CN110850185A - 一种基于输电线路的雷电预报方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于雷电预报技术领域，具体的说是一种基于输电线路的雷电预报方法；数据采集，采集来自大气电场仪以及用于检验大气电场仪预警信息的雷电监测设备的实时数据统计20‑45min内各落雷区段的落雷密度；数据存储，将采集到的各种气象数据存储在相应的数据库里；数据处理，对数据库内的各类气象数据进行加工处理；同时对不同落雷的落雷密度进行排序，标记落雷密度区；雷电预警，基于大气电场监测模型得出雷电预警信息，根据标记的落雷密度区，调整避雷装置，对不同落雷密度区的输电线路进行避雷作业；数据预报，将雷电预警的信息发送到客户端；防止该区域的落雷密度较大，进而导致该区域的输电线路的避雷效果较差的现象。

Description

一种基于输电线路的雷电预报方法
技术领域
本发明属于雷电预报技术领域，具体的说是一种基于输电线路的雷电预报方法。
背景技术
雷电是发生于大气中的一种瞬态大电流、高电压、强电磁辐射的天气现象，通常伴随着强对流天气过程而发生。电力系统的运行经验表明，雷电流侵入电网过程中，可能造成短路，闪络等电气扰动，影响系统的安全稳定运行，统计表明，随着电网规模的扩大，雷击引起的故障对输电线路和电气设备的危害越来越大。
力行业的历史统计数据表明，在输变电线路和设备出现的故障中，由于雷击造成线路跳闸或者绝缘子闪络事故，占输变电线路故障事故的70％-80％。随着电力系统输变电线路的发展，雷击造成的损失将不断增加。如何实现对雷电的实时监测和预报，在雷击发生之前采取有效措施进行防范，尽可能减少因雷击而造成不必要的损失尤为重要。
而现有输电线路大多都是用避雷装置进行雷电预防和雷电的引雷，但是在一些雷电密集的区域，现有的避雷针大多以固定的防止安装在电线杆或电线塔上，这种安装方式容易导致引雷的效果较差，且避雷针的防雷效果也较差，需要通过避雷装置调整避雷针的引雷，进而达到高效快速的引雷效果。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，本发明提出的一种基于输电线路的雷电预报方法，本发明主要用于解决现有输电线路大多都是用避雷装置进行雷电预防和雷电的引雷，但是在一些雷电密集的区域，现有的避雷针大多以固定的防止安装在电线杆或电线塔上，这种安装方式容易导致引雷的效果较差，且避雷针的防雷效果也较差。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种基于输电线路的雷电预报方法，该方法包括以下步骤：
S1：数据采集，采集来自大气电场仪、风向风速检测仪以及用于检验大气电场仪预警信息的雷电监测设备的实时数据，根据实时的落雷数据，统计20-45min内各落雷区段的落雷密度和风速风向大小；
S2：数据存储，将采集到的各种气象数据存储在相应的数据库里；
S3：数据处理，对数据库内的各类气象数据进行加工处理，生成雷电预警业务可用的监测数据；同时对不同落雷的落雷密度进行排序，标记落雷密度区；
S4：雷电预警，基于大气电场监测模型得出雷电预警信息，根据标记的落雷密度区，调整避雷装置，对不同落雷密度区的输电线路进行避雷作业；
S5：数据预报，将雷电预警的信息发送到客户端，及时做好雷电预防工作；
