CN211348438U - 闪电通道自动观测系统 - Google Patents

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马颖
吕伟涛
杨俊�
齐奇
武斌
张阳
姚雯
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Abstract

本实用新型提供了一种闪电通道自动观测系统,所述闪电通道自动观测系统包括拍摄单元和控制组件,控制组件与拍摄单元电连接,所述拍摄单元进行拍摄并将图像传给控制组件,当控制组件根据拍摄单元的图像判断发生闪电事件时,控制组件记录发生闪电事件的时间并存储拍摄单元拍摄的图像,所述拍摄单元为工业监控相机。这种装置的优点在于:能够长期对闪电事件进行自动观测,记录闪电发生的准确时间;利用闪电事件自身信息进行触发,有效过滤非闪电触发,误触发少,能够准确观测闪电事件;结构简单,架设方便,成本较低。

Description

闪电通道自动观测系统
技术领域
本实用新型涉及闪电观测,具体而言,涉及一种闪电通道自动观测系统。
背景技术
闪电(雷电)是发生于大气中的一种壮观的天气现象,伴随着瞬态大电流、高电压和强电磁辐射,常会引起重大的灾害事故,不仅会造成人员伤亡,也会造成严重的经济损失。据不完全统计,平均每年我国由于雷击导致的人员伤亡超过1300人,雷灾损失超过1百万的事故数就有约50起。随着社会经济的快速发展、现代化水平的提高和信息技术的普及应用,雷电危害的程度、造成的经济损失和社会影响越来越大。
闪电会产生声、光、电、磁等物理信号,由于闪电发生的瞬时性和不确定性,对闪电事件的自动观测通常采用的手段是对电磁信号的采集、分析和处理。对电磁信号的观测是间接观测,需要经过反演、转换等一系列处理,再加上干扰信号的影响,其探测效率和探测精度都有一定的损失。光学观测是对闪电发出的光信号直接观测,能够直观地提供更加准确的闪电通道信息和闪电位置信息,是闪电事件不可忽视的观测要素,但是受限于闪电发生时间和空间的不确定性,观测难度较大。
综上所述,需要提供一种闪电通道自动观测系统,其能够克服现有技术的缺陷。
实用新型内容
本实用新型旨在提供一种闪电通道自动观测系统,其能够克服现有技术的缺陷。本实用新型的目的通过以下技术方案得以实现。
本实用新型的一个实施方式提供了一种闪电通道自动观测系统,所述闪电通道自动观测系统包括拍摄单元和控制组件,控制组件与拍摄单元电连接,所述拍摄单元进行拍摄并将图像传给控制组件,当控制组件根据拍摄单元的图像判断发生闪电事件时,控制组件记录发生闪电事件的时间并存储拍摄单元拍摄的图像,所述拍摄单元为工业监控相机。
根据本实用新型的上述一个实施方式提供的闪电通道自动观测系统,其中所述控制组件包括机箱和处理器,所述处理器设置在箱体内,处理器与拍摄单元电连接。
根据本实用新型的上述一个实施方式提供的闪电通道自动观测系统,其中所述闪电通道自动观测系统还包括箱体,箱体的一侧设有开口,拍摄单元安装在箱体内并位于箱体的开口处。
根据本实用新型的上述一个实施方式提供的闪电通道自动观测系统,其中所述控制组件还包括定位天线和定位授时单元,所述定位天线安装在机箱外侧,定位授时单元安装在机箱内,定位天线与定位授时单元电连接,定位授时单元与处理器电连接。
根据本实用新型的上述一个实施方式提供的闪电通道自动观测系统,其中所述定位授时单元对处理器进行授时,定位授时单元的时间精度要求优于1ms。
根据本实用新型的上述一个实施方式提供的闪电通道自动观测系统,其中所述控制组件还包括电源,电源设置于机箱内并与处理器连接。
该闪电通道自动观测系统的优点在于:能够长期对闪电事件进行自动观测,记录闪电发生的准确时间(ms级);利用闪电事件自身信息进行触发,通过图像处理算法识别闪电通道,不易受其它光线干扰,误触发少,能够准确观测闪电事件;结构简单,架设方便,成本较低。
附图说明
参照附图,本实用新型的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是:这些附图仅仅用于举例说明本实用新型的技术方案,而并非意在对本实用新型的保护范围构成限制。图中:
图1示出了根据本实用新型一个实施方式的闪电通道自动观测系统的示意图。
具体实施方式
图1和以下说明描述了本实用新型的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本实用新型。为了教导本实用新型技术方案,已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将落在本实用新型的保护范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本实用新型的多个变型。由此,本实用新型并不局限于下述可选实施方式,而仅由权利要求和它们的等同物限定。
图1示出了根据本实用新型一个实施方式的闪电通道自动观测系统,所述闪电通道自动观测系统包括拍摄单元1和控制组件2,控制组件2与拍摄单元1电连接,所述拍摄单元1进行拍摄并将图像传给控制组件2,当控制组件2根据拍摄单元1的图像判断发生闪电事件时,控制组件2记录发生闪电事件的时间并存储拍摄单元1拍摄的图像,所述拍摄单元1为工业监控相机。
拍摄单元1直接输出图像的数字信号,拍摄单元通过数据线与控制组件2连接,拍摄单元1用于拍摄数字图像并将所拍摄的图像传送给控制组件2。拍摄单元1直接输出图像的数字信号,通过数据线与控制组件2连接,接口采用USB3.0或千兆网口,其中使用USB接口的拍摄单元通过数据线直接供电,使用网口连接的拍摄单元由电源或者使用POE方式供电。
本实例采用USB3.0接口的工业相机和5mm定焦镜头,相机和计算机通过USB3.0数据线连接,同时解决了相机的供电和数据传输。相机型号为海康威视MV-CA013-21UM工业监控相机,帧率达到170fps,像素数为130万,颜色数为8位即256级灰度。
根据本实用新型的上述一个实施方式提供的闪电通道自动观测系统,其中所述控制组件2包括机箱21和处理器22,所述处理器22设置在机箱21内,处理器22与拍摄单元1电连接。机箱21可以采用金属材料,也可以采用具有隔热、防水特性的硬质材料制作,形状可以是方形空腔或者圆柱形空腔,本实例采用金属方形空腔。
根据本实用新型的上述一个实施方式提供的闪电通道自动观测系统,其中所述闪电通道自动观测系统还包括箱体3,箱体3的一侧设有开口,拍摄单元1安装在箱体3内并位于箱体3的开口处。
本实例中拍摄单元放置在独立的箱体中,箱体3要求保温隔热防潮防尘,开口上装有玻璃窗,拍摄单元1的镜头透过玻璃窗对外成像。箱体3配以云台或可调节支架,能够调整观测范围。
根据本实用新型的上述一个实施方式提供的闪电通道自动观测系统,其中所述控制组件2还包括定位天线23和定位授时单元24,所述定位天线23安装在机箱21外侧,定位授时单元24安装在机箱21内,定位天线23与定位授时单元24电连接,定位授时单元24与处理器22电连接,所述定位天线23和定位授时单元24可采用或适用于GPS全球定位系统或北斗定位系统。
根据本实用新型的上述一个实施方式提供的闪电通道自动观测系统,其中所述定位授时单元24对处理器22进行授时,定位授时单元24的时间精度要求优于1ms。
根据本实用新型的上述一个实施方式提供的闪电通道自动观测系统,其中所述控制组件2还包括电源25,电源25设置于机箱21内并与处理器22连接。
该闪电通道自动观测系统的优点在于:能够长期对闪电事件进行自动观测,记录闪电发生的准确时间(ms级);利用闪电事件自身信息进行触发,通过图像处理算法识别闪电通道,不易受其它光线干扰,误触发少,能够准确观测闪电事件;结构简单,架设方便,成本较低。
当然应意识到,虽然通过本实用新型的示例已经进行了前面的描述,但是对本实用新型做出的将对本领域的技术人员显而易见的这样和其他的改进及改变应认为落入如本文提出的本实用新型宽广范围内。因此,尽管本实用新型已经参照了优选的实施方式进行描述,但是,其意并不是使具新颖性的设备由此而受到限制,相反,其旨在包括符合上述公开部分、权利要求的广阔范围之内的各种改进和等同修改。

