CN114812698B - 防雷监测方法、装置、可读存储介质及电子设备 - Google Patents

防雷监测方法、装置、可读存储介质及电子设备 Download PDF

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Abstract

一种防雷监测方法、装置、可读存储介质及电子设备，该方法包括，实时获取各个电场探测探头采集的电场强度值，并根据各个电场探测探头采集的电场强度值确定是否产生雷电；若是，确定雷电的当前电场强度值，以及雷云的当前方位；根据风力数据和风向数据确定雷云的运动方向和运动加速度；根据雷云的运动方向和运动加速度，以及当前方位和当前电场强度值，确定雷云的方位随时间变化的曲线，以及雷电的电场强度值随时间变化的曲线，得到第一曲线和第二曲线；根据第一曲线和第二曲线确定各个监测区域的电场强度值，并当任意一个监测区域的电场强度值超过对应监测区域的防雷设备的防护阈值时，进行预警。本发明可提前进行雷电预警，安全防范强。

Description

防雷监测方法、装置、可读存储介质及电子设备
技术领域
本发明涉及防雷技术领域，特别是涉及一种防雷监测方法、装置、可读存储介质及电子设备。
背景技术
雷电是一种大自然现象，其电压极高，电流很大，所以破坏力强，危及面广。对建筑物、构筑物、电气线路、变配电装置等设施或设备，以及人、畜等，容易造成伤害。雷电灾害的发生会造成巨大的经济损失和人员伤害，社会对雷电灾害的监测、预警预报和产品服务有强烈的需求。
目前主要是通过监测大气的电场强度，根据电场强度来进行雷电监测和预警。目前的雷电监测和预警是根据雷电发生监测到电场强度的变化来进行预测，但是大气的电场强度只有在雷电发生时才能检测到准确的值，根据雷电发生监测到电场强度进行预警存在一定的滞后性，且监测并不准确。
发明内容
鉴于上述状况，有必要针对现有技术雷电监测不准确的问题，提供一种防雷监测方法、装置、可读存储介质及电子设备。
一种防雷监测方法，用于对目标区域进行防雷监测，所述目标区域设有多个监测区域，所述目标区域设置有风力检测装置和风向检测装置，且每个监测区域设置有防雷设备以及电场探测探头，所述防雷监测方法包括，
实时获取各个所述电场探测探头采集的电场强度值，并根据各个所述电场探测探头采集的电场强度值确定所述目标区域是否产生雷电；
若是，根据各个所述电场探测探头采集的电场强度值确定雷电的当前电场强度值，以及雷云的当前方位；
分别获取风力检测装置和风向检测装置采集的风力数据和风向数据，并根据所述风力数据和所述风向数据确定所述雷云的运动方向和运动加速度；
根据所述雷云的运动方向和运动加速度，以及所述当前方位确定雷云的方位随时间变化的曲线，得到第一曲线，以及根据所述雷云的运动方向和运动加速度以及所述当前电场强度值确定所述雷电的电场强度值随时间变化的曲线，得到第二曲线；
根据所述第一曲线确定雷云运动至各个所述监测区域时的时间，并当雷云运动至当前监测区域时，根据确定的当前时间在所述第二曲线中查询对应的电场强度值，并根据查询到的电场强度值确定所述当前监测区域的电场强度值；当任意一个所述监测区域的电场强度值超过对应监测区域的防雷设备的防护阈值时，进行预警。
进一步的，上述防雷监测方法，其中，所述根据所述风力数据和所述风向数据确定所述雷云的运动方向和运动加速度的步骤包括：
根据所述风力数据和所述风向数据确定所述雷云在竖直方向上的运动加速度；
所述根据所述雷云的运动方向和运动加速度以及所述当前电场强度值确定所述雷电的电场强度值随时间变化的曲线的步骤包括：
根据所述雷云在竖直方向上的运动加速度以及所述当前电场强度值确定所述雷电的电场强度值随时间变化的曲线。
进一步的，上述防雷监测方法，其中，所述根据所述雷云在竖直方向上的运动加速度以及所述当前电场强度值确定所述雷电的电场强度值随时间变化的曲线的步骤包括：
根据所述当前电场强度值、单位电场变化率和所述雷云在竖直方向上的运动加速度，确定各个时刻下的雷云的电场强度值，所述单位电场变化率为竖直方向上移动单位长度下电场强度的变化量。
进一步的，上述防雷监测方法，其中，每个监测区域设置有多个电场探测探头，根据各个所述电场探测探头采集的电场强度值确定雷云的当前方位的步骤包括：
计算每个监测区域中的所述电场探测探头采集的电场强度值的均值；
