專利名稱：雷電電磁信號(hào)集成化同步綜合觀測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及氣象觀測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種雷電電磁信號(hào)集成化同步綜合觀測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
閃電是我國(guó)最嚴(yán)重的自然災(zāi)害之一，由于其具有大電流、強(qiáng)電磁輻射等特性，常常引起森林火災(zāi)、油庫(kù)爆炸、供電中斷、通訊故障、設(shè)備破壞等事故，也容易造成人員傷亡。據(jù)保守估計(jì)，我國(guó)每年因雷災(zāi)造成的人員傷亡上千人，直接經(jīng)濟(jì)損失超過數(shù)億元，而由此造成的間接經(jīng)濟(jì)損失和影響難以估計(jì)，雷電災(zāi)害已經(jīng)波及到各行各業(yè)和生活的方方面面。雷電電磁場(chǎng)特征能夠反應(yīng)閃電放電的內(nèi)在機(jī)理，是闡明雷電電磁輻射對(duì)電子設(shè)備的作用機(jī)理、評(píng)價(jià)防護(hù)效能、研究雷電電磁脈沖防護(hù)措施的重要基礎(chǔ)。雷電電磁信號(hào)探測(cè)一直是雷電研究的重要工具。但是，目前，雷電電磁場(chǎng)觀測(cè)儀器自成體系，各個(gè)相互獨(dú)立的磁場(chǎng)、電場(chǎng)探測(cè)設(shè)備使用、搬運(yùn)、架設(shè)繁瑣；同時(shí)，自成體系的探測(cè)系統(tǒng)由于探頭位置空間以及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的差異，其探測(cè)數(shù)據(jù)在空間、時(shí)間上并不嚴(yán)格對(duì)應(yīng)，其時(shí)空一致性較差。因此， 雷電電磁信號(hào)的集成綜合探測(cè)已經(jīng)成為科研業(yè)務(wù)的迫切需求。

實(shí)用新型內(nèi)容(一 )要解決的技術(shù)問題本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種雷電電磁信號(hào)集成同步綜合觀測(cè)系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)雷電電磁信號(hào)的高速、同步采集。( 二 )技術(shù)方案為解決上述問題，本實(shí)用新型提供了一種雷電電磁信號(hào)集成化同步綜合觀測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括集成探測(cè)天線裝置，探測(cè)雷電產(chǎn)生的電磁場(chǎng)變化、時(shí)間信息以及探測(cè)位置的空間信息，并將電磁場(chǎng)變化信號(hào)以及時(shí)空位置信息發(fā)送至接收機(jī)；接收機(jī)，接收所述集成探測(cè)天線裝置發(fā)送的電磁場(chǎng)變化信號(hào)以及時(shí)空位置信息，并對(duì)其進(jìn)行處理后發(fā)送至數(shù)據(jù)采集控制裝置；數(shù)據(jù)采集控制裝置，實(shí)時(shí)采集經(jīng)所述接收機(jī)處理后的數(shù)據(jù)，進(jìn)行波形顯示并存儲(chǔ)。其中，該系統(tǒng)還包括支撐防護(hù)裝置，支撐并將所述集成探測(cè)天線裝置及所述接收機(jī)安裝在其內(nèi)，或僅支撐并將所述集成探測(cè)天線裝置安裝在其內(nèi)。其中，所述集成探測(cè)天線裝置進(jìn)一步包括電場(chǎng)變化天線，探測(cè)雷電產(chǎn)生的電場(chǎng)變化，并將電場(chǎng)變化信號(hào)發(fā)送至所述接收機(jī)；三維磁天線，探測(cè)雷電產(chǎn)生的磁場(chǎng)變化，并將磁場(chǎng)變化信號(hào)發(fā)送至所述接收機(jī)；GPS天線，將時(shí)空位置信息發(fā)送至接收機(jī)。