[发明专利]雷电流峰值标定方法及装置

说明书

本公开提供一种雷电流峰值标定方法及装置，涉及雷电测量技术领域，能够解决现有斜率法精度不高以及无法全量程覆盖的问题。具体技术方案为：通过计算雷电流记录卡磁条数据的包络数据，结合最小二乘拟合算法，利用雷电实验室冲击电流发生器产生的标准雷电冲击电流进行模拟试验来完成雷电流峰值标定的高精度标定方法。本发明用于雷电流峰值测量。

技术领域

本公开涉及雷电测量技术领域，尤其涉及雷电流峰值标定方法及装置。

背景技术

雷电是伴有闪电和雷鸣的一种雄伟壮观而又有点令人生畏的放电现象，其电压可高达数1000MV～10MV，其电流可达数10kA～300kA，具有极大破坏力，因此常常造成人畜伤亡、建筑物被毁、引发爆炸、火灾及电力系统停电、电气设备遭受破坏等严重事故。雷电流幅值的测量是进行雷电研究的基础工作，对研究雷电特性、分析雷害事故、探讨防雷对策均具有十分重要的意义。

现有雷电流记录卡读卡器，检测雷电流记录卡的雷电流峰值的算法原理是斜率法，即通过采集磁条数据形成的磁场图形，取固定位置的两个点计算图形斜率，来确定雷电流峰值的大小。这种算法在雷电流低于80kA时，检测值相对准确。由于在自然雷电全范围内，雷电流峰值与磁条信息不构成线性关系，因而不适用于大电流的检测，因此现有雷电流记录卡读卡器精度低、量程小、体积大、智能化较低，无法覆盖0kA～300kA的宽量程。

发明内容

本公开实施例提供一种雷电流峰值标定方法及装置，能够解决现有斜率法精度不高以及无法全量程覆盖的问题。所述技术方案如下：

根据本公开实施例的第一方面，提供一种雷电流峰值标定方法，该方法包括：

获取P个雷电流记录卡，P个雷电流记录卡为未被雷电冲击处于满磁状态的雷电流记录卡；

将P个雷电流记录卡分别进行不同幅值的雷电冲击模拟实验，获取每个雷电流记录卡的雷电流峰值以及对应的磁条数据，并计算每个雷电流记录卡的磁条数据的包络数据；

采用M个雷电流记录卡的雷电流峰值以及对应的磁条数据的包络数据，拟合得到雷电流记录卡的雷电流峰值与包络数据的初始拟合函数；

采用N个雷电流记录卡的雷电流峰值以及对应的磁条数据的包络数据对初始拟合函数中的参数进行标定，得到目标拟合函数，其中，P＝M+N。

在一个实施例中，将P个雷电流记录卡分别进行不同幅值的雷电冲击模拟实验包括：

获取雷电冲击电流的幅值范围，并将雷电冲击电流的幅值范围按照预设间隔进行划分，得到M个子间隔；

将P个雷电流记录卡中的M个雷电流记录卡按照M个子间隔进行不同幅值的雷电冲击模拟实验，将M个子间隔的间隔端点最大值确定为每个雷电流记录卡的雷电流峰值；

将P个雷电流记录卡中的N个雷电流记录卡分为两组，将第一组中的每个雷电流记录卡分别进行8/20μs的雷电冲击模拟试验，将第二组中的每个雷电流记录卡分别进行10/350μs的雷电冲击模拟试验，获取N个雷电流记录卡中每个雷电流记录卡的雷电流峰值。

在一个实施例中，获取每个雷电流记录卡的磁条数据包括：通过雷电流记录卡读卡器获取每个雷电流记录卡的磁条数据。

在一个实施例中，包络数据包括包络面积或包络长度。

在一个实施例中，计算每个雷电流记录卡的磁条数据的包络数据包括：

在包络数据为包络面积时，采用第一公式计算每个雷电流记录卡的磁条数据的包络数据，磁条数据为曲边图形，包络数据为曲边图形的面积；

第一公式为：其中，S表示包络数据，n表示对曲边图形划分的区间个数，Δx表示划分的区间间隔的时间单位，f(δ_i)表示在δ_i处的值。