CN113991432B - 一种具有雷电预警装置的驱雷系统及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有雷电预警装置的驱雷系统，包括箱体、设置在箱体一侧的杆仓、设置在箱体远离杆仓的一端的电场仪、设置在杆仓底面上的自动升降杆、设置在升降杆顶部的驱雷器和设置在箱体内的控制器；所述电场仪和所述控制器通讯连接，所述自动升降杆、所述移动机构、所述第一电机受控于所述控制器；本发明还提出了一种具有雷电预警装置的驱雷系统的使用方法，使用所述的具有雷电预警装置的驱雷系统；本发明的驱雷系统通过箱体搭载了电场仪和驱雷器，可直接将本装置安放在车辆上随作业场地的转移而移动，便于跟随作业场地进行雷电防护；本发明的驱雷系统的使用方法能够避免驱雷器对雷电预警的影响，降低雷电预警的误报率。

Description

一种具有雷电预警装置的驱雷系统及其使用方法

技术领域

本发明属于防雷装置技术领域，具体涉及一种具有雷电预警装置的驱雷系统及其使用方法。

背景技术

接闪器属于传统的防雷设备，接闪器是指直接接受雷击的避雷针、避雷带(线)、避雷网，以及利用作接闪的金属屋面和金属构件等，它与引下线、接地装置有良好的电气连接。其作用是当雷电直接击中它时，雷电流从它的本身通过引下线、接地装置，迅速泄流到大地，从而保护了建筑物和建筑物内的电气设备。但是，接闪泄放式防雷由于引雷入地，雷云中的高压泄放产生大电流，高强度的涌流和电磁效应瞬时在网路中激发，会导致网路中设备的烧损，信号失真，系统误判等事故，因而有非常高的接地电阻要求，已经不能满足目前的防雷需求。

电晕场驱雷器或称消雷器在放电杆的顶端带有很多电极针，电离装置在雷云强电场中大致保持着大地电位，它和附近空气的电位差会随雷云电场强度激增而促使场强区内针尖附近的空气电离，形成大量空间电荷。一般雷云下层为负电荷，地面感应产生正电荷。电离的负电荷为地电流收集装置所吸收，电离的正电荷为雷云负电荷所吸引和中和，从而发生消雷作用。

雷电预警装置是通过大气电场传感器来进行大气电场监测的一种设备，把大气电场传感器测量的电场数据传送到计算机由专用软件分析处理，可以对局部地区潜在的雷暴活动及静电电击的危险性做出短期预报，从而能够达到雷电预警的目的，但是，由于电晕场驱雷器会产生电荷，因此，雷电预警装置不能距离消雷器过近，否则容易造成误判。

在野外进行作业或特征车辆停驻工作时，尤其是在空旷的地带，也是需要进行雷电防护的，但是若是采用固定式的雷电预警和防雷系统每次需要分开安装较为不便。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种移动式的具有雷电预警装置的驱雷系统及其使用方法。

本发明的技术方案如下：

一种具有雷电预警装置的驱雷系统，包括箱体、设置在箱体一侧的杆仓、设置在箱体远离杆仓的一端的电场仪、设置在杆仓底面上的自动升降杆、设置在升降杆顶部的驱雷器和设置在箱体内的控制器；

所述驱雷器包括驱雷主体、铰接在驱雷主体顶部中央的第一放电杆和铰接在驱雷主体顶部的若干第二放电杆，所述第二放电杆可在一定的角度范围内转动；所述驱雷主体包括从上到下依次设置的金属罩部和与所述自动升降杆顶端法兰连接的支撑，所述支撑上设置有具有外螺纹的凸环和设置在凸环下方的若干自动收线轮，所述凸环螺纹配合有外周粗糙的锁定环，所述第二放电杆的中部设置有绝缘拉线，所述绝缘拉线的另一端穿过凸环与锁定环之间的缝隙并固定连接在自动收线轮上，使得绝缘拉线能够被旋紧在凸环上的锁定环夹紧固定；所述杆仓的顶部设置有可驱动锁定环水平转动的调整轮、用于驱动所述调整轮转动的第一电机和用于调整第一电机位置的移动机构，移动机构使调整轮在接触锁定环并驱动锁定环转动的第一位置和不与锁定环接触的第二位置之间转移；