其中，所述接收機(jī)進(jìn)一步包括電場(chǎng)變化接收機(jī)，與所述電場(chǎng)變化天線相連，接收所述電場(chǎng)變化天線發(fā)送的電場(chǎng)變化信號(hào)，并對(duì)其進(jìn)行處理后發(fā)送至數(shù)據(jù)采集控制裝置；磁場(chǎng)變化接收機(jī)，與所述三維磁天線相連，接收所述三維磁天線發(fā)送的磁場(chǎng)變化信號(hào)，并對(duì)其進(jìn)行處理后發(fā)送至數(shù)據(jù)采集控制裝置；GPS接收機(jī)，與所述GPS天線相連，接收所述GPS天線發(fā)送的時(shí)空位置信息，并將其發(fā)送至數(shù)據(jù)采集控制裝置。其中，所述電場(chǎng)變化天線進(jìn)一步包括電場(chǎng)快變化天線以及電場(chǎng)慢變化天線，所述電場(chǎng)快變化天線以及所述電場(chǎng)慢變化天線分別為兩塊金屬平板電容天線，且通過支撐體構(gòu)成同一平板，二者之間設(shè)置絕緣體；所述電場(chǎng)變化接收機(jī)進(jìn)一步包括與所述電場(chǎng)快變化天線相連的電場(chǎng)快變化接收機(jī)，以及與所述電場(chǎng)慢變化天線相連的電場(chǎng)慢變化接收機(jī)。其中，所述三維磁天線由第一垂直正交磁環(huán)、第二垂直正交磁環(huán)、以及水平磁環(huán)構(gòu)成三維籠狀結(jié)構(gòu)，三者互相垂直正交，且均由非磁性金屬屏蔽體以及纏繞在骨架上的金屬導(dǎo)線線圈構(gòu)成。其中，所述數(shù)據(jù)采集控制裝置為工控機(jī)，其進(jìn)一步包括測(cè)量控制器，控制采樣長(zhǎng)度、采樣率、觸發(fā)方式、觸發(fā)閾值、觸發(fā)通道選擇、顯示方式、以及存儲(chǔ)位置；數(shù)據(jù)采集卡，通過傳輸線與所述電場(chǎng)變化接收機(jī)以及磁場(chǎng)變化接收機(jī)相連；串口，與所述GPS接收機(jī)相連； 存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)所述數(shù)據(jù)采集卡采集到的經(jīng)所述接收機(jī)處理后的數(shù)據(jù)；顯示器，顯示所述數(shù)據(jù)采集卡采集到的經(jīng)所述接收機(jī)處理后的數(shù)據(jù)的波形。其中，所述支撐防護(hù)裝置進(jìn)一步包括玻璃鋼防護(hù)罩，其底面的支撐板上固定接收機(jī)電路倉(cāng)室，所述接收機(jī)設(shè)置在所述接收機(jī)電路倉(cāng)室內(nèi)，所述三維磁天線固定于所述接收機(jī)電路倉(cāng)室上頂蓋上，所述電場(chǎng)變化天線設(shè)置于所述玻璃鋼防護(hù)罩內(nèi)部頂端；支撐立柱，固定于所述玻璃鋼防護(hù)罩下，所述傳輸線設(shè)置在所述支撐立柱內(nèi)，所述支撐立柱上還設(shè)置有供電裝置，與所述接收機(jī)相連；支撐底座，固定于所述支撐立柱下。其中，所述接收機(jī)固定在所述工控機(jī)的PCI插槽中；所述支撐防護(hù)裝置進(jìn)一步包括玻璃鋼防護(hù)罩，其底面的支撐板上固定所述三維磁天線，所述電場(chǎng)變化天線設(shè)置于所述玻璃鋼防護(hù)罩內(nèi)部頂端；支撐立柱，固定于所述玻璃鋼防護(hù)罩下，所述傳輸線設(shè)置在所述支撐立柱內(nèi)，所述支撐立柱上還設(shè)置有供電裝置，與所述接收機(jī)相連；支撐底座，固定于所述支撐立柱下。其中，所述電場(chǎng)快變化接收機(jī)的時(shí)間常數(shù)為ms量級(jí)，或小于1ms，帶寬為 200Hz-5MHz ；所述電場(chǎng)慢變化接收機(jī)的時(shí)間常數(shù)為s量級(jí)，帶寬為0. 1Ηζ-5ΜΗζ ；所述磁場(chǎng)變化接收機(jī)的時(shí)間常數(shù)為ms量級(jí)，或小于1ms，帶寬為200Hz-5MHz ；所述數(shù)據(jù)采集卡為能至少同時(shí)采集5路同步信號(hào)的多通道同步數(shù)據(jù)采集卡，采樣率大于lMS/s，存儲(chǔ)深度保證采樣時(shí)間大于Is。(三)有益效果本實(shí)用新型的雷電電磁信號(hào)集成化同步綜合觀測(cè)系統(tǒng)，能夠?qū)纂姷碾妶?chǎng)快慢變化信息和三維磁場(chǎng)信息進(jìn)行同步綜合探測(cè)，同時(shí)，集成化技術(shù)的應(yīng)用使得所探測(cè)數(shù)據(jù)的時(shí)空一致性較高，具有集成化、便攜化的優(yōu)勢(shì)。