确定均值最大的所述监测区域为所述雷云所在的当前区域；
确定所述当前区域中的各个所述电场探测探头采集的电场强度值最大的N个值，并根据所述N个值对应的电场探测探头的位置确定雷云的当前方位。
进一步的，上述防雷监测方法，其中，所述根据各个所述电场探测探头采集的电场强度值确定所述目标区域是否产生雷电的步骤包括：
监测各个所述监测区域的电场强度值，并当任意一个所述监测区域的电场强度值超过电场阈值时，确定所述目标区域所在的环境产生雷电。
进一步的，上述防雷监测方法，其中，所述当前时间为雷云从所述当前监测区域的最左端移动至最右端所经历的时间，所述根据查询到的电场强度值确定所述当前监测区域的电场强度值的步骤包括：
将所述当前时间下查询到的所有电场强度值中的最大值确定为所述当前监测区域的电场强度值。
本发明还提供了一种防雷监测装置，用于对目标区域进行防雷监测，所述目标区域设有多个监测区域，所述目标区域设置有风力检测装置和风向检测装置，且每个监测区域设置有防雷设备以及电场探测探头，所述防雷监测装置包括，
第一确定模块，用于实时获取各个所述电场探测探头采集的电场强度值，并根据各个所述电场探测探头采集的电场强度值确定所述目标区域是否产生雷电；
第二确定模块，用于当所述目标区域产生雷电时，根据各个所述电场探测探头采集的电场强度值确定雷电的当前电场强度值，以及雷云的当前方位；
第三确定模块，用于分别获取风力检测装置和风向检测装置采集的风力数据和风向数据，并根据所述风力数据和所述风向数据确定所述雷云的运动方向和运动加速度；
曲线获取模块，用于根据所述雷云的运动方向和运动加速度，以及所述当前方位确定雷云的方位随时间变化的曲线，得到第一曲线，以及根据所述雷云的运动方向和运动加速度以及所述当前电场强度值确定所述雷电的电场强度值随时间变化的曲线，得到第二曲线；
第四确定模块，用于根据所述第一曲线确定雷云运动至各个所述监测区域时的时间，并当雷云运动至当前监测区域时，根据确定的当前时间在所述第二曲线中查询对应的电场强度值，并根据查询到的电场强度值确定所述当前监测区域的电场强度值；
预警模块，用于当任意一个所述监测区域的电场强度值超过对应监测区域的防雷设备的防护阈值时，进行预警。
进一步的，上述防雷监测装置，其中，每个监测区域设置有多个电场探测探头，所述第二确定模块用于：
计算每个监测区域中的所述电场探测探头采集的电场强度值的均值；
确定均值最大的所述监测区域为所述雷云所在的当前区域；
确定所述当前区域中的各个所述电场探测探头采集的电场强度值最大的N个值，并根据所述N个值对应的电场探测探头的位置确定雷云的当前方位。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述任一项所述的防雷监测方法。
本发明还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一项所述的防雷监测方法。
本发明中将目标区域划分为多个监测区域，分别对每个监测区域进行防雷监控，当在某一个监测区域监测到雷电时，则预测雷电的方位随时间的变化曲线，以及预测雷电的电场强度随时间的变化曲线，根据该两个变化曲线，预测其他各个监测区域的雷电的电场强度值，并判读该其他各个监测区域的防雷设备是否可以防护到，若超过该防雷设备的防护能力时，进行预警，使用户可以提前采取进一步的防护措施，保证该目标区域的安全。
附图说明
图1为本发明第一实施例中的防雷监测方法的流程图；
图2为本发明第二实施例中的防雷监测装置的结构框图；
图3为本发明实施例中的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
参照下面的描述和附图，将清楚本发明的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本发明的实施例中的一些特定实施方式，来表示实施本发明的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本发明的实施例的范围不受此限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