所述电场仪和所述控制器通讯连接，所述自动升降杆、所述移动机构、所述第一电机受控于所述控制器。

进一步的，所述金属罩部的顶部突出设置有若干凸座，所述放电杆的下端活动铰接在所述凸座上，所述凸座包括限定第二放电杆转动范围的前挡块和后档块。

进一步的，所述移动机构水平设置的电动推杆，所述第一电机水平固定在第一电机的自由端。

进一步的，所述移动机构包括杆仓仓壁内的滑架，所述滑架水平滑动的设置在杆仓仓壁上，所述滑架的一侧长边上设置有若干辅助滑动的小轮，所述滑架的另一侧长边上设置有齿条，所述杆仓仓壁内设置有第二电机和固定连接在第二电机的输出端且与所述齿条啮合的驱动齿轮；所述第一电机固定设置在滑架靠近自动升降杆的一端。

进一步的，所述支撑上设置有支线架，所述自动收线轮包括套设在收线架上的线轱辘和支线架上的复位卷簧，所述复位卷簧的两端分别固定连接在支线架和线轱辘上。

进一步的，所述凸环和自动收线轮之间设置有线定位板，所述线定位板上设置有数量大于绝缘拉线数量的线孔，一个所述绝缘拉线穿过一个所述线孔。

进一步的，所述杆仓的顶部设置有受控于控制器的掀盖，所述杆仓的底部设置有排水孔。

进一步的，所述杆仓的上部设置有若干可与第二放电杆接触的收轮，驱雷器随着自动升降杆下降进入杆仓时，所述收轮可将所述第二放电杆向中央集中收拢。

进一步的，所述杆仓的上部设有扩口部，所述收轮设置在扩口部的下部。

本发明还提出了一种具有雷电预警装置的驱雷系统的使用方法，使用所述的具有雷电预警装置的驱雷系统；电场仪检测大气电场数据并发送至控制器，控器根据大气电场数据判断是否有雷电临近，若判定即将发生雷电则驱动自动升降杆升起，并在锁定环达到调整轮位置时控制调整轮伸出将锁定环锁紧在凸环上，之后自动升降杆继续上升直至达到目标高度。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的驱雷系统通过箱体搭载了电场仪和驱雷器，可直接将本装置安放在车辆上随作业场地的转移而移动，便于跟随作业场地进行雷电防护；

在雷电预警时，驱雷器收在杆仓中，能够避免驱雷器产生的电荷对电场仪造成的误差影响，使得雷电的预警更加的准确；收起的驱雷器还便驱雷器的转移；

在雷电来临前，需要驱雷器工作的时候，从杆仓中将驱雷器升起的时候，控制器控制第一电机从杆仓壁中伸出并使调整轮抵紧在锁定环上，从而将锁定环与第二放电杆之间的绝缘拉线的长度固定，从而将受到绝缘拉线的拉力作用和自身重力已经自动张开的第二放电杆的角度固定，防止第二放电杆在风中晃动，维持驱雷器在升起出杆仓后始终处于完全的展开状态，保证驱雷效果；

