[发明专利]一种雷电磁场脉冲信号的实时采集与传输系统

说明书

本申请公开了一种雷电磁场脉冲信号的实时采集与传输系统，包括：三维雷电信号接收装置、三维雷电信号采集装置以及三维雷电信号传输装置，三维雷电信号接收装置包括磁天线、快电场天线、GPS天线及放大器，三维雷电信号采集装置包括滤波器、AD采集板卡、GPS采集卡及工业控制器，三维雷电信号传输装置包括：终端服务器和客户端；磁天线及快电场天线均与放大器连接，放大器与AD采集板卡连接，GPS天线与GPS采集卡连接，AD采集板卡与工业控制器之间还连接有滤波器，工业控制器通过网络与终端服务器连接，终端服务器连接于客户端。本申请实现雷电信号对数波形与宽带电场波形的同步记录，为雷电类型识别和空间位置的实时定位奠定基础。

技术领域

本申请涉及雷电定位技术领域，尤其涉及一种雷电磁场脉冲信号的实时采集与传输系统。

背景技术

雷电灾害是“联合国国际减灾十年”公布的最严重的十种自然灾害之一。全世界平均每分钟发生雷暴约二千次，导致火灾、爆炸、信息系统瘫痪等事故频繁发生，全球每年因雷击造成的直接经济损失达二十亿美元以上，因雷击造成的人员伤亡超过一万人。世界各国科学家为了应对雷电灾害，不仅在雷电理论上积极探索，并且开发了多种雷电探测技术，建立了多种全球或区域性雷电活动监测系统。

目前，针对雷电活动监测，通常采用窄带干涉仪，LDAR、LMA等长基线雷电探测系统以及全球雷电探测网络WWLLN等来探测雷电，窄带干涉仪为高时间分辨率的雷电物理过程探测手段，LDAR、LMA等长基线雷电探测系统以及全球雷电探测网络WWLLN既可以高时间分辨率探测雷电的物理过程，又可以在雷暴尺度上监测雷电活动。这些探测技术都是以高速大容量数据采集技术和基于干涉法和时差法的定位技术为基础。

通过窄带干涉仪，LDAR、LMA等长基线雷电探测系统对雷电进行探测时，则无法对探测到的雷电数据进行大量的传输，更不便于记录。通过全球雷电探测网络WWLLN探测雷电时，则无法辨别雷电的类型，且无法准确记录雷电发生的地理位置。

发明内容

本申请提供了一种雷电磁场脉冲信号的实时采集与传输系统，以解决现有技术中雷电探测过程中无法有效传输及记录雷电数据的技术问题。

为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：

本申请实施例公开了一种雷电磁场脉冲信号的实时采集与传输系统，所述系统包括：三维雷电信号接收装置、三维雷电信号采集装置以及三维雷电信号传输装置，其中：所述三维雷电信号接收装置包括：3个磁天线、1个快电场天线、1个GPS天线及放大器，所述三维雷电信号采集装置包括：滤波器、AD采集板卡、GPS采集卡及工业控制器，所述三维雷电信号传输装置包括：终端服务器和客户端；

所述磁天线及所述快电场天线均通过光纤与所述放大器连接，所述放大器通过所述光纤与所述AD采集板卡连接，所述GPS天线通过所述光纤与所述GPS采集卡连接，所述AD采集板卡与所述GPS采集卡均连接于所述工业控制器，所述AD采集板卡与所述工业控制器之间还连接有所述滤波器，所述工业控制器包括FPGA背板和实时控制器RT，所述工业控制器通过网络与所述终端服务器连接，所述终端服务器连接于所述客户端。

可选地，在上述雷电磁场脉冲信号的实时采集与传输系统中，所述工业控制器内安装有LABVIEW CRIO、LABVIEW FPGA、LABVIEW RT程序，且所述FPGA背板和所述实时控制器RT上固化编写运行程序。

可选地，在上述雷电磁场脉冲信号的实时采集与传输系统中，所述工业控制器中还包括SD卡。

可选地，在上述雷电磁场脉冲信号的实时采集与传输系统中，所述三维雷电信号采集装置的连续采集的时间间隔为零。

可选地，在上述雷电磁场脉冲信号的实时采集与传输系统中，通过多通道双队列操作，所述三维雷电信号采集装置对连续雷电进行连续数据采集。