本发明实施例中的防雷监测方法用于对目标区域进行防雷监测，该目标区域例如大型游乐场、户外娱乐场所、石油化工园区、加油站等场所所在的区域。这些区域面积较广，且涉及工业或商业活动对雷电防护要求较高。该目标区域根据占地面积以及雷电防护要求划分有多个监测区域，每个监测区域设置有对应的防雷设备以及电场探测探头。该防雷设备用于对监测区域进行雷电防护，例如为避雷针或引雷设备，各个监测区域的防雷设备的防雷等级可设置为不同、或部分相同部分不同，也可全部设置为相同，具体根据设备成本、场地的防雷需求等情况进行设置。该电场探测探头可以用来监测大气电场大小、方向，以及电场变化率。该目标区域还设置有风力检测装置和风向检测装置，该风力检测装置和风向检测装置分别用来检测风力和风向。
通过该防雷监测方法可以对目标区域的各个监测区域进行雷电监测，以提前判断出各个监测区域是否有雷击风险，并进行预警。
请参阅图1，为本发明第一实施例中的防雷监测方法，包括步骤S11~S15。
步骤S11，实时获取各个所述电场探测探头采集的电场强度值，并根据各个所述电场探测探头采集的电场强度值确定所述目标区域是否产生雷电。
具体实施时，每个监测区域分布设置一个或多个电场探测探头，用于探测该监测区域大气的电场强度。当各个监测区域的任意一电场探测探头采集的电场强度值大于预设的电场阈值时，则可认定该目标区域产生雷电。通常，当电场强度达到2.5kV/m时空气会被击穿，地面突出的物体就会受到发生尖端放电，即产生雷击。因此，可以将该电场阈值设置为2.5kV/m，当电场强度超过阈值时认定为该目标区域有雷电产生。
可以理解的，不同区域环境下雷电产生的条件不同，该电场阈值还可根据实际环境情况设置，具体可通过多次的雷电环境下测试得到。
步骤S12，若是，根据各个所述电场探测探头采集的电场强度值确定雷电的当前电场强度值，以及雷云的当前方位。
该雷云即产生雷电的带电云层。雷电一般起始于雷云内，雷云内粒子丰富，具有很多的电荷团，空间静电场结构非常复杂，所以雷云内的闪电通道发展通常错综复杂，雷电从雷云中出去后，在云地之间电场方向几乎与地面垂直，因此雷电基本上是垂直向下发展连接地面，同时产生电流。既本实施例中，可以设定雷云产生的雷电是与地面垂直的。
雷电的强度与两种因素有关：第一，与雷云距离物体（如地面）的距离有关，雷云距离物体越近，电场的强度就越大；第二，与雷云的电荷数量是成正比的关系，当雷云的电荷数量越大，电场强度越大。在实际应用时，一定时间段内的带电云层的电荷数量可以认为是不变的，则电场强度只与距离有关。
雷电产生时，可以根据各个监测区域的电场探测探头当前检测到的电场强度，以及各个电场探测探头所在的位置来确定雷云当前所在的位置。通常来说雷云的位置和产生雷电的位置是对应的，电场探测探头越靠近雷云检测到的电场强度越大，因此可以根据电场探测探头监测到的电场强度值的大小可以计算出雷云的大致方位。该雷电的当前电场强度可以为各个电场探测探头采集到的电场强度值中的最大电场强度值，即距离雷云最近的电场探测头采集的电场强度作为雷电的电场强度。
进一步的，为了进一步提高雷云方位的计算准确性，在本发明的一具体实施方式中，每个监测区域合理布置多个电场探测探头，所述根据各个所述电场探测探头采集的电场强度值确定雷云的当前方位的步骤包括：
S121，计算每个监测区域中的所述电场探测探头采集的电场强度值的均值；
S122，确定均值最大的所述监测区域为所述雷云所在的当前区域；
S123，确定所述当前区域中的各个所述电场探测探头采集的电场强度值最大的N个值，并根据所述N个值对应的电场探测探头的位置确定雷云的当前方位。
电场探测探头容易受到区域环境的干扰，导致个别的电场探测探头检测的电场强度异常，影响雷云方位的计算。为了提高雷云方位定位准确性，在每个监测区域分布设置多个电场探测探头。计算每个监测区域中的电场探测探头采集的电场强度的均值，该均值可以更加准确的反映该监测区域的电场强度。该均值最大的监测区域即为雷云所在的当前区域。再根据当前区域中的各个电场探测探头检测到的电场强度值来确定雷云所在的方位。具体实施时，先确定当前区域中的各个所述电场探测探头采集的电场强度值最大的N个值，N取值例如为3，并根据该3个值的大下以及对应的电场探测探头的位置确定雷云的当前方位。
步骤S13，分别获取风力检测装置和风向检测装置采集的风力数据和风向数据，并根据所述风力数据和所述风向数据确定所述雷云的运动方向和运动加速度。
