一種用于雷電定位的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及雷電定位技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種用于雷電定位的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]雷電不僅能夠引起森林、油庫火災(zāi)，還能夠造成供電、通信系統(tǒng)故障或損壞，對(duì)航空航天、礦山及一些重要而敏感的高技術(shù)裝備造成重大威脅。雷電具有瞬時(shí)性和隨機(jī)性，這也就增加了雷電防護(hù)工程設(shè)計(jì)和雷電事故分析的難度。而雷電定位技術(shù)則為解決這一難題提供了支撐。
[0003]雷電定位系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)獲得雷電的發(fā)生時(shí)間、發(fā)生位置以及雷電流強(qiáng)度等有效信息，這些資料對(duì)雷災(zāi)事故查詢和雷電災(zāi)害評(píng)估至關(guān)重要。
[0004]隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展以及技術(shù)的不斷提高，從災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警以及安全角度出發(fā)，國(guó)家對(duì)雷電監(jiān)測(cè)、預(yù)警以及應(yīng)用提出了更高的要求。而現(xiàn)有的雷電定位儀年代久遠(yuǎn)，已無法滿足當(dāng)前的要求。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]為解決上述問題，本實(shí)用新型提供了一種用于雷電定位的裝置，包括:
[0006]磁場(chǎng)探測(cè)天線和電場(chǎng)探測(cè)天線，其分別用于獲取磁場(chǎng)感應(yīng)信號(hào)和電場(chǎng)感應(yīng)信號(hào)；
[0007]雷電信號(hào)處理電路，其與所述磁場(chǎng)探測(cè)天線和電場(chǎng)探測(cè)天線連接，用于分別對(duì)所述磁場(chǎng)感應(yīng)信號(hào)和電場(chǎng)感應(yīng)信號(hào)進(jìn)行處理并得到對(duì)應(yīng)的數(shù)字雷電信號(hào)；
[0008]特征屬性參量提取電路，其與所述雷電信號(hào)處理電路連接，用于從所述數(shù)字雷電信號(hào)中提取得到特征屬性參量；
[0009]通信模塊，其與所述特征屬性參量提取電路連接，用于將所述特征屬性參量向外發(fā)送。
[0010]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述磁場(chǎng)探測(cè)天線包括第一磁場(chǎng)探測(cè)天線和第二磁場(chǎng)探測(cè)天線，所述第一磁場(chǎng)探測(cè)天線與第二磁場(chǎng)探測(cè)天線為一對(duì)沿南北方向和東西方向正交垂直設(shè)置的天線。
[0011]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述雷電信號(hào)處理電路包括:
[0012]第一信號(hào)處理電路，其與所述第一磁場(chǎng)探測(cè)天線連接，用于對(duì)所述第一磁場(chǎng)探測(cè)天線產(chǎn)生的第一磁場(chǎng)感應(yīng)信號(hào)進(jìn)行處理并得到對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)；
[0013]第二信號(hào)處理電路，其與所述第二磁場(chǎng)探測(cè)天線連接，用于對(duì)所述第二磁場(chǎng)探測(cè)天線產(chǎn)生的第二磁場(chǎng)感應(yīng)信號(hào)進(jìn)行處理并得到對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)。
[0014]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述第一信號(hào)處理電路包括:
[0015]運(yùn)算放大電路，其與所述第一磁場(chǎng)探測(cè)天線連接；
[0016]濾波電路和積分電路，所述濾波電路連接在所述運(yùn)算放大電路與所述積分電路之間；
[0017]模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，其與所述積分電路連接。
[0018]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述雷電信號(hào)處理電路還包括:
[0019]第三信號(hào)處理電路，其與所述電場(chǎng)探測(cè)天線連接，用于對(duì)所述電場(chǎng)探測(cè)天線產(chǎn)生的電場(chǎng)感應(yīng)信號(hào)進(jìn)行處理并得到對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)。
[0020]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述第一信號(hào)處理電路、第二信號(hào)處理電路和第三信號(hào)處理電路的結(jié)構(gòu)相同。
[0021]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述裝置還包括:
[0022]自檢電路，其與所述磁場(chǎng)探測(cè)天線、電場(chǎng)探測(cè)天線以及特征屬性參量提取電路連接，用于產(chǎn)生自檢信號(hào)并根據(jù)所述自檢信號(hào)模擬出相應(yīng)的雷電信號(hào)，以由所述磁場(chǎng)探測(cè)天線和電場(chǎng)探測(cè)天線響應(yīng)所述雷電信號(hào)，所述自檢電路通過所述特征屬性參量提取電路獲取對(duì)應(yīng)的特征屬性參量，并將所述自檢信號(hào)的特征與得到的特征屬性參量進(jìn)行匹配，根據(jù)匹配結(jié)果判斷所述裝置的狀態(tài)。
[0023]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述自檢電路包括:
[0024]自檢信號(hào)生成電路，其用于產(chǎn)生自檢信號(hào)；
[0025]雷電信號(hào)波形模擬電路，其與所述自檢信號(hào)生成電路連接，用于根據(jù)所述自檢信號(hào)模擬出相應(yīng)的雷電信號(hào)；
[0026]信號(hào)匹配電路，其與所述自檢信號(hào)生成電路和特征屬性參量提取電路連接，用于將所述特征屬性參量提取電路響應(yīng)所述自檢信號(hào)所得到的特征屬性參量與所述自檢信號(hào)進(jìn)行匹配，并根據(jù)匹配結(jié)果判斷所述裝置的狀態(tài)。
[0027]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述雷電信號(hào)波形模擬電路包括雷電磁場(chǎng)模擬電路和雷電電場(chǎng)模擬電路。
[0028]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述雷電磁場(chǎng)模擬電路包括電流方向切換模塊和磁場(chǎng)自檢天線，其中，所述電流方向切換模塊與所述自檢信號(hào)生成電路連接，所述磁場(chǎng)自檢天線與所述電流切換模塊連接，同時(shí)，所述磁場(chǎng)自檢天線還與所述磁場(chǎng)探測(cè)天線耦接，所述電流方向切換模塊配置為在所述自檢信號(hào)中的自檢時(shí)序信號(hào)的控制下切換流經(jīng)所述磁場(chǎng)自檢天線的自檢電流的方向。