本发明的驱雷系统的使用方法能够避免驱雷器对雷电预警的影响，降低雷电预警的误报率。

附图说明

图1为本发明实施例的驱雷器升起后的结构示意图。

图2为图1中A处的放大示意图，

图3为本发明实施例的调整轮与锁定环的配合示意图。

图4为本发明实施例驱雷器收入杆仓中的结构示意图。

图5为本发明实施例的线定位板的位置结构示意图。

图6为本发明实施例的移动机构的俯视结构示意图。

图7为本发明实施例的收轮的排布示意图。

图8为本发明实施例的线轱辘的安装示意图。

图中，箱体1、杆仓2、电场仪3、自动升降杆4、驱雷主体5、第一放电杆6、第二放电杆7、支撑8、凸环9、自动收线轮10、锁定环11、绝缘拉线12、调整轮13、第一电机14、凸座15、前挡块16、后档块17、滑条18、小轮19、齿条20、支线架21、线轱辘22、线定位板23、收轮24、扩口部25、掀盖26。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图6所示，一种具有雷电预警装置的驱雷系统，包括箱体1、设置在箱体1一侧的杆仓2、设置在箱体1远离杆仓2的一端的电场仪3、设置在杆仓2底面上的自动升降杆4、设置在升降杆顶部的驱雷器和设置在箱体1内的控制器；

所述驱雷器包括驱雷主体5、铰接在驱雷主体5顶部中央的第一放电杆6和铰接在驱雷主体5顶部的若干第二放电杆7，所述第二放电杆7可在一定的角度范围内转动；所述驱雷主体5包括从上到下依次设置的金属罩部和与所述自动升降杆4顶端法兰连接的支撑8，所述支撑8上设置有具有外螺纹的凸环9和设置在凸环9下方的若干自动收线轮10，所述凸环9螺纹配合有外周粗糙的锁定环11，所述第二放电杆7的中部设置有绝缘拉线12，绝缘拉线12的上端通过绝缘抱箍、热熔胶、缠绕固定等方式固定在第二放电杆7上，也可在第二放电杆上设置用于限位绝缘拉线的限位环槽来辅助定位；所述绝缘拉线12的另一端穿过凸环9与锁定环11之间的缝隙并固定连接在自动收线轮10上，使得绝缘拉线12能够被旋紧在凸环9上的锁定环11夹紧固定；所述杆仓2的顶部设置有可驱动锁定环11水平转动的调整轮13、用于驱动所述调整轮13转动的第一电机14和用于调整第一电机14位置的移动机构，移动机构使调整轮13在接触锁定环11并驱动锁定环11转动的第一位置和不与锁定环11接触的第二位置之间转移；

所述电场仪3和所述控制器通讯连接，所述自动升降杆4、所述移动机构、所述第一电机14受控于所述控制器；

驱雷主体5内部的结构与现有技术中的无源驱雷器或有源驱雷器一致，本申请的改进是在于驱雷器的表面和放电杆上，并不影响驱雷器的内部结构，因此对驱雷器的内部结构不再赘述；

自动升降杆4采用现有技术中的常用的电动升降杆即可，由于自动升降杆4的升起速度是基本上是固定的，因此，可以通过实验确定在凸环9运动到调整轮13安装位置时具体时间，控制电动升降杆的电机在此时暂停，来给调整轮13运动到与锁定环11接触提供充足的时间；但实际上，由于第一电机14驱动调整轮13的速度也是很快的，因此实际的锁紧时间也仅仅是数秒，并不会过多的延长自动升降杆4的升起时间；

锁定环11的表面可以有齿或波纹，调整轮13的表面也可以有齿或为波纹或为耐磨橡胶面，从而调整轮13才可以通过摩擦或齿的啮合驱动锁定环11转动；锁定环11并不会完全脱离凸环9，具体的，是通过自动收线轮10或线定位板23对锁定环11的阻挡作用，来防止锁定环11与凸环9脱离错位的；锁定环11要窄与凸环9，且在凸环9或凸环9的螺纹顶端设置有上限位块，或在锁定环11的下端设置有下限位块，防止锁定环11一直向上运动、从上方脱离凸环9。

进一步的，所述金属罩部的顶部突出设置有若干凸座15，所述放电杆的下端活动铰接在所述凸座15上，所述凸座15包括限定第二放电杆7转动范围的前挡块16和后档块17；第二放电杆7铰接在凸座15上是能够受第二放电杆7自身的重力影响转动的，自用转动的第二放电杆7被前挡块16和后挡块限定了最靠中间的位置和最张开的位置；绝缘拉线12可使用钓鱼线、玻纤线、尼龙线、其他塑料材料的线等已知的耐磨无弹的线材，自动收线轮10中的复位卷簧能够将松弛的绝缘拉线12缠绕在线轱辘22上，对第二放电杆7起到下拉作用，连同第二放线杆自身的重力作用，能够在没有杆仓2壁阻挡的情况下将第二放电杆7展开。