步骤S14，根据所述雷云的运动方向、运动加速度和所述当前方位确定雷云的方位随时间变化的曲线，得到第一曲线，以及根据所述雷云的运动方向和运动加速度以及所述当前电场强度值确定所述雷电的电场强度值随时间变化的曲线，得到第二曲线。
风向数据可以确定雷云运动的方向，该风力数据可确定雷云受到的力，继而可以确定雷云的运动加速度。可以理解的，风力可分解为竖直方向的作用力和水平方向上的作用力，即该雷云的运动加速度分为水平方向上的运动加速度和竖直方向上的运动加速度。根据风向和风力可确定水平方向上的力的大小和竖直方向上力的大小，也即可得出水平方向上的运动加速度和竖直方向上的运动加速度。
根据风向和风力可以分解出雷云在水平和竖直两个方向上的受力。当竖直平方向上受力为0，水平受力不为0时，雷云只在水平方向上移动，该种情况下，雷云在目标区域的雷击位置发生变化，但雷击位置与雷云的距离可以认为是不变的。当竖直平方向上受力不为0，水平受力为0时，雷云只在竖直方向移动，可以认为雷击位置不发生变化，但是雷击位置与雷云的距离是变化的，雷电的电场强度也发生变化。由于，雷云产生的雷电与地面大致垂直，因此，可以认为雷电的电场强度的变化只与雷云竖直方向的移动距离有关。当水平方向和竖直方向均受力时，雷击的位置与雷电的电场强度均发生变化，雷击的位置变化与水平位移有关，雷电的电场强度的变化与雷云竖直方向的位移有关。
本实施例中，雷云的方位变化为雷云在目标区域的方位变化，例如从第一监测区域移动至第二监测区域，可以只考虑水平方向上位置变化，该方位变化与雷云在水平方向上运动有关。根据雷云在水平方向上的运动加速度可以确定出雷云方位随时间变化的曲线，得到第一曲线。可以理解，本实施例所说的曲线为广义上的曲线，其包括直线。
雷电的电场强度与雷云距离物体的距离有关，根据雷云在竖直方向上的运动距离以及检测到雷击时的当前电场强度，可计算出雷云移动后雷电的电场强度。具体的所述根据所述风力数据和所述风向数据确定所述雷云的运动方向和运动加速度的步骤包括：
根据所述风力数据和所述风向数据确定所述雷云在竖直方向上的运动加速度；
所述根据所述雷云的运动方向和运动加速度以及所述当前电场强度值确定所述雷电的电场强度值随时间变化的曲线的步骤包括：
根据所述雷云在竖直方向上的运动加速度以及所述当前电场强度值确定所述雷电的电场强度值随时间变化的曲线。
具体的，所述根据所述雷云在竖直方向上的运动加速度以及所述当前电场强度值确定所述雷电的电场强度值随时间变化的曲线的步骤包括：
根据所述当前电场强度值、单位电场变化率和所述雷云在竖直方向上的运动加速度，确定各个时刻下的雷云的电场强度值，所述单位电场变化率为竖直方向上移动单位长度下电场强度的变化量。
该单位电场变化率即雷云竖直方向每移动1m，电场电场强度变化量为ΔE。该单位电场变化率根据经验或试验得到。根据雷云竖直方向上的移动距离ΔS，以及当前电场值和单位电场变化率，可计算出各个时刻的雷电电场值E。E=E0+k*ΔE*ΔS，k为常数，ΔS=v0t+½*a*t²，a为加速度，E0为当前电场强度值。得出电场强度随时间变化的曲线，即第二曲线。
可以理解的，将监测到雷电的时刻为起始时刻，雷云初始时刻的初始运动速度v0可以认为是0，即监测到雷电的时刻的运动速度可认定为0，当前电场强度值为监测到雷电时采集的电场强度。
步骤S15，根据所述第一曲线和所述第二曲线确定各个所述监测区域的电场强度值，并当任意一个所述监测区域的电场强度值超过对应监测区域的防雷设备的防护阈值时，进行预警。
具体实施时，根据第一曲线可以查询雷云各个时刻的方位，当雷云从该目标区域的一个方位移动至另一个方位时，则可查询该雷云移动至另一个方位的时间，根据确定的时间在第二曲线中查询对应的电场强度值，从而可以得到对应的监测区域的电场强度值。
可以理解的，雷云移动至某个监测区域所在方位的时间并非一瞬间，而是有一个过程的，例如，在第一监测区域监测到雷电，且雷云从该第一监测区域移动至第二监测区域，则查询第一曲线可知，雷云从第一监测区域的最左端移动至最右端的时间段为t0~t1，从第一监测区域的最右端（第二监测区域的最左端）移动至第二监测区域的最右端的时间段为t1~t2。确定雷云移动至第二监测区域时的雷电电场强度时，可以在第二曲线中查询t1~t2时间段内的电场强度值，得到的一个强度范围E1~E2，将该强度范围中的各个电场强度值分别与该第二监测区域防雷设备的防护阈值进行比较，若该强度范围中的任意一电场强度值大于该防护阈值时，则进行预警。