其中S4中所述的避雷装置包括避雷针、内螺纹绝缘管、外螺纹固定杆、绝缘固定套筒、螺旋导电线、转动套、转动扇叶和卡合转换装置；所述避雷针的底端安装在内螺纹绝缘管内，且内螺纹绝缘管内螺纹连接有外螺纹固定杆；所述外螺纹固定杆安装在巨岩固定套筒内，且螺旋固定套筒安装在输电线路的电线杆上；所述避雷针上连接有螺旋导电线，且螺旋导电线；所述内螺纹绝缘管上开设有螺旋槽，且内螺旋绝缘管的顶端设置有转动套；所述螺旋槽内设置有电磁铁，且电磁铁通过电磁吸附的方式将转动套固定；所述转动套上设置有转动扇叶，且转动扇叶倾斜设置；所述卡合转换装置安装在绝缘固定套筒内，且卡合转换装置用于对转动套和内螺纹绝缘杆的转动连接；工作时，当雷电监测设备检测到某个落雷区段的落雷密度较大，且风向风速检测仪检测到该落雷区域的风速较大时，则该区域的设置的避雷装置将会工作，通过控制模块控制电磁铁得电，得电的电磁铁将会对转动套进行吸附，该区域的产生的风速将会带动倾斜设置的转动扇叶转动，转动的转动扇叶将会通过转动套带动内螺纹绝缘管转动，因外螺纹固定杆和内螺纹绝缘管螺纹连接，进而内螺纹绝缘管带动避雷针向上转动，转动的转动扇叶可以带动避雷针向上运动，向上运动的避雷针可以将该区域的产生的雷电通过避雷针和螺旋导电线引导到地表，防止该区域的落雷密度较大，进而导致该区域的输电线路的避雷效果较差的现象。
优选的，所述卡合转换装置包括电动伸缩杆、插接卡合环、卡合伸缩杆和卡合块；多个所述电动伸缩杆安装在绝缘固定套筒内；所述插接卡合环是由多块弧形卡合块拼接形成，且插接卡合环且截面为锥形结构；所述插接卡合环的外壁上开设有环形转动槽，且插接卡合环的内侧壁滑动插接到螺旋槽内，且插接卡合环的上方设置有多个卡合伸缩杆；所述电动伸缩杆的端部插接到环形转动槽内，且电动伸缩杆的端部设置有磁体；所述环形转动槽内设置有磁感应线圈，且磁感应线圈连接有导线，且导线上连接蓄电池；所述转动套内开设有导向槽，且导向槽内插接有卡合伸缩杆，且卡合伸缩杆的端部设置有卡合块；所述卡合块滑动插接到螺旋槽内，且卡合块上设置有磁铁块，且磁铁块与得电的电磁铁为异性磁极；工作时，当转动扇叶带动转动套转动时，通过得电的电磁铁和磁铁块的配合，可以实现内螺纹绝缘管的转动，进而实现避雷针的向上运动，进而增大避雷针的与雷电的接触，进而增大避雷针的防雷效果；当该区域落雷密度较小，且风速较大时，控制模块可以控制电磁铁失电，转动套与内螺纹绝缘管脱离转动连接，转动扇叶会带动转动套转动，转动的转动套通过卡合伸缩杆带动插接卡合环转动，插接卡合环的转动会带动磁感应线圈转动内，因电动伸缩杆的端部设置有磁体，且磁体位于环形转动槽内，使转动的磁感应线圈在磁场的作用下产生一定的电能，产生的电能通过导线储存到蓄电池内，蓄电池内的电能可以供给电器元件进行工作；进而当该区域出现风速较大，且落雷密度较小时，转动扇叶可以将风能转换给电能进行储存作业。
优选的，所述环形转动槽的内壁上设置有挤压囊，且挤压囊的外壁上套接有磁感应线圈；所述卡合块内部开设有膨胀腔，且膨胀腔内设置有挤压膨胀球；所述卡合伸缩杆内开设有导气槽，且导气槽一端与挤压囊连通，且导气槽的另一端与膨胀腔连通；工作时，当需要调整避雷针的高度时，电磁铁的得电可以使电磁铁与磁铁块相互吸附，同时，电动伸缩杆伸出，电动伸缩杆的挤压力会使挤压囊产生挤压，挤压囊内的气体会通过导气槽进入到膨胀腔内，使膨胀腔产生膨胀，膨胀腔内的气体会使挤压膨胀球产生挤压膨胀，使卡合块产生膨胀增大，进而使卡合块能够稳定卡合到螺旋槽，增大转动套与内螺纹绝缘管的转动稳定性；当需要转动套与内螺纹绝缘管脱离连接时，电磁铁的失电可以使电磁铁与磁铁块脱离吸附，电动伸缩杆收缩，电动伸缩杆端部设置的磁体的吸附力会使电磁感应线圈产生膨胀，膨胀的电磁感应线圈会带动挤压囊膨胀，膨胀的挤压囊通过导气槽将膨胀腔内的气体抽出，使卡合块产出收缩现象，进而增大卡合块与螺旋槽之间的距离，进而增大转动扇叶带动转动套的转动速度。
