申请/专利权人：国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司;国网电力科学研究院有限公司

申请日：2021-08-27

公开（公告）日：2024-06-25

公开（公告）号：CN113866514B

主分类号：G01R29/08

分类号：G01R29/08;G01R29/12;G01S19/36;H04N23/57

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.25#授权;2022.01.21#实质审查的生效;2021.12.31#公开

摘要：本发明公开了雷电多物理效应同步融合探测装置及方法，它的电磁场天线用于接收电磁场信号，静电感应极板用于感应大气静电场信号，光学摄像机用于监拍雷电过程光学影像；MEMS大气电场处理模块用于将大气静电场信号转换为静电场场强数值，并得到对应的静电场场强变化波形；雷电信号识别与处理模块用于建立雷电电磁场波形辅助识别模型；雷电信号识别与处理模块用于利用原有的雷电电磁场信号识别判据模型和辅助识别模型对输入的电磁场信号进行识别，本发明通过降低外部环境因素对静电场测量准确性的影响，辅助近距离雷电探测识别，同时改善雷电光学影像监拍长时间高算力盲动所导致的效能不高的问题。

主权项：1.一种雷电多物理效应同步融合探测装置，其特征在于，它包括电磁场天线1、静电感应极板2、MEMS大气电场处理模块5和雷电信号识别与处理模块6，所述电磁场天线1用于接收电磁场信号，静电感应极板2用于感应大气静电场信号；MEMS大气电场处理模块5用于将大气静电场信号转换为静电场场强数值，并得到对应的静电场场强变化波形；雷电信号识别与处理模块6用于通过静电场场强变化波形得到静电场场强波形变化特征，并在原有的雷电电磁场信号识别判据模型的基础上，利用电磁场信号与大气静电场信号的时空相关性，融合静电场场强数值和静电场场强波形变化特征，建立雷电电磁场波形辅助识别模型；雷电信号识别与处理模块6用于利用原有的雷电电磁场信号识别判据模型对输入的电磁场信号进行识别，当输入的电磁场信号符合原有的雷电电磁场信号识别判据模型中典型雷电信号特征判据时，确认为雷电电磁场信号，雷电信号识别与处理模块6用于对未被确认为雷电电磁场信号的电磁场信号利用雷电电磁场波形辅助识别模型，进行电磁场信号与大气静电场信号在空间和时间上的相关性的判断，以及进行电磁场信号与静电场场强波形变化特征相关性的判断，并根据判断结果进行电磁场信号是否为雷电电磁场信号的二次确认；它还包括光学摄像机3和雷电光学影像监拍模块4，光学摄像机3用于监拍雷电过程的光学影像，光学摄像机3内部具有感光部件可获取雷电多物理效应同步融合探测装置站点周边视距范围内的光强信息并产生光强触发，雷电光学影像监拍模块4用于利用光强信息并结合MEMS大气电场处理模块5输出的静电场场强数值和雷电信号识别与处理模块6输出的雷电电磁场信号以及中心站8反馈的雷电预警信息、雷电定位信息和中心站8发送的操作指令建立雷电光学影像监拍工作模式处理模型，并根据雷电光学影像监拍工作模式处理模型判断视距范围内是否有雷电发生的可能；雷电光学影像监拍模块4还用于利用光强信息并结合MEMS大气电场处理模块5输出的静电场场强和雷电信号识别与处理模块6输出的雷电电磁场信号以及中心站8反馈的雷电预警信息和雷电定位信息，形成雷电光学影像监拍模块4的L0～L4级工作状态；大气静电场的电信号波形进入后，将对静电场信号强度和波形变化特征进行判断和分析，辅助识别模型利用雷电地闪发生前所对应的大气静电场强度变化，以及脉冲波形来判断，当强度和变化特征符合时开启标记静电场特征时间窗，辅助识别模型实时检测标记静电场特征时间窗是否有效，有效时，则采用同步并行流水线的处理方式，对不符合现有雷电信号特征判据的电磁场波形进行主峰强度、主峰变化速率、波形宽度、极性、静电场特征的判断，检索匹配时间窗内是否存在对应的静电场波形变化，进行二次确认，经确认后送出对应波形信息，标记静电场特征时间窗接收中心站系统辅助信息，结合系统运行数据对预警状态，预警等级，电场强度进行修正补偿。

全文数据：

权利要求：

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