Claims (6)

1.一种闪电通道自动观测系统,其特征在于,所述闪电通道自动观测系统包括拍摄单元和控制组件,控制组件与拍摄单元电连接,所述拍摄单元进行拍摄并将图像传给控制组件,当控制组件根据拍摄单元的图像判断发生闪电事件时,控制组件记录发生闪电事件的时间并存储拍摄单元拍摄的图像,所述拍摄单元为工业监控相机。
2.如权利要求1所述的闪电通道自动观测系统,其特征在于,所述控制组件包括机箱和处理器,所述处理器设置在箱体内,处理器与拍摄单元电连接。
3.如权利要求1所述的闪电通道自动观测系统,其特征在于,所述闪电通道自动观测系统还包括箱体,箱体的一侧设有开口,拍摄单元安装在箱体内并位于箱体的开口处。
4.如权利要求2所述的闪电通道自动观测系统,其特征在于,所述控制组件还包括定位天线和定位授时单元,所述定位天线安装在机箱外侧,定位授时单元安装在机箱内,定位天线与定位授时单元电连接,定位授时单元与处理器电连接。
5.如权利要求4所述的闪电通道自动观测系统,其特征在于,所述定位授时单元对处理器进行授时,定位授时单元的时间精度要求优于1ms。
6.如权利要求5所述的闪电通道自动观测系统,其特征在于,所述控制组件还包括电源,电源设置于机箱内并与处理器连接。
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