在一个实施例中，所述移动机构水平设置的电动推杆，所述第一电机14水平固定在第一电机14的自由端，电动推杆受控与控制器，在锁定环11达到调整轮13等高的位置处，第一电机14带着转动的调整轮13伸出与锁定环11拧紧，将绝缘拉线12的长度固定，实现第二放电杆7角度的固定。

在另一个实施例中，如图6所示，所述移动机构包括杆仓2仓壁内的滑架，所述滑架通过设置在滑架底部的滑条18水平滑动的设置在杆仓2仓壁上，所述滑架的一侧长边上设置有若干辅助滑动的小轮19，所述滑架的另一侧长边上设置有齿条20，所述杆仓2仓壁内设置有第二电机和固定连接在第二电机的输出端且与所述齿条20啮合的驱动齿轮；所述第一电机14固定设置在滑架靠近自动升降杆4的一端。

进一步的，如图7所示，所述支撑8上设置有支线架21，所述自动收线轮10包括套设在收线架上的线轱辘22和支线架21上的复位卷簧，所述复位卷簧的两端分别固定连接在支线架21和线轱辘22上；支线架21包括可通过抱箍固定的两个子部，支线架21整体为焊接结构，复位卷簧安装在线轱辘22的内壁上或线轱辘22的一侧均可。

进一步的，如图5所示，所述凸环9和自动收线轮10之间设置有线定位板23，所述线定位板23上设置有数量大于绝缘拉线12数量的线孔，一个所述绝缘拉线12穿过一个所述线孔，防止不同的绝缘拉线12之间缠绕，影响收线。

进一步的，如图4所示，所述杆仓2的顶部设置有受控于控制器的掀盖26，掀盖26通过设置在盖轴上的盖齿轮、设置在盖轴一侧的第三电机和设置在第三电机输出端且与盖齿轮啮合的盖动齿轮可控的转动，在自动升降杆4升起时打开，在自动升降杆4以及驱雷器完全收回时盖上；所述杆仓2的底部设置有排水孔，防止杆仓2内积水，杆仓2的底部设置有防水台，自动升降杆4的底部设在防水台上，防止自动升降杆4底部浸水；所述杆仓2的下部还设置有出线孔，用于引下线的引出。

进一步的，如图1至图4所示，所述杆仓2的上部设置有若干可与第二放电杆7接触的收轮24，驱雷器随着自动升降杆4下降进入杆仓2时，所述收轮24可将所述第二放电杆7向中央集中收拢，防止第二放电杆7上端的放电针长时间与杆币接触，造成磨损或变形。

进一步的，如图4所示，所述杆仓2的上部设有扩口部25，所述收轮24设置在扩口部25的下部，扩口部25对于无法收成直筒型的驱雷器设计，由于仅在杆仓2的上部设置扩口部25，因此，并没有过多的使用到箱体1内部的空间，可将箱体1内的空间预留出用作控制器的安装或其他用途。

本发明还提出了一种具有雷电预警装置的驱雷系统的使用方法，使用所述的具有雷电预警装置的驱雷系统；电场仪3检测大气电场数据并发送至控制器，控器根据大气电场数据判断是否有雷电临近，若判定即将发生雷电则驱动自动升降杆4升起，并在锁定环11达到调整轮13位置时控制调整轮13伸出将锁定环11锁紧在凸环9上，之后自动升降杆4继续上升直至达到目标高度；本发明的驱雷系统的使用方法能够避免驱雷器对雷电预警的影响，降低雷电预警的误报率，能够的雷电来临前及时的升起并展开驱雷器，达到防雷的目的。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有雷电预警装置的驱雷系统，其特征在于：包括箱体、设置在箱体一侧的杆仓、设置在箱体远离杆仓的一端的电场仪、设置在杆仓底面上的自动升降杆、设置在升降杆顶部的驱雷器和设置在箱体内的控制器；

