[发明专利]一种小型轻便易安装的雷电探测系统

说明书

本发明公开了一种小型轻便易安装的雷电探测系统，包括，电场探测器、上可调控机械托盘、磁场探测器、电子系统、太阳能供电系统的电源仓，所述电场探测器垂直放置在上可调控机械托盘的上端，所述上可调控机械托盘和下可调控机械托盘之间用金属柱牢固连接，所述下可调控机械托盘上端固定设置电子系统；所述上可调控机械托盘上面刻有深度为1mm的互相正交的凹槽，中心处有通孔；凹槽的两端安装了卡槽用来固定磁场探测器，互相正交的凹槽的作用是让两个磁场探测器分别对准南北方向和东西方向。本发明具有，体积小、重量轻的特点。

技术领域

本发明涉及雷电检测与定位技术领域，具体为一种小型轻便易安装的雷电探测系统。

背景技术

雷电是大气中瞬时的并伴随着强大电流的放电过程，对人类的生命财产有极大的威胁，因此已经被人们广泛的研究。对雷电的探测，最常用的方式是多个台站同时检测雷电激发的电磁波，然后通过交叉定位的方式确定其发生的经纬度，最后再推算出其发生的时间和峰值电流强度。最典型的雷电探测网是美国的国家闪电探测网(National LightningDetection Network,NLDN)，它由100多个基站组成，分布在全美50多个州，实时的雷电检测数据通过卫星网络上传到数据服务器。

传统的雷电探测器都是由电场探测器和磁场探测器组成。电场探测器通常为长度较大的偶极子天线，用来感应和大地垂直的电场；而磁场探测器为空气芯多匝线圈。由于许多雷电发生在距离探测基站较远的地方，探测器测量到的磁场较弱，因此空气芯线圈面积大，匝数多，因此略显笨重，不便于安装。而连接在探测器后端的输出数据常常先经过计算机预处理，然后再通过因特网上传到服务器。这样的后端数据系统大大制约了雷电探测器的安装，他们常常只能安装在具有50Hz市电的地方，并且必须有网络接口来保证数据传输。虽然后来人们对这样的系统做了一定的改进，比如使用工控机代替了计算机，但是系统的功耗始终较高，安装地点还是受到了一定的限制。

因此，开发一种小型化的，轻便而易于安装的，低功耗的雷电探测系统，不仅具有一定的研究意义，而且具有广阔的工程应用前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种小型轻便易安装的雷电探测系统，用于解决背景技术提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种小型轻便易安装的雷电探测系统，包括，电场探测器、上可调控机械托盘、磁场探测器、电子系统、太阳能供电系统的电源仓，所述电场探测器垂直放置在上可调控机械托盘的上端，所述上可调控机械托盘和下可调控机械托盘之间用金属柱牢固连接，所述下可调控机械托盘上端固定设置电子系统；所述上可调控机械托盘上面刻有深度为1mm的互相正交的凹槽，中心处有通孔；凹槽的两端安装了卡槽用来固定磁场探测器，互相正交的凹槽的作用是让两个磁场探测器分别对准南北方向和东西方向。

优选的，所述电场探测器是两块镀有铜膜的圆形印刷电子线路板的平行放置连接在一起的电容器，雷电激发的电磁波在靠近地球表面时其电场是垂直于大地的，变化的电场在两个圆形印刷电子线路板上会引发电荷的震荡，电子线路收集这些变化的电荷，最后转化为电压信号。

优选的，所述上可调控机械托盘、下可调控机械托盘均为圆形，材质是钢化塑料；所述上可调控机械托盘用来承载电场探测器。

优选的，所述磁场探测器是绕在长度短而直径小的软磁芯上的电感线圈，由于雷电激发的电磁波在靠近地球表面时其磁场是平行于大地的，因此变化的磁场会在电感线圈上诱导出电流，电子线路收集这些变化的电流信号，最后转化为电压信号；软磁芯的作用在于减小磁场探测器的体积，增大诱导电流强度；软磁芯的材质是锰锌，磁导率非常大，因此能对从很远处传来的雷电激发的微弱的磁场信号有效放大。

优选的，所述太阳能供电系统的电源仓用来存放蓄电池，外接到太阳能电池板，所述太阳能供电系统的电源仓中的太阳能控制器型号为KLD1220。