阅读说明：本技术 一种便携式雷电预警系统 (Portable thunder and lightning early warning system ) 是由 张会斌 张宇 于 2020-04-30 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种便携式雷电预警系统,其包括支撑组件以及与支撑组件可拆卸连接的预警组件,所述预警组件包括与支撑组件相连接的安装底座、与安装底座顶部可拆卸连接的电源件、与电源件可拆卸连接的声光报警件以及与声光报警件顶部固接的大气检测件以及分别设置在电源件、声光报警件以及大气检测件内的探测系统。本发明具有能够实现系统布设简便、灵活性高、能直接为用户提供预警信息等功能,扩展应用场景的效果。(The invention relates to a portable lightning early warning system which comprises a supporting component and an early warning component detachably connected with the supporting component, wherein the early warning component comprises an installation base connected with the supporting component, a power supply part detachably connected with the top of the installation base, an audible and visual alarm part detachably connected with the power supply part, an atmosphere detection part fixedly connected with the top of the audible and visual alarm part, and detection systems respectively arranged in the power supply part, the audible and visual alarm part and the atmosphere detection part. The invention has the advantages of simple and convenient system layout, high flexibility, capability of directly providing early warning information for users and the like, and effect of expanding application scenes.)

一种便携式雷电预警系统

技术领域

本发明涉及防雷技术的技术领域，尤其是涉及一种便携式雷电预警系统。

背景技术

根据国际防雷报警系统标准（IEC 62793-2016）的规定，能在雷击发生前的5~30分钟左右发出警告讯号的系统可以称为雷电预警系统。对应于每一个阶段，大气场强存在着不同的变化。现有雷电预警系统通过传感器实时采集近地面电场变化信息，对电场强度、极性变化进行探测和分析，从而实时地监测本地雷云变化，并对可能造成雷击危险的大气电场变化加以识别和预警，达到雷电活动预警的目的。

目前的雷电预警系统主要由室外探测仪、信息处理箱、室内主机、外置电源几个主要部分构成。室外探测仪负责采集环境中的大气电场强度信息；信息处理箱负责将采集的信息进行预处理并对外输出；室内主机负责将信息处理箱传输的数据信息进行汇总分析，对外进行报警输出。外置电源负责为室外设备提供电能。各部分固定安装后，相互之间通过线缆连接，进行数据的传输，实现整个系统的雷电预警功能。

现有的雷电预警系统的各个组成部分相互独立，功能单一，各部分之间需要通过线缆连接进行数据通信，才能实现整个系统的功能；为了便于安装，各部分是通过相应的安装配件进行固定安装；室外探测仪采集到的数据需要经过信息处理箱进行预处理后，需要提供给主机或其他设备才能对外进行预警；整个系统的供电依赖于外部电源，必须有稳定的电源才能保证系统的运转。

因此，目前的雷电预警系统主要存在以下问题：

1、系统布设比较复杂，各部分之间必须要架设线缆，才能实现系统的正常工作；

2、系统一旦安装完毕，安装位置就此固定，系统布设的灵活性很低；

3、系统的雷电活动预警信息需要借助主机界面或者其他辅助设备才能对外显示，不便于系统周边的用户直观、实时的获取相关信息；

4、供电方式导致系统必须布设在有电源供电的地方，限制了系统的应用场景。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的之一是提供一种便携式雷电预警系统，能够实现系统布设简便、灵活性高、能直接为用户提供预警信息等功能，大大扩展了应用场景。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种便携式雷电预警系统，包括支撑组件以及与支撑组件可拆卸连接的预警组件，所述预警组件包括与支撑组件相连接的安装底座、与安装底座顶部可拆卸连接的电源件、与电源件可拆卸连接的声光报警件以及与声光报警件顶部固接的大气检测件以及分别设置在电源件、声光报警件以及大气检测件内的探测系统。