优选的，所述绝缘固定套筒与内螺旋绝缘管的外壁上设置有疏水膜，且疏水膜内部开设有加热腔，且加热腔内设置有电加热丝，且电加热丝与蓄电池电连接；工作时，当蓄电池内不断有电能产生时，蓄电池内的电能会对电加热丝进行供电，使电加热丝产生热量，随着电加热丝不断的加热，电加热丝的热量会时加热腔不断的升温加热，加热腔内的热量会使疏水膜产生热气，进而将疏水膜上表面聚集的雨水通过加热的方式将部分雨水以加热蒸发方式进行去除，防止疏水膜上聚集的雨水过多，进而影响绝缘固定套管内部元器件的正在工作。
优选的，所述转动扇叶上设置有弧形导流块，且弧形导流块的外壁上开设有导流腔；工作时，设置的弧形导流块在倾斜设置的转动扇叶的配合下，可以增大转动扇叶的转动效果，同时对转动扇叶起到稳定转动的效果，设置的导流腔可以增大风力在转动扇叶的冲击效果，进一步增大转动扇叶的转动稳定性。
优选的，所述内螺纹绝缘管的底端外壁上设置有多个限位块，且限位块上设置有限位凸起；所述插接卡合环的底端面开设有卡合槽，且卡合槽与限位凸起卡合接触，且卡合槽内设置有触点开关；工作时，当内螺纹绝缘管上设置的限位块与插接卡合环接触时，限位凸起会与触点开关接触，进而控制模块将会控制螺旋槽内设置的电磁铁失电，同时电动伸缩杆收缩，使转动套与内螺纹绝缘管脱离转动连接；当风速风向检测仪检测到风向为反向时，控制模块控制电磁铁得电，同时电动伸缩杆伸出，使转动的转动扇叶通过转动套带动内螺纹绝缘管反向缓慢转动，进而将避雷针收回，方便避雷针的再次调节使用；限位块和插接卡合环的配合，便于控制了避雷针的伸出量，有效的控制了避雷针的安全调整；限位块卡合到插接卡合环内，插接卡合环可以对内螺纹绝缘管起到支撑固定的作用，防止避雷针伸出到最大量时，避雷针在雷击的作用力下，产生倾斜的现象。
本发明所述的一种基于输电线路的雷电预报系统，该系统适用上述任意一项方法，该系统包括：数据采集模块、数据库处理模块、通讯传输模块和雷电预警模块；
数据采集模块：所述数据采集模块采用大气电场仪、风向风速检测仪以及用于检验大气电场仪预警信息的雷电监测设备的实时数据，并且将实时数据发送给数据库处理模块；雷电监测设备通过侦测探头能够实时的检测到该区域的雷电数据信息；
数据库处理模块：所述数据库处理模块包括储存单元；所述储存单元采用云服务器将数据采集模块采集到的各种气象数据存储在相应的数据库；
处理终端：所述处理终端采用计算机后台服务器将预存储的雷电等级数值表以及雷电防护预防措施表确定接收到雷电信号的预警等级以及与所述预警等级对应的雷电防护预防措施进行对比，若对比的数据高于预设雷电预警阈值时，产生预警信号通过通讯传输模块发送至所述雷电预警模块和客户端，同时生成雷电防护预防性措施执行指令；若对比的数据低于预设雷电预警阈值时，后台服务器将信息反馈给数据采集模块，便于数据采集模块对雷电数据的实时采集；
通讯传输模块：所述通讯传输模块将雷电预警的信息发送到客户端，及时做好雷电预防工作；
雷电预警模块：所述雷电预警模块基于大气电场监测模型得出雷电预警信息，根据标记的落雷密度区，调整避雷装置，对不同落雷密度区的输电线路进行避雷作业；
优选的，所述数据库处理模块包括校准单元，所述校准单元用于将分析处理后的雷电发生的地理位置进行校准，所述数据库处理模块根据校准之后的雷电发生的地理位置，生成出雷电预警信息。
优选的，所述客户端通过通讯传输模块对雷电预警信息和避雷装置工作状态进行查询，所述通讯传输模块为有线和/或无线方式进行数据交互；通过客户端可以读取到数据库处理模块内存储的数据信息。进一步，客户端可以包括PC机、掌上电脑以及手机终端等。将PC机、掌上电脑以及手机终端作为客户端，方便了对存储的历史及实时雷电预警信息的监控。
本发明的有益效果如下：
1.本发明通过设置的避雷装置，雷电监测设备的检测的实时数据和风向风速检测仪检测该区域的风速和风向，通过转动的转动扇叶可以带动避雷针向上运动，向上运动的避雷针可以将该区域的产生的雷电通过避雷针和螺旋导电线引导到地表，防止该区域的落雷密度较大，进而导致该区域的输电线路的避雷效果较差的现象。