进一步的，在本发明的其他实施例中，为了节约程序可以取E1~E2范围中的最大电场强度值Emax作为该第二监测区域的电场强度值，并将Emax与该第二监测区域的防护阈值进行比较，若该最大电场强度值大于该第二监测区域对应的防护阈值时，则进行预警。
本实施例中将目标区域划分为多个监测区域，分别对每个监测区域进行防雷监控，当在某一个监测区域监测到雷电时，则预测雷电的方位随时间的变化曲线，以及预测雷电的电场强度随时间的变化曲线，根据该两个变化曲线，预测雷电到达其他各个监测区域时，该其他各个监测区域的防雷设备是否可以防护到，若超过该防雷设备的防护能力时，进行预警，使用户可以提前采取进一步的防护措施，保证该目标区域的安全。
需要说明的是，实际场景中，存在雷云远离该目标区域的情况，例如雷云在目标区域的边缘产生雷电后开始远离该目标区域，则根据该第一曲线中也可得出该雷云的方位变化不在该目标区域上，则无需进行下一步的计算。
请参阅图2，为本发明第二实施例中的防雷监测装置，用于对目标区域进行防雷监测，所述目标区域设有多个监测区域，所述目标区域设置有风力检测装置和风向检测装置，且每个监测区域设置有防雷设备以及电场探测探头，所述防雷监测装置包括，
第一确定模块21，用于实时获取各个所述电场探测探头采集的电场强度值，并根据各个所述电场探测探头采集的电场强度值确定所述目标区域是否产生雷电；
第二确定模块22，用于当所述目标区域产生雷电时，根据各个所述电场探测探头采集的电场强度值确定雷电的当前电场强度值，以及雷云的当前方位；
第三确定模块23，用于分别获取风力检测装置和风向检测装置采集的风力数据和风向数据，并根据所述风力数据和所述风向数据确定所述雷云的运动方向和运动加速度；
曲线获取模块24，用于根据所述雷云的运动方向和运动加速度，以及所述当前方位确定雷云的方位随时间变化的曲线，得到第一曲线，以及根据所述雷云的运动方向和运动加速度以及所述当前电场强度值确定所述雷电的电场强度值随时间变化的曲线，得到第二曲线；
第四确定模块25，用于根据所述第一曲线确定雷云运动至各个所述监测区域时的时间，并当雷云运动至当前监测区域时，根据确定的当前时间在所述第二曲线中查询对应的电场强度值，并根据查询到的电场强度值确定所述当前监测区域的电场强度值；
预警模块26，用于当任意一个所述监测区域的电场强度值超过对应监测区域的防雷设备的防护阈值时，进行预警。
进一步的，上述防雷监测装置，其中，每个监测区域设置有多个电场探测探头，所述第二确定模块用于：
计算每个监测区域中的所述电场探测探头采集的电场强度值的均值；
确定均值最大的所述监测区域为所述雷云所在的当前区域；
确定所述当前区域中的各个所述电场探测探头采集的电场强度值最大的N个值，并根据所述N个值对应的电场探测探头的位置确定雷云的当前方位。
本发明实施例所提供的防雷监测装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。
本发明另一方面还提出一种电子设备，请参阅图3，所示为本发明第四实施例当中的电子设备，包括处理器10、存储器20以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序30，所述处理器10执行所述计算机程序30时实现如上述的防雷监测方法。
其中，所述电子设备可以为但不限于个人电脑、手机等计算机设备。处理器10在一些实施例中可以是一中央处理器（Central Processing Unit, CPU）、控制器、微控制器、微处理器或其他数据处理芯片，用于运行存储器20中存储的程序代码或处理数据等。
其中，存储器20至少包括一种类型的可读存储介质，所述可读存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器（例如，SD或DX存储器等）、磁性存储器、磁盘、光盘等。存储器20在一些实施例中可以是电子设备的内部存储单元，例如该电子设备的硬盘。存储器20在另一些实施例中也可以是电子设备的外部存储装置，例如电子设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡（Smart Media Card, SMC），安全数字（Secure Digital, SD）卡，闪存卡（FlashCard）等。进一步地，存储器20还可以既包括电子设备的内部存储单元也包括外部存储装置。存储器20不仅可以用于存储安装于电子设备的应用软件及各类数据等，还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