[0029]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述雷電電場(chǎng)模擬電路包括:
[0030]分壓電路，其與所述自檢信號(hào)生成電路連接，用于根據(jù)所述自檢信號(hào)生成第一電壓信號(hào)和第二電壓信號(hào)；
[0031]電壓變換器，其與所述分壓電路連接，用于切換所述第一電壓信號(hào)和第二電壓信號(hào)的輸出端口；
[0032]差分電路和電場(chǎng)自檢天線，所述差分電路連接在所述電壓變換器與電場(chǎng)自檢天線之間，所述電場(chǎng)自檢天線與所述電場(chǎng)探測(cè)天線親接。
[0033]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述自檢電路還包括:
[0034]電平轉(zhuǎn)換電路，其連接在所述自檢信號(hào)生成電路與雷電信號(hào)波形模擬電路之間，用于對(duì)所述自檢信號(hào)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，并將電平轉(zhuǎn)換后的自檢信號(hào)傳輸給所述雷電信號(hào)波形模擬電路。
[0035]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述裝置還包括:
[0036]GPS信號(hào)接收電路，其與所述特征屬性參量提取電路連接。
[0037]本實(shí)用新型所提供的用于雷電定位的裝置能夠?qū)崿F(xiàn)原始雷電數(shù)據(jù)樣本的準(zhǔn)確采集，從而為中心站進(jìn)行雷電定位以及分析提供了依據(jù)。同時(shí)，該裝置還具有自檢功能，其能夠提高裝置的可靠性以及裝置所采集到的數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確定以及可靠性。
[0038]本實(shí)用新型的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本實(shí)用新型而了解。本實(shí)用新型的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過在說明書、權(quán)利要求書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。
【附圖說明】
[0039]附圖示出了本實(shí)用新型的各方面的各種實(shí)施例，并且它們與說明書一起用于解釋本實(shí)用新型的原理。本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員明白，附圖所示的特定實(shí)施例僅是實(shí)例性的，并且它們無意限制本實(shí)用新型的范圍。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，在某些示例中，被示出的一個(gè)元件也可以被設(shè)計(jì)為多個(gè)元件，或者多個(gè)元件也可以被設(shè)計(jì)為一個(gè)元件。在某些示例中，被示出為另一元件的內(nèi)部部件的元件也可以被實(shí)現(xiàn)為該另一元件的外部部件，反之亦然。為了更加清楚、詳細(xì)地本實(shí)用新型的示例性實(shí)施例以使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)Ρ緦?shí)用新型的各方面及其特征的優(yōu)點(diǎn)理解得更加透徹，現(xiàn)對(duì)附圖進(jìn)行介紹，在附圖中:
[0040]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的用于雷電定位的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041]圖2是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的第一信號(hào)處理電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042]圖3是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的自檢電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043]圖4是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的雷電磁場(chǎng)模擬電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0044]圖5是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的雷電電場(chǎng)模擬電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0045]以下將結(jié)合附圖及實(shí)施例來詳細(xì)說明本實(shí)用新型的實(shí)施方式，借此對(duì)本實(shí)用新型如何應(yīng)用技術(shù)手段來解決技術(shù)問題，并達(dá)成技術(shù)效果的實(shí)現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實(shí)施。需要說明的是，只要不構(gòu)成沖突，本實(shí)用新型中的各個(gè)實(shí)施例以及各實(shí)施例中的各個(gè)特征可以相互結(jié)合，所形成的技術(shù)方案均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0046]同時(shí)，在以下說明中，出于解釋的目的而闡述了許多具體細(xì)節(jié)，以提供對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的徹底理解。然而，對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說顯而易見的是，本實(shí)用新型可以不用這里的具體細(xì)節(jié)或者所描述的特定方式來實(shí)施。
[0047]圖1示出了本實(shí)施例所提供的用于雷電定位的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。雷電定位的裝置100與中心站105連接，其能夠采集雷電的特征屬性參量，并將這些特征屬性參量發(fā)送給中心站105，以由中心站進(jìn)行進(jìn)一步地分析，從而確定出雷電的位置。
[0048]具體地，如圖1所示，本實(shí)施例所提供的用于雷電定位的裝置100包括:天線模塊101、雷電信號(hào)處理電路102、特征屬性參量提取電路103和通信模塊104。其中，天線模塊101能夠?qū)纂姰a(chǎn)生響應(yīng)從而產(chǎn)生相應(yīng)的電信號(hào)。雷電信號(hào)處理電路102與天線模塊101連接，其能夠?qū)μ炀€模塊101所產(chǎn)生的電信號(hào)進(jìn)行處理，最終得到數(shù)字雷電信號(hào)。特征屬相參量提取電路103與雷電信號(hào)處理電路102連接，其能夠從雷電信號(hào)處理電路102所生成的