2.本发明通过卡合转换装置和避雷装置配合，转动的转动套通过卡合伸缩杆带动插接卡合环转动，插接卡合环的转动会带动磁感应线圈转动内，因电动伸缩杆的端部设置有磁体，且磁体位于环形转动槽内，使转动的磁感应线圈在磁场的作用下产生一定的电能，产生的电能通过导线储存到蓄电池内，蓄电池内的电能可以供给电器元件进行工作；进而当该区域出现风速较大，且落雷密度较小时，转动扇叶可以将风能转换给电能进行储存作业。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明的流程图：
图2是本发明的立体图；
图3是本发明的主视图；
图4是本发明图3中A处局部放大图；
图5是本发明图3中B处局部放大图；
图6是本发明的系统流程图；
图中：避雷装置1、避雷针11、内螺纹绝缘管12、螺旋槽121、外螺纹固定杆13、绝缘固定套筒14、螺旋导电线15、转动套16、导向槽161、转动扇叶17、弧形导流块171、导流腔172、电磁铁18、卡合转换装置2、电动伸缩杆21、插接卡合环22、环形转动槽221、卡合槽222、卡合伸缩杆23、导气槽231、卡合块24、磁铁块241、膨胀腔242、挤压膨胀球25、磁感应线圈26、蓄电池27、挤压囊28、疏水膜3、电加热丝4、限位块5、限位凸起51。
具体实施方式
使用图1-图6对本发明一实施方式的一种基于输电线路的雷电预报方法进行如下说明。
如图1-图5所示，本发明所述的一种基于输电线路的雷电预报方法，该方法包括以下步骤：
S1：数据采集，采集来自大气电场仪、风向风速检测仪以及用于检验大气电场仪预警信息的雷电监测设备的实时数据，根据实时的落雷数据，统计20-45min内各落雷区段的落雷密度和风速风向大小；
S2：数据存储，将采集到的各种气象数据存储在相应的数据库里；
S3：数据处理，对数据库内的各类气象数据进行加工处理，生成雷电预警业务可用的监测数据；同时对不同落雷的落雷密度进行排序，标记落雷密度区；
S4：雷电预警，基于大气电场监测模型得出雷电预警信息，根据标记的落雷密度区，调整避雷装置1，对不同落雷密度区的输电线路进行避雷作业；
S5：数据预报，将雷电预警的信息发送到客户端，及时做好雷电预防工作；
其中S4中所述的避雷装置1包括避雷针11、内螺纹绝缘管12、外螺纹固定杆13、绝缘固定套筒14、螺旋导电线15、转动套16、转动扇叶17和卡合转换装置2；所述避雷针11的底端安装在内螺纹绝缘管12内，且内螺纹绝缘管12内螺纹连接有外螺纹固定杆13；所述外螺纹固定杆13安装在巨岩固定套筒内，且螺旋固定套筒安装在输电线路的电线杆上；所述避雷针11上连接有螺旋导电线15，且螺旋导电线15；所述内螺纹绝缘管12上开设有螺旋槽121，且内螺旋绝缘管的顶端设置有转动套16；所述螺旋槽121内设置有电磁铁18，且电磁铁18通过电磁吸附的方式将转动套16固定；所述转动套16上设置有转动扇叶17，且转动扇叶17倾斜设置；所述卡合转换装置2安装在绝缘固定套筒14内，且卡合转换装置2用于对转动套16和内螺纹绝缘杆的转动连接；工作时，当雷电监测设备检测到某个落雷区段的落雷密度较大，且风向风速检测仪检测到该落雷区域的风速较大时，则该区域的设置的避雷装置1将会工作，通过控制模块控制电磁铁18得电，得电的电磁铁18将会对转动套16进行吸附，该区域的产生的风速将会带动倾斜设置的转动扇叶17转动，转动的转动扇叶17将会通过转动套16带动内螺纹绝缘管12转动，因外螺纹固定杆13和内螺纹绝缘管12螺纹连接，进而内螺纹绝缘管12带动避雷针11向上转动，转动的转动扇叶17可以带动避雷针11向上运动，向上运动的避雷针11可以将该区域的产生的雷电通过避雷针11和螺旋导电线15引导到地表，防止该区域的落雷密度较大，进而导致该区域的输电线路的避雷效果较差的现象。
