CN109672090A

CN109672090A - 空间移动避雷装置

Info

Publication number: CN109672090A
Application number: CN201811545667.4A
Authority: CN
Inventors: 段玉聪; 宋正阳
Original assignee: Hainan University
Current assignee: Hainan University
Priority date: 2018-12-17
Filing date: 2018-12-17
Publication date: 2019-04-23

Abstract

本发明公开了一种空间移动避雷装置，包括飞行器、承载体、避雷装置、定位跟踪组件，所述飞行器包括无人机、浮空器等中的至少一种，所述承载体上安装飞行器组，飞行器带动承载体移动；所述定位跟踪组件可以定位和跟踪移动目标，实现对移动目标的防雷保护；所述避雷装置包括避雷针、接地引线、和接地体，避雷针安装在承载体上，接地体安装在被保护目标附近的地下，接地引线接到接地体。所述接地引线距离地面一定的距离以允许承载体承载避雷针在地面空间移动位置，从而移动的为目标避雷。

Description

空间移动避雷装置

技术领域

本发明涉及一种避雷装置，尤其是一种空间移动避雷装置。

背景技术

避雷装置分为外部防雷和内部防雷，外部防雷一般的保护目标是建筑物，采用一般的接闪器、引线、接地结构实现防雷，内部防雷一般的保护目标是设备，采用等电位连接方式实现防雷，同样也要接地。在建筑物防雷时，根据国家标准制作避雷针可达到要求，然而，目前的防雷装置安装固定，一般是在保护目标的顶端安装避雷针，当前也出现了可移动的避雷装置，利用车体、固定移动轨道等方式实现移动，针对移动目标，目前的防雷方式无法满足要求，因此一种可便捷移动的防雷装置非常必要。

发明内容

技术问题：本发明是一种空间移动避雷装置，主要用于解决针对移动目标或者位置经常改动的目标的防雷问题，提供一种空间移动避雷装置，安全、便捷的在服务范围内为移动目标和位置经常改动目标的避雷服务。

技术方案：针对以上技术问题，本发明提供一种空间移动避雷装置，在现有的避雷针基础上，引入可移动设备，实现可移动、便捷的避雷功能，提出的技术方案如下：

一种空间移动避雷装置，包括飞行器、承载体、避雷装置，所述飞行器包括无人机、浮空器等中的至少一种，所述承载体上安装飞行器组，飞行器带动承载体移动；所述定位跟踪组件可以定位和跟踪移动目标，实现对移动目标的防雷保护；所述避雷装置包括避雷针、接地引线、和接地体，避雷针安装在承载体上，接地体安装在被保护目标附近的地下，接地引线接到接地体。所述接地引线距离地面一定的距离以允许承载体承载避雷针在地面空间移动位置，从而移动的为目标避雷。

所述一种空间移动避雷装置可以在引线允许的范围自由移动。

所述飞行器可以是无人机、浮空器等可以在空中受控或者自动起飞的装置。

所述承载体是一种硬质结构，质量较轻，承载体的中间上表面位置安装避雷针，下表面安装接地引线，所述下表面是靠近地面的一个表面，所述承载体还包括边框的角的固定结构，用来固定飞行器。

所述避雷装置包括避雷针、接地引线、和接地体，避雷针安装在承载体上，接地引线将避雷针接到接地体。

所述一种空间移动避雷装置，还包括，定位跟踪组件可以定位和跟踪移动目标，实现对移动目标的防雷保护；定位跟踪组件包括用于定位的定位组件、跟踪组件、和执行模块，所述定位组件定位目标的位置，采用蓝牙定位、WIFI定位、超带宽定位、超声波定位、红外定位等定位技术中的至少一种；所述跟踪组件包括摄像头、处理器、超声波模块等模块，实现在定位目标后稳定与目标的距离；所述执行模块将根据各个组件的参数将其发送至飞行器执行。

一种空间移动避雷装置，工作原理如下：避雷装置通过接闪器、接地引线、接地体的结合利用尖端放电现想实现基本的避雷功能，避雷装置安装在承载体上，承载体上安装有飞行器组，定位跟踪组件用来定位和跟踪移动或者静止目标，在目标位置范围内提供安全保护范围。

本发明是一种空间移动避雷装置，为目标提供避雷服务时给出移动目标的避雷算法如下：

有益效果

本发明是一种空间移动避雷装置，相比于现有的防雷装置，本发明提出的空间移动避雷装置有如下有益效果：

（1）可移动，安装在承载体上的飞行器组可以带动承载体移动，承载体上安装有避雷装置；

（2）针对移动目标的保护，本发明提供目标跟踪保护组件提供跟踪保护服务，当移动目标移动时，所述装置将跟随目标，并提供防雷安全范围；

（3）实时判断目标的位置、移动速度和当前环境，实现实时跟踪功能。

附图说明

图1是一种空间移动避雷装置的结构示意图。

图2是一种空间移动避雷装置的工作原理图。

图3是一种空间移动避雷装置的具体实施流程图。

具体实施方式

本发明是一种空间移动避雷装置，根据具体实施方式来详细说明所述装置如下：

请参阅图1，一种空间移动避雷装置，包括飞行器（1）、承载体（2）、避雷装置（3）、定位跟踪组件（4），所述飞行器（1）包括无人机、浮空器等中的至少一种，所述承载体（2）上安装飞行器组（1），飞行器（1）带动承载体（2）移动；所述避雷装置（3）包括避雷针、接地引线、和接地体，避雷针安装在承载体（2）上，接地体安装在被保护目标附近的地下，接地引线接到接地体。所述接地引线距离地面一定的距离以允许承载体承载避雷针在地面空间移动位置，从而移动的为目标避雷；所述一种空间移动避雷装置可以在引线允许的范围自由移动；所述定位跟踪组件（4）可以定位和跟踪移动目标，实现对移动目标的防雷保护；所述飞行器（1）可以是无人机、浮空器等可以在空中受控或者自动起飞的装置；所述承载体（2）是一种硬质结构，质量较轻，承载体（2）的中间上表面位置安装避雷针，下表面安装接地引线，所述下表面是靠近地面的一个表面，所述承载体（2）还包括边框的角的固定结构，用来固定飞行器；所述避雷装置（4）包括避雷针、接地引线、和接地体，避雷针安装在承载体上，接地引线将避雷针接到接地体。