圖1為依照本實(shí)用新型一種實(shí)施方式的雷電電磁信號(hào)集成同步綜合觀測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為依照本實(shí)用新型一種實(shí)施方式的雷電電磁信號(hào)集成同步綜合觀測(cè)系統(tǒng)中的電場(chǎng)變化接收機(jī)原理圖；圖3為依照本實(shí)用新型一種實(shí)施方式的雷電電磁信號(hào)集成同步綜合觀測(cè)系統(tǒng)中的磁場(chǎng)變化接收機(jī)原理圖；圖4為依照本實(shí)用新型一種實(shí)施方式的雷電電磁信號(hào)集成同步綜合觀測(cè)系統(tǒng)工作流程圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型提出的雷電電磁信號(hào)集成同步綜合觀測(cè)系統(tǒng)，結(jié)合附圖和實(shí)施例說明如下。目前，國(guó)內(nèi)外還沒有見到成熟的、市場(chǎng)化的雷電電磁波形綜合集成探測(cè)設(shè)備，為此，本實(shí)用新型基于高速數(shù)據(jù)采集及GPS同步方案的雷電電磁信號(hào)集成化同步綜合觀測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了雷電電磁場(chǎng)信號(hào)的高速、同步采集。如圖1所示，依照本實(shí)用新型一種實(shí)施方式的雷電電磁信號(hào)集成化同步綜合觀測(cè)系統(tǒng)，包括集成探測(cè)天線裝置，探測(cè)雷電產(chǎn)生的電磁場(chǎng)變化、時(shí)間信息以及探測(cè)位置的空間信息，并將電磁場(chǎng)變化信號(hào)以及時(shí)空位置信息發(fā)送至接收機(jī)，包括電場(chǎng)變化天線、三維磁天線、以及GPS天線；接收機(jī)，接收集成探測(cè)天線裝置發(fā)送的電磁場(chǎng)變化信號(hào)以及時(shí)空位置信息，并對(duì)其進(jìn)行處理后發(fā)送至數(shù)據(jù)采集控制裝置，包括電場(chǎng)變化接收機(jī)、磁場(chǎng)變化接收機(jī)、以及GPS接收機(jī)；數(shù)據(jù)采集控制裝置，實(shí)時(shí)采集經(jīng)接收機(jī)處理后的數(shù)據(jù)，進(jìn)行波形顯示并存儲(chǔ)；該系統(tǒng)還包括支撐防護(hù)裝置，支撐并將集成探測(cè)天線裝置及接收機(jī)安裝在其內(nèi)， 或僅支撐并將集成探測(cè)天線裝置安裝在其內(nèi)。其中，電場(chǎng)變化天線、三維磁天線具有集成化結(jié)構(gòu)。電場(chǎng)變化天線，用于探測(cè)雷電產(chǎn)生的電場(chǎng)變化，并將電場(chǎng)變化信號(hào)發(fā)送至電場(chǎng)變化接收機(jī)，由該電場(chǎng)變化接收機(jī)對(duì)其進(jìn)行處理后發(fā)送至數(shù)據(jù)采集控制裝置。包括電場(chǎng)快變化天線1以及電場(chǎng)慢變化天線2，電場(chǎng)快變化天線1以及電場(chǎng)慢變化天線2分別為兩塊金屬平板電容天線，一般采用鋁板，其大小和厚度由探測(cè)靈敏度需求決定，且通過支撐體構(gòu)成同一平板，二者之間設(shè)置絕緣體使其相互絕緣，相應(yīng)地，電場(chǎng)快變化天線1與電場(chǎng)快變化接收機(jī)相連，電場(chǎng)慢變化天線2與電場(chǎng)慢變化接收機(jī)相連。