷方法及系统。

背景技术

古建筑通常由木质材料制成，木材经过千百年变得十分干燥，在雨天潮湿天气时，电阻率变小，并且内部年久积满灰尘，易积蓄静电，带有电荷容易引来雷电。由于年代久远，建筑的稳定性较差，在受到雷击时极容易引发火灾或对建筑造成破坏。古建筑本身因其建筑于古代，避雷措施较少或者避雷措施已经失效，使得古建筑受到雷击的概率较高。并且对于大部分古建筑而言，多建筑在山上或野外，为了保护其原貌，古建筑周边往往不会建设其他建筑物，从而进一步增加了古建筑被雷电击中的可能性。

为了避免古建筑被雷电击中，现有技术通常在古建筑的基础上进行防雷改造，即在古建筑上设置引雷设备，使雷云中产生的雷电能够通过引雷设备传入大地，避免其击中古建筑。实际应用中，引雷设备一般包括接闪器，以及通过引线连接接闪器的接地体，其中，接闪器，例如避雷针，设置在古建筑顶部并且高于古建筑的顶部，接地体掩埋在地下，可将雷电中的电荷导入大地。

但是为了尽量保护古建筑的原貌，现有的防雷改造一般是对区域中最高的古建筑实施防雷改造，当建筑区域较大，并且区域内包含古建筑较多时，受雷电天气影响，其他相对高度较低的古建筑依然可能被雷电击中。另外，对于古建筑分布面积较广的文化遗址区域，在雷电天气中，在最高建筑上实施的防雷改造防雷效果不全面，而如果在区域内的每个古建筑都进行防雷改造，会对古建筑造成破坏，不利于文物保护。

发明内容

本申请提供了一种基于无人机的古建筑区域防雷方法及系统，以解决传统防雷方法防雷效果不全面的问题。

一方面，本申请提供一种基于无人机的古建筑区域防雷方法，包括：

通过多个大气电场传感器检测目标区域内的电场强度信息；

根据所述电场强度信息定位雷云位置，以及根据所述电场强度信息计算雷云电量；

根据所述雷云电量确定消雷物质释放量，以及根据雷云位置生成无人机飞行路线；

控制所述无人机按照所述飞行路线飞行至所述目标区域，并在所述雷云位置的上方释放消雷物质。

可选的，通过多个大气电场传感器检测目标区域内的电场强度信息的步骤前，所述方法还包括：

根据古建筑区域中高于预设高度值的古建筑所处位置，将古建筑区域划分成多个分区域；

获取所述古建筑区域的气象信息，以及根据所述气象信息在多个所述分区域中确定目标区域；

启用位于所述目标区域内的至少三个大气电场传感器。

可选的，根据所述电场强度信息定位雷云位置的步骤包括：

提取至少三个所述大气电场传感器检测到的所述电场强度信息，以及对应传感器的位置；

根据所述电场强度信息、对应传感器的位置以及预设统计模型，计算雷云与所述大气电场传感器之间的距离；

根据所述雷云与至少三个所述大气电场传感器之间的距离，定位所述雷云在所述目标区域中的空间位置。