[发明专利]预警防护一体化机动雷电防护与监测平台及方法

说明书

技术领域

本发明涉及雷击防护与监测装置或方法技术领域，尤其涉及一种预警防护一体化机动雷电防护平台及使用该平台进行雷电监测的方法。

背景技术

雷电是自然界中发生频率很高的一种超长间隙放电现象，与人类户外活动密切相关。尤其是对于各种需要在户外作业的机动装备而言，其不可避免地要遭受雷暴、闪电等极端天气的考验。但对于这些户外大型的机动装备而言，因其工作环境常与避雷要求相矛盾，如这些机动装备的工作地点往往是空旷的地域，再加上装备上各类发射或接受天线的存在，使得这些机动装备很容易成为直击雷袭击的目标，进而导致人员伤亡、装备毁伤、控制失灵和通讯中断等事故的发生。而且，随着人类活动范围的不断拓展，野外装备面临的上述雷电威胁正在日益加重，已经严重威胁到人类在野外各种活动的正常运行。

针对直击雷的防护，目前最成熟、应用最广泛、也是最受公认的直击雷防护技术就是富兰克林发明的避雷针系统，它由接闪器、引下线和接地体三部分组成，其防护原理主要是通过高耸的避雷针来改变大气电场，使其附近局部电场大幅度提高，比它周围的其它物体更容易激发上行先导而接闪雷电，保证一定范围内的雷电下行先导总是向避雷针系统的接闪器放电，之后通过引下线和接地体将雷电流泄放入大地之中，250多年的不断改进和实际运行经验奠定了其在直击雷防护领域的主导地位。但是，这种传统的避雷针系统在应用于野外机动装备的伴随、机动式雷电防护时仍然存在一些局限性：一是传统避雷针系统用于伴随机动防护时难以实现快速接地。目前，传统的Franklin避雷针系统在应用于机动装备野外雷电防护时，常用的方法是架设地钉式避雷针系统，即在现场临时架设避雷针系统的接闪器并在土壤中铺设刚性的金属接地体，特别是埋设接地体的环节，花费的时间较长，尤其是在地质较硬、大地电阻率较高的山区接地完成时间往往需要半个小时甚至更长时间，难以实现快速防雷接地，更无法实现防护装置在机动状态下的防雷接地。二是避雷针系统需要架设的时机难以准确把握。对于野外机动装备而言，由于没有配套的雷电监测、预警设备，当其在野外工作时，对于何时雷电可能会发生难以做出预判，相应的何时应该架设好避雷针系统也就难以准确把握。为了实现对装备的直击雷防护，目前采用的方法是提前、提早架设，这种方式对于一些固定或长期设施而言尚可实现，但是对于频繁转移的机动装备或者临时、紧急停靠的机动装备而言，这种提早架设的方式就明显捉襟见肘了。

值得一提的是，在军事领域，随着部队军事训练和演习不断向实战化贴近，要求训练、演习、作战具有全天候能力，这就对信息化装备、大型武器装备野外作训条件下的实时、实地雷电防护问题提出更高的要求，目前采用的现场临时架设地钉式避雷针系统的直击雷防护方法已难以满足实际需求。在这种情况下，研究野外条件下的机动式快速防雷方法或平台就具有非常重要的现实意义，对解决部队实战过程中因雷电天气原因造成的装备受损或战机贻误等问题具有重要的技术支撑作用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种预警防护一体化机动雷电防护平台，所述平台以机动车辆为载体，集雷电预警、直击雷防护、雷击存储记录、快速机动等多功能为一体，用于解决野外机动装备可能面临的直击雷威胁问题，适用于野外机动装备或转移较为频繁装备的伴随式直击雷防护。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种预警防护一体化机动雷电防护平台，其特征在于：包括车辆主体、屏蔽方舱车厢、大气电场仪、雷电预警与控制系统、可升降式接闪器、引下线、快速柔性接地系统以及雷击数据记录设备，所述屏蔽方舱车厢固定在所述车辆主体上，所述大气电场仪位于所述屏蔽方舱车厢的外侧，用于监测大气电场的变化情况，所述大气电场仪与所述雷电预警与控制系统的信号输入端连接，所述雷电预警与控制系统的控制信号输出端分别与可升降式接闪器的升降驱动电机的控制信号输入端以及快速柔性接地系统的柔性接地实施装置和柔性接地装置的控制信号输入端连接，所述升降驱动电机位于所述屏蔽方舱车厢内，可升降式接闪器位于所述屏蔽方舱车厢外，升降驱动电机用于驱动所述可升降式接闪器上升或下降；所述可升降式接闪器上设有雷电流探头，所述雷电流探头通过屏蔽电缆与所述屏蔽方舱车厢内的雷击数据记录设备电连接，所述可升降接闪器通过引下线与屏蔽方舱车厢外快速柔性接地系统的柔性接地装置连接。

进一步的技术方案在于：所述可升降式接闪器包括升降驱动电机、升降杆和位于升降杆顶端的接闪器，所述升降驱动电机用于驱动所述升降杆上升或下降。