三維磁天線，探測(cè)雷電產(chǎn)生的磁場(chǎng)變化，并將磁場(chǎng)變化信號(hào)發(fā)送至接收機(jī)的磁場(chǎng)變化接收機(jī)，由該磁場(chǎng)變化接收機(jī)對(duì)其進(jìn)行處理后發(fā)送至數(shù)據(jù)采集控制裝置。該三維磁天線由第一垂直正交磁環(huán)5、第二垂直正交磁環(huán)6、以及水平磁環(huán)7構(gòu)成三維籠狀結(jié)構(gòu)，電場(chǎng)變化天線集成在該籠狀結(jié)構(gòu)的上表面上，第一垂直正交磁環(huán)5、第二垂直正交磁環(huán)6、以及水平磁環(huán)7互相垂直正交，且均由非磁性金屬屏蔽體以及纏繞在骨架上的金屬導(dǎo)線線圈構(gòu)成，其中非磁性金屬屏蔽體用來屏蔽電場(chǎng)信號(hào)的串?dāng)_，金屬導(dǎo)線線圈用來感應(yīng)磁場(chǎng)變化，導(dǎo)線線圈的匝數(shù)取決于探測(cè)靈敏度的需求。GPS天線4將時(shí)空位置信息發(fā)送至接收機(jī)的GPS接收機(jī)，由GPS接收機(jī)將其發(fā)送至數(shù)據(jù)采集控制裝置。數(shù)據(jù)采集控制裝置為工控機(jī)，其進(jìn)一步包括數(shù)據(jù)采集卡18，通過傳輸線14與電場(chǎng)變化接收機(jī)以及磁場(chǎng)變化接收機(jī)相連；串口 15，與GPS接收機(jī)相連；存儲(chǔ)器17，為工控機(jī)的硬盤，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)采集卡18采集到的經(jīng)接收機(jī)處理后的數(shù)據(jù)；顯示器，顯示數(shù)據(jù)采集卡18 采集到的經(jīng)接收機(jī)處理后的數(shù)據(jù)的波形；測(cè)量控制器16，可由程序或控制軟件實(shí)現(xiàn)，能夠控制數(shù)據(jù)采集卡18的采樣長(zhǎng)度、采樣率、觸發(fā)方式、觸發(fā)閾值、顯示方式、以及存儲(chǔ)位置等參數(shù)，能夠自由選擇觸發(fā)通道。如圖2所示，電場(chǎng)變化接收機(jī)依次連接電場(chǎng)變化天線、積分器、濾波器、信號(hào)放大電路、以及數(shù)據(jù)采集控制裝置的數(shù)據(jù)采集卡18等。磁場(chǎng)變化接收機(jī)依次連接三維磁天線、差動(dòng)積分器、濾波器、信號(hào)放大器、以及數(shù)據(jù)采集卡18等。繼續(xù)如圖1所示，支撐防護(hù)裝置進(jìn)一步包括玻璃鋼防護(hù)罩3，其底面的支撐板10 上固定接收機(jī)電路倉(cāng)室9，接收機(jī)設(shè)置在接收機(jī)電路倉(cāng)室9內(nèi)，三維磁天線固定于接收機(jī)電路倉(cāng)室上頂蓋8上，電場(chǎng)變化天線設(shè)置于玻璃鋼防護(hù)罩3內(nèi)部頂端；支撐立柱12，固定于玻璃鋼防護(hù)罩3下，傳輸線14設(shè)置在支撐立柱12內(nèi)，支撐立柱12上還設(shè)置有供電裝置11，與接收機(jī)相連，為其提供合適的電壓；支撐底座13，固定于支撐立柱下12。上述GPS接收機(jī)、電場(chǎng)變化接收機(jī)、以及磁場(chǎng)變化接收機(jī)還可以為PCI插槽模式， 這樣，將接收機(jī)固定在工控機(jī)的PCI插槽中，此時(shí)，玻璃鋼防護(hù)罩3的底面的支撐板10上僅固定三維磁天線，電場(chǎng)變化天線仍設(shè)置于玻璃鋼防護(hù)罩3內(nèi)部頂端。玻璃鋼防護(hù)罩3由電磁透過材料加工，其電磁透過率由材料的成份決定。支撐立柱12及支撐底座13均由不銹鋼材料制作而成，能夠減小在潮濕環(huán)境下的腐蝕。另外，為了減弱雨水引起的防護(hù)罩的低頻電屏蔽效應(yīng)，玻璃鋼防護(hù)罩3頂部開孔，電場(chǎng)變化天線固定于開孔位置。