可选地，该电子设备还可以包括用户接口、网络接口、通信总线等，用户接口可以包括显示器（Display）、输入单元比如键盘（Keyboard），可选的用户接口还可以包括标准的有线接口、无线接口。可选地，在一些实施例中，显示器可以是LED显示器、液晶显示器、触控式液晶显示器以及OLED（Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管）触摸器等。其中，显示器也可以适当的称为显示屏或显示单元，用于显示在电子设备中处理的信息以及用于显示可视化的用户界面。网络接口可选的可以包括标准的有线接口、无线接口（如WI-FI接口），通常用于在该装置与其他电子装置之间建立通信连接。通信总线用于实现这些组件之间的连接通信。
需要指出的是，图3示出的结构并不构成对电子设备的限定，在其它实施例当中，该电子设备可以包括比图示更少或者更多的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
本发明还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述的防雷监测方法。
本领域技术人员可以理解，在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置（如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置中获取指令并执行指令的系统）使用，或结合这些指令执行系统、装置而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或结合这些指令执行系统、装置而使用的设备。
计算机可读介质的更具体的示例（非穷尽性列表）包括以下：具有一个或多个布线的电连接部（电子装置），便携式计算机盘盒（磁装置），随机存取存储器（RAM），只读存储器（ROM），可擦除可编辑只读存储器（EPROM或闪速存储器），光纤装置，以及便携式光盘只读存储器（CDROM）。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或它们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（PGA），现场可编程门阵列（FPGA）等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种防雷监测方法，其特征在于，用于对目标区域进行防雷监测，所述目标区域设有多个监测区域，所述目标区域设置有风力检测装置和风向检测装置，且每个监测区域设置有防雷设备以及电场探测探头，所述防雷监测方法包括，
实时获取各个所述电场探测探头采集的电场强度值，并根据各个所述电场探测探头采集的电场强度值确定所述目标区域是否产生雷电；
若是，根据各个所述电场探测探头采集的电场强度值确定雷电的当前电场强度值，以及雷云的当前方位；
分别获取风力检测装置和风向检测装置采集的风力数据和风向数据，并根据所述风力数据和所述风向数据确定所述雷云的运动方向和运动加速度；
根据所述雷云的运动方向和运动加速度，以及所述当前方位确定雷云的方位随时间变化的曲线，得到第一曲线，以及根据所述雷云的运动方向和运动加速度以及所述当前电场强度值确定所述雷电的电场强度值随时间变化的曲线，得到第二曲线；
根据所述第一曲线确定雷云运动至各个所述监测区域时的时间，并当雷云运动至当前监测区域时，根据确定的当前时间在所述第二曲线中查询对应的电场强度值，并根据查询到的电场强度值确定所述当前监测区域的电场强度值；
当任意一个所述监测区域的电场强度值超过对应监测区域的防雷设备的防护阈值时，进行预警；
所述根据所述风力数据和所述风向数据确定所述雷云的运动方向和运动加速度的步骤包括：
根据所述风力数据和所述风向数据确定所述雷云在竖直方向上的运动加速度；
所述根据所述雷云的运动方向和运动加速度以及所述当前电场强度值确定所述雷电的电场强度值随时间变化的曲线的步骤包括：