如图3、图4和图5所示，所述卡合转换装置2包括电动伸缩杆21、插接卡合环22、卡合伸缩杆23和卡合块24；多个所述电动伸缩杆21安装在绝缘固定套筒14内；所述插接卡合环22是由多块弧形卡合块24拼接形成，且插接卡合环22且截面为锥形结构；所述插接卡合环22的外壁上开设有环形转动槽221，且插接卡合环22的内侧壁滑动插接到螺旋槽121内，且插接卡合环22的上方设置有多个卡合伸缩杆23；所述电动伸缩杆21的端部插接到环形转动槽221内，且电动伸缩杆21的端部设置有磁体；所述环形转动槽221内设置有磁感应线圈26，且磁感应线圈26连接有导线，且导线上连接蓄电池27；所述转动套16内开设有导向槽161，且导向槽161内插接有卡合伸缩杆23，且卡合伸缩杆23的端部设置有卡合块24；所述卡合块24滑动插接到螺旋槽121内，且卡合块24上设置有磁铁块241，且磁铁块241与得电的电磁铁18为异性磁极；工作时，当转动扇叶17带动转动套16转动时，通过得电的电磁铁18和磁铁块241的配合，可以实现内螺纹绝缘管12的转动，进而实现避雷针11的向上运动，进而增大避雷针11的与雷电的接触，进而增大避雷针11的防雷效果；当该区域落雷密度较小，且风速较大时，控制模块可以控制电磁铁18失电，转动套16与内螺纹绝缘管12脱离转动连接，转动扇叶17会带动转动套16转动，转动的转动套16通过卡合伸缩杆23带动插接卡合环22转动，插接卡合环22的转动会带动磁感应线圈26转动内，因电动伸缩杆21的端部设置有磁体，且磁体位于环形转动槽221内，使转动的磁感应线圈26在磁场的作用下产生一定的电能，产生的电能通过导线储存到蓄电池27内，蓄电池27内的电能可以供给电器元件进行工作；进而当该区域出现风速较大，且落雷密度较小时，转动扇叶17可以将风能转换给电能进行储存作业。
如图3、图4和图5所示，所述环形转动槽221的内壁上设置有挤压囊28，且挤压囊28的外壁上套接有磁感应线圈26；所述卡合块24内部开设有膨胀腔242，且膨胀腔242内设置有挤压膨胀球25；所述卡合伸缩杆23内开设有导气槽231，且导气槽231一端与挤压囊28连通，且导气槽231的另一端与膨胀腔242连通；工作时，当需要调整避雷针11的高度时，电磁铁18的得电可以使电磁铁18与磁铁块241相互吸附，同时，电动伸缩杆21伸出，电动伸缩杆21的挤压力会使挤压囊28产生挤压，挤压囊28内的气体会通过导气槽231进入到膨胀腔242内，使膨胀腔242产生膨胀，膨胀腔242内的气体会使挤压膨胀球25产生挤压膨胀，使卡合块24产生膨胀增大，进而使卡合块24能够稳定卡合到螺旋槽121，增大转动套16与内螺纹绝缘管12的转动稳定性；当需要转动套16与内螺纹绝缘管12脱离连接时，电磁铁18的失电可以使电磁铁18与磁铁块241脱离吸附，电动伸缩杆21收缩，电动伸缩杆21端部设置的磁体的吸附力会使电磁感应线圈26产生膨胀，膨胀的电磁感应线圈26会带动挤压囊28膨胀，膨胀的挤压囊28通过导气槽231将膨胀腔242内的气体抽出，使卡合块24产出收缩现象，进而增大卡合块24与螺旋槽121之间的距离，进而增大转动扇叶17带动转动套16的转动速度。
如图3、图4和图5所示，所述绝缘固定套筒14与内螺旋绝缘管的外壁上设置有疏水膜3，且疏水膜3内部开设有加热腔，且加热腔内设置有电加热丝4，且电加热丝4与蓄电池27电连接；工作时，当蓄电池27内不断有电能产生时，蓄电池27内的电能会对电加热丝4进行供电，使电加热丝4产生热量，随着电加热丝4不断的加热，电加热丝4的热量会时加热腔不断的升温加热，加热腔内的热量会使疏水膜3产生热气，进而将疏水膜3上表面聚集的雨水通过加热的方式将部分雨水以加热蒸发方式进行去除，防止疏水膜3上聚集的雨水过多，进而影响绝缘固定套管内部元器件的正在工作。