電場(chǎng)快變化接收機(jī)的時(shí)間常數(shù)為ms量級(jí)，或小于1ms，帶寬為200Hz-5MHz ；所述電場(chǎng)慢變化接收機(jī)的時(shí)間常數(shù)為s量級(jí)，帶寬為0. 1Ηζ-5ΜΗζ ；所述磁場(chǎng)變化接收機(jī)的時(shí)間常數(shù)為ms量級(jí)，或小于1ms，帶寬為200Hz-5MHz ；數(shù)據(jù)采集卡18為能至少同時(shí)采集5路同步信號(hào)的多通道同步數(shù)據(jù)采集卡，具有12位AD轉(zhuǎn)換精度，具備512MB板載內(nèi)存，可在采集時(shí)提供足夠的緩沖區(qū)。具有50!^到30￥的輸入范圍、軟件可選的50 0或1ΜΩ輸入阻抗，各種觸發(fā)選項(xiàng)以及緊密的同步能力，與工控機(jī)采用PCI總線傳遞數(shù)據(jù)，采樣率大于lMS/s，存儲(chǔ)深度保證采樣時(shí)間大于Is。以下參照?qǐng)D4說明本實(shí)用新型系統(tǒng)的工作流程系統(tǒng)開始工作后，沒有閃電發(fā)生時(shí)，處于等待狀態(tài)；當(dāng)閃電發(fā)生時(shí)，若信號(hào)變化量超過了設(shè)定的觸發(fā)閾值，則數(shù)據(jù)采集卡觸發(fā)，采集數(shù)據(jù)并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)保存，自動(dòng)獲取閃電觸發(fā)時(shí)刻的GPS時(shí)間信息和探測(cè)位置信息，并將時(shí)間信息作為數(shù)據(jù)文件名保存，同時(shí)自動(dòng)顯示電磁波形。由于GPS數(shù)據(jù)是通過串口傳遞至工控機(jī)，電磁場(chǎng)變化數(shù)據(jù)是通過PCI總線傳遞至工控機(jī)，為保證某一秒的串口數(shù)據(jù)與該秒的PCI總線數(shù)據(jù)在時(shí)刻上能正確對(duì)應(yīng)， 數(shù)據(jù)采集卡的數(shù)據(jù)傳遞必須保證嚴(yán)格的實(shí)時(shí)性，因此數(shù)據(jù)采集卡在每個(gè)IPPS脈沖的上升沿都會(huì)向工控機(jī)申請(qǐng)中斷，在數(shù)據(jù)到達(dá)一定量時(shí)也會(huì)向工控機(jī)申請(qǐng)中斷，工控機(jī)響應(yīng)中斷， 將數(shù)據(jù)采集卡上的數(shù)據(jù)全部讀取到工控機(jī)。以上實(shí)施方式僅用于說明本實(shí)用新型，而并非對(duì)本實(shí)用新型的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本實(shí)用新型的范疇，本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍應(yīng)由權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求1.一種雷電電磁信號(hào)集成化同步綜合觀測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括集成探測(cè)天線裝置，探測(cè)雷電產(chǎn)生的電磁場(chǎng)變化、時(shí)間信息以及探測(cè)位置的空間信息， 并將電磁場(chǎng)變化信號(hào)以及時(shí)空位置信息發(fā)送至接收機(jī)；接收機(jī)，接收所述集成探測(cè)天線裝置發(fā)送的電磁場(chǎng)變化信號(hào)以及時(shí)空位置信息，并對(duì)其進(jìn)行處理后發(fā)送至數(shù)據(jù)采集控制裝置；數(shù)據(jù)采集控制裝置，實(shí)時(shí)采集經(jīng)所述接收機(jī)處理后的數(shù)據(jù)，進(jìn)行波形顯示并存儲(chǔ)。
2.如權(quán)利要求1所述的雷電電磁信號(hào)集成化同步綜合觀測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括支撐防護(hù)裝置，支撐并將所述集成探測(cè)天線裝置及所述接收機(jī)安裝在其內(nèi)，或僅支撐并將所述集成探測(cè)天線裝置安裝在其內(nèi)。
