[发明专利]一种风机叶片多物理量同步观测方法及其系统

权利要求书

1.一种风机叶片多物理量同步观测方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)通过雷电流采集系统采集雷电通道辐射产生的电压判断是否有雷击产生，若是，触发电场变化采集系统，进入步骤2)，若否，则不触发电场变化采集系统和图像采集系统；

2)电场变化采集系统触发后输出TTL电平并记录触发时间信息和电场变化信息，同时触发图像采集系统，采集图像数据并传输至上位机，上位机对图像数据分析判断是否为有效数据；

有效数据的判断方法为：逐帧计算图像灰度的最大值，当存在连续两幅图像之间的最大灰度差值超过设置的阈值时，认为此次雷电是处于相机视野内的有效数据，上位机对图像数据进行保存，否则不保存图像数据；

上位机完成一次触发得到的图像数据后，图像采集系统进入待触发状态；

3)触发电场变化采集系统的同时，触发雷电磁场变化测量系统，采集并记录雷击产生的磁场变化和时间，并传输给上位机；

4)通过推算电场、电流、磁场的各采样点GPS时间信息，对风机雷击电场、磁场和电流物理量数据进行同步。

2.根据权利要求1所述的风机叶片多物理量同步观测方法，其特征在于，雷电流采集、雷电场变化、雷电磁场变化的采集均采用50ns偏差的高精度GPS授时装置记录触发时间信息；对获取的风机叶片雷击电流、电场变化以及磁场变化数据进行插值运算，保证相邻数据点的时间间隔相同，记为t0，则可以根据任一采样点与触发点之间间隔的点数推算其GPS时间。

3.根据权利要求2所述的风机叶片多物理量同步观测方法，其特征在于，通过推算的各采样点GPS时间信息，以电场数据触发时刻为基准，找到电流、磁场数据中时间最接近的采样点，实现同步。

4.根据权利要求3所述的风机叶片多物理量同步观测方法，其特征在于，以电场数据触发时刻为基准，对带触发标志的图像为电场触发时刻对齐，实现同步。

5.根据权利要求1至4任一所述的风机叶片多物理量同步观测方法，其特征在于，所述雷电流采集系统、电场变化采集系统、雷电磁场变化系统的传感器内均设有差异化增益通道；

和/或，所述雷电流采集系统包括不同量程的电流传感器。

6.根据权利要求5所述的风机叶片多物理量同步观测方法，其特征在于，所述雷电流采集系统还包含积分电路模块、采集模块、GPS授时模块、存储模块和通讯模块。

7.根据权利要求1至6任一所述的风机叶片多物理量同步观测方法，其特征在于，所述雷电磁场变化采集系统包含低频环形正交磁天线、采集模块、GPS授时模块、存储模块和通讯模块。

8.根据权利要求1至7任一所述的风机叶片多物理量同步观测方法，其特征在于，所述电场变化采集系统包含平板天线、快积分电路、慢积分电路、采集模块、PS授时模块、存储模块和通讯模块。

9.根据权利要求1至8任一所述的风机叶片多物理量同步观测方法，其特征在于，所述图像采集系统包含触发模块、高速相机和工控机。

10.一种风机叶片多物理量同步观测系统，其特征在于，包括处理器，所述处理器内设有用于实现权利要求1至9任一所述的风机叶片多物理量同步观测方法的程序。