[发明专利]一种基于农业物联网的田间终端设备防雷方法

说明书

技术领域

本发明属于电子产品防雷技术领域，尤其是涉及一种基于农业物联网的田间终端设备防雷方法。

背景技术

雷电是自然界中大气的放电现象，其是伴有闪电和雷鸣的一种放电现象。在全球范围内，每年发生在大气中的雷电达31亿次，平均每秒钟约为l00次。据统计我国每年雷击造成的直接经济损失近l0亿元。目前，所采用的防雷技术主要集中在以下两个方面：一方面是对直击雷的防护：直击雷防护的主要方法是使用避雷针，通过避雷针将雷电电流引入大地释放以保护建筑物免受雷击损坏；另一方面是对感应雷击的防护：感应雷击是由于雷雨云的静电感应或放电时的电磁感应作用，使金属物件(如管道、钢筋、电线等)感应出与雷雨云电荷相反的电荷，并造成放电所引起的雷击现象。

农业物联网一般应用是将大量的传感器节点构成监控网络，通过各种传感器采集信息，以帮助农民及时发现问题，并且准确地确定发生问题的位置，这样农业将逐渐地从以人力为中心、依赖于孤立机械的生产模式转向以信息和软件为中心的生产模式，从而大量使用各种自动化、智能化、远程控制的生产设备。通常情况下，由于农业物联网中位于在田间的物联网终端(以下简称田间物联终端)的布设位置较低，其遭受直击雷的概率较小，因此，田间物联终端的防雷措施主要针对的是感应雷击。目前，防止感应雷击的方法主要是使用避雷装置(如避雷器等)来封锁感应雷击的各个通道，所采用的避雷器主要有电源避雷器、天线避雷器、信号线避雷器等。

针对农业物联网中使用的田间物联终端，需使用避雷装置封锁感应雷击的通道主要有以下4条：第一、天线、馈线引入避雷装置；第二、电源线路引入避雷装置；第三、信号线路引入避雷装置；第四、接地线路引入避雷装置。由于农业物联网中田间物联终端的数量多且分布分散，如果针对每一个田间物联终端都使用一套避雷装置，其成本是难以承受的。因而，需设计一种方法步骤简单、设计合理、投入成本低且实现方便、使用效果好的基于农业物联网的田间终端设备防雷方法，能简便且有效防止农业物联网中的田间物联终端遭受雷击损坏。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于农业物联网的田间终端设备防雷方法，其方法步骤简单、设计合理、投入成本低且实现方便、使用效果好，能简便且有效防止农业物联网中的田间物联终端遭受雷击损坏。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于农业物联网的田间终端设备防雷方法，其特征在于：需进行防雷保护的田间终端设备包括田间物联网终端和对田间物联网终端所处区域上空发生的雷电进行监测的雷电监测装置，所述田间物联网终端为布设在田间且以无线通信方式与上位监控终端进行通信的物联网终端，所述雷电监测装置布设在田间且其与田间物联网终端布设于同一区域，所述雷电监测装置以无线通信方式与上位监控终端进行通信；所述田间物联网终端和雷电监测装置均由配电房进行供电且二者与配电房内的供电设备之间通过供电线路连接，所述供电线路中串接有通断控制开关，所述通断控制开关由远程控制器控制且其与远程控制器相接；所述远程控制器以无线通信方式与上位监控终端进行通信；所述田间终端设备的防雷方法，包括以下步骤：

步骤一、初始参数设定：对上位监控终端获取天气预报信息的频率进行设定，同时通过上位监控终端对田间终端设备的雷电保护状态进行设定，并对设定的雷电保护状态进行同步存储；

所述上位监控终端每次获取天气预报信息的时刻为天气预报获取时刻，相邻两个天气预报获取时刻之间的时间间隔为一个防雷保护时段；

所述田间终端设备的雷电保护状态为雷电保护中或未进行雷电保护，当所述田间终端设备的雷电保护状态为雷电保护中时，所述通断控制开关处于断开状态；当所述田间终端设备的雷电保护状态为未进行雷电保护时，所述通断控制开关处于接通状态；本步骤中，设定的田间终端设备的雷电保护状态为未进行雷电保护；

步骤二、防雷保护：所述上位监控终端按照步骤一中设定的天气预报信息的获取频率，对各防雷保护时段内田间物联网终端所处区域的天气预报信息进行获取，并根据获取的天气预报信息对田间终端设备进行防雷保护；各防雷保护时段内，所述田间终端设备的防雷保护方法均相同；

任一个防雷保护时段内，对田间终端设备进行防雷保护时，过程如下：

步骤201、天气预报信息获取：所述上位监控终端调用天气预报获取模块且通过互联网，获取当前防雷保护时段内田间物联网终端所处区域的天气预报信息；所获取的天气预报信息为文字信息；