3.如權(quán)利要求2所述的雷電電磁信號(hào)集成化同步綜合觀測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述集成探測(cè)天線裝置進(jìn)一步包括電場(chǎng)變化天線，探測(cè)雷電產(chǎn)生的電場(chǎng)變化，并將電場(chǎng)變化信號(hào)發(fā)送至所述接收機(jī)； 三維磁天線，探測(cè)雷電產(chǎn)生的磁場(chǎng)變化，并將磁場(chǎng)變化信號(hào)發(fā)送至所述接收機(jī)； GPS天線，將時(shí)空位置信息發(fā)送至接收機(jī)。
4.如權(quán)利要求3所述的雷電電磁信號(hào)集成化同步綜合觀測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述接收機(jī)進(jìn)一步包括電場(chǎng)變化接收機(jī)，與所述電場(chǎng)變化天線相連，接收所述電場(chǎng)變化天線發(fā)送的電場(chǎng)變化信號(hào)，并對(duì)其進(jìn)行處理后發(fā)送至數(shù)據(jù)采集控制裝置；磁場(chǎng)變化接收機(jī)，與所述三維磁天線相連，接收所述三維磁天線發(fā)送的磁場(chǎng)變化信號(hào)， 并對(duì)其進(jìn)行處理后發(fā)送至數(shù)據(jù)采集控制裝置；GPS接收機(jī)，與所述GPS天線相連，接收所述GPS天線發(fā)送的時(shí)空位置信息，并將其發(fā)送至數(shù)據(jù)采集控制裝置。
5.如權(quán)利要求4所述的雷電電磁信號(hào)集成化同步綜合觀測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述電場(chǎng)變化天線進(jìn)一步包括電場(chǎng)快變化天線以及電場(chǎng)慢變化天線，所述電場(chǎng)快變化天線以及所述電場(chǎng)慢變化天線分別為兩塊金屬平板電容天線，且通過支撐體構(gòu)成同一平板，二者之間設(shè)置絕緣體；所述電場(chǎng)變化接收機(jī)進(jìn)一步包括與所述電場(chǎng)快變化天線相連的電場(chǎng)快變化接收機(jī)， 以及與所述電場(chǎng)慢變化天線相連的電場(chǎng)慢變化接收機(jī)。
6.如權(quán)利要求5所述的雷電電磁信號(hào)集成化同步綜合觀測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述三維磁天線由第一垂直正交磁環(huán)、第二垂直正交磁環(huán)、以及水平磁環(huán)構(gòu)成三維籠狀結(jié)構(gòu)，三者互相垂直正交，且均由非磁性金屬屏蔽體以及纏繞在骨架上的金屬導(dǎo)線線圈構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求6所述的雷電電磁信號(hào)集成化同步綜合觀測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集控制裝置為工控機(jī)，其進(jìn)一步包括測(cè)量控制器，控制采樣長(zhǎng)度、采樣率、觸發(fā)方式、觸發(fā)閾值、觸發(fā)通道選擇、顯示方式、以及存儲(chǔ)位置；數(shù)據(jù)采集卡，通過傳輸線與所述電場(chǎng)變化接收機(jī)以及磁場(chǎng)變化接收機(jī)相連； 串口，與所述GPS接收機(jī)相連；存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)所述數(shù)據(jù)采集卡采集到的經(jīng)所述接收機(jī)處理后的數(shù)據(jù)；顯示器，顯示所述數(shù)據(jù)采集卡采集到的經(jīng)所述接收機(jī)處理后的數(shù)據(jù)的波形。