请参阅图2，一种空间移动避雷装置，工作原理如下：避雷装置通过接闪器、接地引线、接地体的结合利用尖端放电现想实现基本的避雷功能，避雷装置安装在承载体上，承载体上安装有飞行器组，定位跟踪组件用来定位和跟踪移动或者静止目标，在目标位置范围内提供安全保护范围。

本发明是一种空间移动避雷装置，为目标提供避雷服务时给出移动目标的避雷方法包括如下步骤：

步骤1）对应于图3中的001，根据传感器数据或天气预报API估计发生雷电的可能性；

Possibility_thunder = Predict（Sensors Data OR APIofweather）

其中，Possibility_thunder表示雷电的可能性，当其值大于阈值Possibility_thunder0时，启动所述空间移动避雷装置，Sensors Data表示传感器数据，APIofweather表示天气预报API；

步骤2）对应于图3中的002，定位目标用户坐标，并实时计算目标移动速度和方向；

{Speed_object，direction_object} = f（p{x, y, z}，distance，time）

其中，Speed_object表示目标移动速度，direction_object表示目标移动方向，p{x, y, z}表示目标的位置坐标变化，distance表示移动距离，time表示移动时间；具体地，速度由速度公式得出：

Speed_object(i) =distance(i)/time(i)；

a=（Speed_object(i)– Speed_object(i-1)）/ time

方向是一个位移方向表示的向量，即：

direction_object = p1{x1,y1,z1}-p2{x2,y2,z2};

步骤3）对应于图3中的003，根据目标的移动和防雷安全防护范围计算防雷装置的移动速度、方向；

步骤4）对应于图3中的004，根据环境信息和防雷防护安全范围计算装置的悬停高度，一般而言，避雷装置的保护区域是在避雷装置向下45度到60度的范围，并且距离目标5米左右；

步骤5）对应于图3中的005，依据悬停高度、跟随速度和方向跟随目标。

Claims

1.一种空间移动避雷装置，其特征在于，包括飞行器、承载体、避雷装置、定位跟踪组件，所述飞行器包括无人机、浮空器等中的至少一种，所述承载体上安装飞行器组，飞行器带动承载体移动；所述避雷装置包括避雷针、接地引线、和接地体，避雷针安装在承载体上，接地体安装在被保护目标附近的地下，接地引线接到接地体；所述接地引线距离地面一定的距离以允许承载体承载避雷针在地面空间移动位置，从而移动的为目标避雷；所述一种空间移动避雷装置可以在引线允许的范围自由移动；所述定位跟踪组件可以定位和跟踪移动目标，实现对移动目标的防雷保护；所述飞行器可以是无人机、浮空器等可以在空中受控或者自动起飞的装置；所述承载体是一种硬质结构，质量较轻，承载体的中间上表面位置安装避雷针，下表面安装接地引线，所述下表面是靠近地面的一个表面，所述承载体还包括边框的角的固定结构，用来固定飞行器；所述避雷装置包括避雷针、接地引线、和接地体，避雷针安装在承载体上，接地引线将避雷针接到接地体。

2.根据权利要求项1所述的一种空间移动避雷装置，其特征在于，工作原理如下：

避雷装置通过接闪器、接地引线、接地体的结合利用尖端放电现想实现基本的避雷功能，避雷装置安装在承载体上，承载体上安装有飞行器组，定位跟踪组件用来定位和跟踪移动或者静止目标，在目标位置范围内提供安全保护范围。

3.根据权利要求项1所述的一种空间移动避雷装置，为目标提供避雷服务时给出移动目标的避雷方法包括如下步骤：

步骤1）根据传感器数据或天气预报API估计发生雷电的可能性；

Possibility_thunder = Predict（SensorsData OR APIofweather）

其中，Possibility_thunder表示雷电的可能性，当其值大于阈值Possibility_thunder0 时，启动所述空间移动避雷装置，SensorsData表示传感器数据，APIofweather表示天气预报API；

步骤2）定位目标用户坐标，并实时计算目标移动速度和方向；

{Speed_object，direction_object} = f（p{x,y,z}，distance，time）

其中，Speed_object表示目标移动速度，direction_object表示目标移动方向，p{x,y,z}表示目标的位置坐标变化，distance表示移动距离，time表示移动时间；具体地，速度由速度公式得出：

Speed_objecti =distancei/timei；

a=（Speed_objecti - Speed_object(i-1)）/ time

方向是一个位移方向表示的向量，即：

direction_object = p1{x1,y1,z1}-p2{x2,y2,z2};

步骤3）根据目标的移动和防雷安全防护范围计算防雷装置的移动速度、方向；

步骤4）根据环境信息和防雷防护安全范围计算装置的悬停高度，一般而言，避雷装置的保护区域是在避雷装置向下45度到60度的范围，并且距离目标5米左右；

步骤5）依据悬停高度、跟随速度和方向跟随目标。