如图2所示，所述转动扇叶17上设置有弧形导流块171，且弧形导流块171的外壁上开设有导流腔172；工作时，设置的弧形导流块171在倾斜设置的转动扇叶17的配合下，可以增大转动扇叶17的转动效果，同时对转动扇叶17起到稳定转动的效果，设置的导流腔172可以增大风力在转动扇叶17的冲击效果，进一步增大转动扇叶17的转动稳定性。
如图3、图4和图5所示，所述内螺纹绝缘管12的底端外壁上设置有多个限位块5，且限位块5上设置有限位凸起51；所述插接卡合环22的底端面开设有卡合槽222，且卡合槽222与限位凸起51卡合接触，且卡合槽222内设置有触点开关；工作时，当内螺纹绝缘管12上设置的限位块5与插接卡合环22接触时，限位凸起51会与触点开关接触，进而控制模块将会控制螺旋槽121内设置的电磁铁18失电，同时电动伸缩杆21收缩，使转动套16与内螺纹绝缘管12脱离转动连接；当风速风向检测仪检测到风向为反向时，控制模块控制电磁铁18得电，同时电动伸缩杆21伸出，使转动的转动扇叶17通过转动套16带动内螺纹绝缘管12反向缓慢转动，进而将避雷针11收回，方便避雷针11的再次调节使用；限位块5和插接卡合环22的配合，便于控制了避雷针11的伸出量，有效的控制了避雷针11的安全调整；限位块5卡合到插接卡合环22内，插接卡合环22可以对内螺纹绝缘管12起到支撑固定的作用，防止避雷针11伸出到最大量时，避雷针11在雷击的作用力下，产生倾斜的现象。
如图1-图6所示，所述的一种基于输电线路的雷电预报系统，该系统适用上述任意一项方法，该系统包括：数据采集模块、数据库处理模块、通讯传输模块和雷电预警模块；
数据采集模块：所述数据采集模块采用大气电场仪、风向风速检测仪以及用于检验大气电场仪预警信息的雷电监测设备的实时数据，并且将实时数据发送给数据库处理模块；雷电监测设备通过侦测探头能够实时的检测到该区域的雷电数据信息；
数据库处理模块：所述数据库处理模块包括储存单元；所述储存单元采用云服务器将数据采集模块采集到的各种气象数据存储在相应的数据库；
处理终端：所述处理终端采用计算机后台服务器将预存储的雷电等级数值表以及雷电防护预防措施表确定接收到雷电信号的预警等级以及与所述预警等级对应的雷电防护预防措施进行对比，若对比的数据高于预设雷电预警阈值时，产生预警信号通过通讯传输模块发送至所述雷电预警模块和客户端，同时生成雷电防护预防性措施执行指令；若对比的数据低于预设雷电预警阈值时，后台服务器将信息反馈给数据采集模块，便于数据采集模块对雷电数据的实时采集；
通讯传输模块：所述通讯传输模块将雷电预警的信息发送到客户端，及时做好雷电预防工作；
雷电预警模块：所述雷电预警模块基于大气电场监测模型得出雷电预警信息，根据标记的落雷密度区，调整避雷装置1，对不同落雷密度区的输电线路进行避雷作业；
如图6所示，所述数据库处理模块包括校准单元，所述校准单元用于将分析处理后的雷电发生的地理位置进行校准，所述数据库处理模块根据校准之后的雷电发生的地理位置，生成出雷电预警信息。
如图6所示，所述客户端通过通讯传输模块对雷电预警信息和避雷装置1工作状态进行查询，所述通讯传输模块为有线和/或无线方式进行数据交互；通过客户端可以读取到数据库处理模块内存储的数据信息。进一步，客户端可以包括PC机、掌上电脑以及手机终端等。将PC机、掌上电脑以及手机终端作为客户端，方便了对存储的历史及实时雷电预警信息的监控。
具体工作流程如下：