根据所述当前电场强度值、单位电场变化率和所述雷云在竖直方向上的运动加速度，确定各个时刻下的雷云的电场强度值，所述单位电场变化率为竖直方向上移动单位长度下电场强度的变化量，其中，所述电场强度值计算公式为：
E=E0+k*ΔE*ΔS，k为常数，ΔS=v0t+½*a*t²，a为竖直方向上的运动加速度，E0为当前电场强度值，ΔE为单位电场变化率；
每个监测区域设置有多个电场探测探头，根据各个所述电场探测探头采集的电场强度值确定雷云的当前方位的步骤包括：
计算每个监测区域中的所述电场探测探头采集的电场强度值的均值；
确定均值最大的所述监测区域为所述雷云所在的当前区域；
确定所述当前区域中的各个所述电场探测探头采集的电场强度值最大的N个值，并根据所述N个值对应的电场探测探头的位置确定雷云的当前方位。
2.如权利要求1所述的防雷监测方法，其特征在于，所述根据各个所述电场探测探头采集的电场强度值确定所述目标区域是否产生雷电的步骤包括：
监测各个所述监测区域的电场强度值，并当任意一个所述监测区域的电场强度值超过电场阈值时，确定所述目标区域所在的环境产生雷电。
3.如权利要求1所述的防雷监测方法，其特征在于，所述当前时间为雷云从所述当前监测区域的最左端移动至最右端所经历的时间，所述根据查询到的电场强度值确定所述当前监测区域的电场强度值的步骤包括：
将所述当前时间下查询到的所有电场强度值中的最大值确定为所述当前监测区域的电场强度值。
4.一种防雷监测装置，其特征在于，用于对目标区域进行防雷监测，所述目标区域设有多个监测区域，所述目标区域设置有风力检测装置和风向检测装置，且每个监测区域设置有防雷设备以及电场探测探头，所述防雷监测装置包括，
第一确定模块，用于实时获取各个所述电场探测探头采集的电场强度值，并根据各个所述电场探测探头采集的电场强度值确定所述目标区域是否产生雷电；
第二确定模块，用于当所述目标区域产生雷电时，根据各个所述电场探测探头采集的电场强度值确定雷电的当前电场强度值，以及雷云的当前方位；
第三确定模块，用于分别获取风力检测装置和风向检测装置采集的风力数据和风向数据，并根据所述风力数据和所述风向数据确定所述雷云的运动方向和运动加速度；
曲线获取模块，用于根据所述雷云的运动方向和运动加速度，以及所述当前方位确定雷云的方位随时间变化的曲线，得到第一曲线，以及根据所述雷云的运动方向和运动加速度以及所述当前电场强度值确定所述雷电的电场强度值随时间变化的曲线，得到第二曲线；
第四确定模块，用于根据所述第一曲线确定雷云运动至各个所述监测区域时的时间，并当雷云运动至当前监测区域时，根据确定的当前时间在所述第二曲线中查询对应的电场强度值，并根据查询到的电场强度值确定所述当前监测区域的电场强度值；
预警模块，用于当任意一个所述监测区域的电场强度值超过对应监测区域的防雷设备的防护阈值时，进行预警；
所述根据所述风力数据和所述风向数据确定所述雷云的运动方向和运动加速度的步骤包括：
根据所述风力数据和所述风向数据确定所述雷云在竖直方向上的运动加速度；
所述根据所述雷云的运动方向和运动加速度以及所述当前电场强度值确定所述雷电的电场强度值随时间变化的曲线的步骤包括：
根据所述当前电场强度值、单位电场变化率和所述雷云在竖直方向上的运动加速度，确定各个时刻下的雷云的电场强度值，所述单位电场变化率为竖直方向上移动单位长度下电场强度的变化量，其中，所述电场强度值计算公式为：
E=E0+k*ΔE*ΔS，k为常数，ΔS=v0t+½*a*t²，a为竖直方向上的运动加速度，E0为当前电场强度值，ΔE为单位电场变化率；
每个监测区域设置有多个电场探测探头，所述第二确定模块具体用于：
计算每个监测区域中的所述电场探测探头采集的电场强度值的均值；
确定均值最大的所述监测区域为所述雷云所在的当前区域；
确定所述当前区域中的各个所述电场探测探头采集的电场强度值最大的N个值，并根据所述N个值对应的电场探测探头的位置确定雷云的当前方位。
5.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1至3中任一项所述的防雷监测方法。
6.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至3中任一项所述的防雷监测方法。
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