所述驱雷器包括驱雷主体、铰接在驱雷主体顶部中央的第一放电杆和铰接在驱雷主体顶部的若干第二放电杆，所述第二放电杆可在一定的角度范围内转动；所述驱雷主体包括从上到下依次设置的金属罩部和与所述自动升降杆顶端法兰连接的支撑，所述支撑上设置有具有外螺纹的凸环和设置在凸环下方的若干自动收线轮，所述凸环螺纹配合有外周粗糙的锁定环，所述第二放电杆的中部设置有绝缘拉线，所述绝缘拉线的另一端穿过凸环与锁定环之间的缝隙并固定连接在自动收线轮上，使得绝缘拉线能够被旋紧在凸环上的锁定环夹紧固定；所述杆仓的顶部设置有可驱动锁定环水平转动的调整轮、用于驱动所述调整轮转动的第一电机和用于调整第一电机位置的移动机构，移动机构使调整轮在接触锁定环并驱动锁定环转动的第一位置和不与锁定环接触的第二位置之间转移；

所述电场仪和所述控制器通讯连接，所述自动升降杆、所述移动机构、所述第一电机受控于所述控制器。

2.根据权利要求1所述的具有雷电预警装置的驱雷系统，其特征在于：所述金属罩部的顶部突出设置有若干凸座，所述放电杆的下端活动铰接在所述凸座上，所述凸座包括限定第二放电杆转动范围的前挡块和后档块。

3.根据权利要求1所述的具有雷电预警装置的驱雷系统，其特征在于：所述移动机构水平设置的电动推杆，所述第一电机水平固定在第一电机的自由端。

4.根据权利要求1所述的具有雷电预警装置的驱雷系统，其特征在于：所述移动机构包括杆仓仓壁内的滑架，所述滑架水平滑动的设置在杆仓仓壁上，所述滑架的一侧长边上设置有若干辅助滑动的小轮，所述滑架的另一侧长边上设置有齿条，所述杆仓仓壁内设置有第二电机和固定连接在第二电机的输出端且与所述齿条啮合的驱动齿轮；所述第一电机固定设置在滑架靠近自动升降杆的一端。

5.根据权利要求1所述的具有雷电预警装置的驱雷系统，其特征在于：所述支撑上设置有支线架，所述自动收线轮包括套设在收线架上的线轱辘和支线架上的复位卷簧，所述复位卷簧的两端分别固定连接在支线架和线轱辘上。

6.根据权利要求1所述的具有雷电预警装置的驱雷系统，其特征在于：所述凸环和自动收线轮之间设置有线定位板，所述线定位板上设置有数量大于绝缘拉线数量的线孔，一个所述绝缘拉线穿过一个所述线孔。

7.根据权利要求1所述的具有雷电预警装置的驱雷系统，其特征在于：所述杆仓的顶部设置有受控于控制器的掀盖，所述杆仓的底部设置有排水孔。

8.根据权利要求1所述的具有雷电预警装置的驱雷系统，其特征在于：所述杆仓的上部设置有若干可与第二放电杆接触的收轮，驱雷器随着自动升降杆下降进入杆仓时，所述收轮可将所述第二放电杆向中央集中收拢。

9.根据权利要求8所述的具有雷电预警装置的驱雷系统，其特征在于：所述杆仓的上部设有扩口部，所述收轮设置在扩口部的下部。

10.一种具有雷电预警装置的驱雷系统的使用方法，其特征在于：使用如权利要求1至8任一项所述的具有雷电预警装置的驱雷系统；电场仪检测大气电场数据并发送至控制器，控器根据大气电场数据判断是否有雷电临近，若判定即将发生雷电则驱动自动升降杆升起，并在锁定环达到调整轮位置时控制调整轮伸出将锁定环锁紧在凸环上，之后自动升降杆继续上升直至达到目标高度。

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