工作时，当雷电监测设备检测到某个落雷区段的落雷密度较大，且风向风速检测仪检测到该落雷区域的风速较大时，则该区域的设置的避雷装置1将会工作，通过控制模块控制电磁铁18得电，得电的电磁铁18将会对转动套16进行吸附，该区域的产生的风速将会带动倾斜设置的转动扇叶17转动，转动的转动扇叶17将会通过转动套16带动内螺纹绝缘管12转动，因外螺纹固定杆13和内螺纹绝缘管12螺纹连接，进而内螺纹绝缘管12带动避雷针11向上转动，转动的转动扇叶17可以带动避雷针11向上运动，向上运动的避雷针11可以将该区域的产生的雷电通过避雷针11和螺旋导电线15引导到地表。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
虽然本发明是通过具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明白，在不脱离本发明范围的情况下，还可以对本发明进行各种变换及等同替代。另外，针对特定情形或材料，可以对本发明做各种修改，而不脱离本发明的范围。因此，本发明不局限于所公开的具体实施例，而应当包括落入本发明权利要求范围内的全部实施方式。

Claims (9)

1.一种基于输电线路的雷电预报方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
S1：数据采集，采集来自大气电场仪、风向风速检测仪以及用于检验大气电场仪预警信息的雷电监测设备的实时数据，根据实时的落雷数据，统计20-45min内各落雷区段的落雷密度和风速风向大小；
S2：数据存储，将采集到的各种气象数据存储在相应的数据库里；
S3：数据处理，对数据库内的各类气象数据进行加工处理，生成雷电预警业务可用的监测数据；同时对不同落雷的落雷密度进行排序，标记落雷密度区；
S4：雷电预警，基于大气电场监测模型得出雷电预警信息，根据标记的落雷密度区，调整避雷装置(1)，对不同落雷密度区的输电线路进行避雷作业；
S5：数据预报，将雷电预警的信息发送到客户端，及时做好雷电预防工作；
其中，S4中所述的避雷装置(1)包括避雷针(11)、内螺纹绝缘管(12)、外螺纹固定杆(13)、绝缘固定套筒(14)、螺旋导电线(15)、转动套(16)、转动扇叶(17)和卡合转换装置(2)；所述避雷针(11)的底端安装在内螺纹绝缘管(12)内，且内螺纹绝缘管(12)内螺纹连接有外螺纹固定杆(13)；所述外螺纹固定杆(13)安装在巨岩固定套筒内，且螺旋固定套筒安装在输电线路的电线杆上；所述避雷针(11)上连接有螺旋导电线(15)，且螺旋导电线(15)；所述内螺纹绝缘管(12)上开设有螺旋槽(121)，且内螺旋绝缘管的顶端设置有转动套(16)；所述螺旋槽(121)内设置有电磁铁(18)，且电磁铁(18)通过电磁吸附的方式将转动套(16)固定；所述转动套(16)上设置有转动扇叶(17)，且转动扇叶(17)倾斜设置；所述卡合转换装置(2)安装在绝缘固定套筒(14)内，且卡合转换装置(2)用于对转动套(16)和内螺纹绝缘杆的转动连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于输电线路的雷电预报方法，其特征在于：所述卡合转换装置(2)包括电动伸缩杆(21)、插接卡合环(22)、卡合伸缩杆(23)和卡合块(24)；多个所述电动伸缩杆(21)安装在绝缘固定套筒(14)内；所述插接卡合环(22)是由多块弧形卡合块(24)拼接形成，且插接卡合环(22)且截面为锥形结构；所述插接卡合环(22)的外壁上开设有环形转动槽(221)，且插接卡合环(22)的内侧壁滑动插接到螺旋槽(121)内，且插接卡合环(22)的上方设置有多个卡合伸缩杆(23)；所述电动伸缩杆(21)的端部插接到环形转动槽(221)内，且电动伸缩杆(21)的端部设置有磁体；所述环形转动槽(221)内设置有磁感应线圈(26)，且磁感应线圈(26)连接有导线，且导线上连接蓄电池(27)；所述转动套(16)内开设有导向槽(161)，且导向槽(161)内插接有卡合伸缩杆(23)，且卡合伸缩杆(23)的端部设置有卡合块(24)；所述卡合块(24)滑动插接到螺旋槽(121)内，且卡合块(24)上设置有磁铁块(241)，且磁铁块(241)与得电的电磁铁(18)为异性磁极。