8.如權(quán)利要求7所述的雷電電磁信號(hào)集成化同步綜合觀測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述支撐防護(hù)裝置進(jìn)一步包括玻璃鋼防護(hù)罩，其底面的支撐板上固定接收機(jī)電路倉(cāng)室，所述接收機(jī)設(shè)置在所述接收機(jī)電路倉(cāng)室內(nèi)，所述三維磁天線固定于所述接收機(jī)電路倉(cāng)室上頂蓋上，所述電場(chǎng)變化天線設(shè)置于所述玻璃鋼防護(hù)罩內(nèi)部頂端；支撐立柱，固定于所述玻璃鋼防護(hù)罩下，所述傳輸線設(shè)置在所述支撐立柱內(nèi)，所述支撐立柱上還設(shè)置有供電裝置，與所述接收機(jī)相連；支撐底座，固定于所述支撐立柱下。
9.如權(quán)利要求7所述的雷電電磁信號(hào)集成化同步綜合觀測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述接收機(jī)固定在所述工控機(jī)的PCI插槽中；所述支撐防護(hù)裝置進(jìn)一步包括玻璃鋼防護(hù)罩，其底面的支撐板上固定所述三維磁天線，所述電場(chǎng)變化天線設(shè)置于所述玻璃鋼防護(hù)罩內(nèi)部頂端；支撐立柱，固定于所述玻璃鋼防護(hù)罩下，所述傳輸線設(shè)置在所述支撐立柱內(nèi)，所述支撐立柱上還設(shè)置有供電裝置，與所述接收機(jī)相連；支撐底座，固定于所述支撐立柱下。
10.如權(quán)利要求8或9所述的雷電電磁信號(hào)集成化同步綜合觀測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述電場(chǎng)快變化接收機(jī)的時(shí)間常數(shù)為ms量級(jí)，或小于lms，帶寬為200Hz-5MHz ；所述電場(chǎng)慢變化接收機(jī)的時(shí)間常數(shù)為s量級(jí)，帶寬為0. 1Ηζ-5ΜΗζ ；所述磁場(chǎng)變化接收機(jī)的時(shí)間常數(shù)為ms 量級(jí)，或小于1ms，帶寬為200Hz-5MHz ；所述數(shù)據(jù)采集卡為能至少同時(shí)采集5路同步信號(hào)的多通道同步數(shù)據(jù)采集卡，采樣率大于lMS/s，存儲(chǔ)時(shí)間大于Is。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種雷電電磁信號(hào)集成化同步綜合觀測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括集成探測(cè)天線裝置，探測(cè)雷電產(chǎn)生的電磁場(chǎng)變化、時(shí)間信息以及探測(cè)位置的空間信息，并將電磁場(chǎng)變化信號(hào)以及時(shí)空位置信息發(fā)送至接收機(jī)；接收機(jī)，接收所述集成探測(cè)天線裝置發(fā)送的電磁場(chǎng)變化信號(hào)以及時(shí)空位置信息，并對(duì)其進(jìn)行處理后發(fā)送至數(shù)據(jù)采集控制裝置；數(shù)據(jù)采集控制裝置，實(shí)時(shí)采集經(jīng)所述接收機(jī)處理后的數(shù)據(jù)，進(jìn)行波形顯示并存儲(chǔ)。本實(shí)用新型的雷電電磁信號(hào)集成化同步綜合觀測(cè)系統(tǒng)，能夠?qū)纂姷碾妶?chǎng)快慢變化信息和三維磁場(chǎng)信息進(jìn)行同步綜合探測(cè)，同時(shí)，集成化技術(shù)的應(yīng)用使得所探測(cè)數(shù)據(jù)的時(shí)空一致性較高，該觀測(cè)系統(tǒng)具有集成化、便攜化的優(yōu)勢(shì)。
文檔編號(hào)G01R29/08GK202008509SQ201120030400
公開日2011年10月12日 申請(qǐng)日期2011年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月28日
發(fā)明者孟青, 張義軍, 張陽(yáng) 申請(qǐng)人:中國(guó)氣象科學(xué)研究院