3.根据权利要求2所述的一种基于输电线路的雷电预报方法，其特征在于：所述环形转动槽(221)的内壁上设置有挤压囊(28)，且挤压囊(28)的外壁上套接有磁感应线圈(26)；所述卡合块(24)内部开设有膨胀腔(242)，且膨胀腔(242)内设置有挤压膨胀球(25)；所述卡合伸缩杆(23)内开设有导气槽(231)，且导气槽(231)一端与挤压囊(28)连通，且导气槽(231)的另一端与膨胀腔(242)连通。
4.根据权利要求1所述的一种基于输电线路的雷电预报方法，其特征在于：所述绝缘固定套筒(14)与内螺旋绝缘管的外壁上设置有疏水膜(3)，且疏水膜(3)内部开设有加热腔，且加热腔内设置有电加热丝(4)，且电加热丝(4)与蓄电池(27)电连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于输电线路的雷电预报方法，其特征在于：所述转动扇叶(17)上设置有弧形导流块(171)，且弧形导流块(171)的外壁上开设有导流腔(172)。
6.根据权利要求2所述的一种基于输电线路的雷电预报方法，其特征在于：所述内螺纹绝缘管(12)的底端外壁上设置有多个限位块(5)，且限位块(5)上设置有限位凸起(51)；所述插接卡合环(22)的底端面开设有卡合槽(222)，且卡合槽(222)与限位凸起(51)卡合接触，且卡合槽(222)内设置有触点开关。
7.一种基于输电线路的雷电预报系统，其特征在于：该系统适用上述权利要求1-6中任意一项权利要求，该系统包括：数据采集模块、数据库处理模块、通讯传输模块和雷电预警模块；
数据采集模块：所述数据采集模块采用大气电场仪、风向风速检测仪以及用于检验大气电场仪预警信息的雷电监测设备的实时数据，并且将实时数据发送给数据库处理模块；
数据库处理模块：所述数据库处理模块包括储存单元；所述储存单元采用云服务器将数据采集模块采集到的各种气象数据存储在相应的数据库；
处理终端：所述处理终端采用计算机后台服务器将预存储的雷电等级数值表以及雷电防护预防措施表确定接收到雷电信号的预警等级以及与所述预警等级对应的雷电防护预防措施进行对比，若对比的数据高于预设雷电预警阈值时，产生预警信号通过通讯传输模块发送至所述雷电预警模块和客户端，同时生成雷电防护预防性措施执行指令；若对比的数据低于预设雷电预警阈值时，后台服务器将信息反馈给数据采集模块，便于数据采集模块对雷电数据的实时采集；
通讯传输模块：所述通讯传输模块将雷电预警的信息发送到客户端，及时做好雷电预防工作；
雷电预警模块：所述雷电预警模块基于大气电场监测模型得出雷电预警信息，根据标记的落雷密度区，调整避雷装置(1)，对不同落雷密度区的输电线路进行避雷作业。
8.根据权利要求7所述的一种基于输电线路的雷电预报系统，其特征在于：所述数据库处理模块包括校准单元，所述校准单元用于将分析处理后的雷电发生的地理位置进行校准，所述数据库处理模块根据校准之后的雷电发生的地理位置，生成出雷电预警信息。
9.根据权利要求7所述的一种基于输电线路的雷电预报系统，其特征在于：所述客户端通过通讯传输模块对雷电预警信息和避雷装置(1)工作状态进行查询，所述通讯传输模块为有线和/或无线方式进行数据交互。
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