通过采用上述技术方案，当需要进行雷电预警时，将安装底座与支撑组件相连接，再依次将安装底座、电源件、声光报警件相组装，随后探测系统采集环境中的大气电场变化信息，并对大气电场变化信息进行分析处理，随后根据分析处理后的信息进行相应等级的报警响应，实现报警信息的对外显示，从而使系统周边的用户就可以直观、实时的观测到雷电活动预警情况，及时有效的采取防雷保护措施，减少因雷电天气造成的损失。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述电源件通过一连接组件与安装底座可拆卸连接，所述声光报警件也通过连接组件与电源件可拆卸连接；所述连接件包括凸设于电源件靠近安装底座一端的连接头以及凸设于安装底座靠近电源件一端并与连接头相插接的连接环，所述连接头外侧壁开设有插接槽，所述连接环的内侧壁凸设有与插接槽相插接的限位螺钉；

所述插接槽包括沿电源件轴向方向开设有插接槽、与插接槽端部相连通并向远离插接槽的方向延伸的转接槽以及与转接槽远离插接槽一端相连通并向远离转接槽的方向延伸的限位槽，所述转接槽和限位槽均沿电源件外侧壁螺旋设置，所述转接槽的螺旋度小于限位槽的螺旋度，且所述转接槽与限位槽的连接处设有限位凸角。

通过采用上述技术方案，将连接头与连接环相插接，使限位螺钉沿插接槽向转接槽滑动，随后滑移至转接槽内，限位螺钉滑移至限位槽后，受限位凸角的阻挡而避免从限位槽中滑出；同时由于转接槽与限位槽均呈螺旋状延伸，因而增加了限位螺钉向外滑出的路径以及需要在限位螺钉滑动时保持连接环的持续转动，增加了限位螺钉的滑出难度，从而能够保证连接的稳定性。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述连接头远离电源件的一端卡接有密封环。

通过采用上述技术方案，密封环能够避免外部水汽进入电源件，延长电源件内部设备的使用寿命。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述支撑组件包括同轴设置的固定环和滑动环、以及分别与固定环和滑动环相铰接的三脚架，所述三脚架顶部与滑动环铰接，所述固定环与安装底座固接，所述滑动环与安装底座滑移连接，所述滑动环一侧螺纹连接有顶丝。

通过采用上述技术方案，沿安装底座滑动滑动环，使三脚架的张开角度发生变化，从而使三脚架的支撑度适应于实际使用环境；当滑动环滑动至指定位置时，旋拧顶丝使滑动环与安装底座相固接。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述安装底座底部径向设有固定片，所述固定片上均匀开设有若干安装孔。

通过采用上述技术方案，向安装孔内旋装地钉或螺栓等定位件，使安装底座固定在地面，从而避免安装底座发生倾倒。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述探测系统包括：

大气电场探测单元，设置在大气检测件内，用于探测大气电场变化数据；当探测到大气电场变化数据时，输出检测信号；

控制处理单元，设置在电源件内并连接于大气电场探测单元，用于接收检测信号；当接收到检测信号时，输出雷电预警信号；

报警单元，设置在声光报警件内且连接于控制处理单元，用于接收雷电预警信号；当接收到雷电预警信号时，报警单元报警；

供电单元，连接于大气电场探测单元、控制处理单元以及报警单元并位于电源件内，用于向大气电场探测单元、控制处理单元以及报警单元提供电源。

通过采用上述技术方案，当大气电场探测单元探测到大气电场时，大气电场探测单元输出检测信号，当控制处理单元接收到检测信号时，控制处理单元分析计算采集到的大气电场数据，并根据分析结果输出雷电预警信号；当报警单元接收到雷电预警信号时，报警单元进行声光报警报警，使系统周边用户提前做好防雷保护措施。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述报警单元包括至少四个结构相同的声光报警电路，所述声光报警电路包括基极经一保护电阻与控制处理单元相耦接的开关三极管、与开关三级管的发射极相偶接的光耦以及栅极与光耦的一个输出端相耦接的MOS管以及与MOS管的漏极相耦接的LED灯，所述MOS管的源极经一电阻接地。

通过采用上述技术方案，当接收到雷电预警信号时，开关三极管导通从而使光耦导通并输出高电平的导通的信号，随后当MOS管接收到导通信号时，LED发光；同时，蜂鸣器经结构相同的声光报警电路接收到雷电预警信号时，蜂鸣器进行声音报警，从而实现声光报警功能。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述控制处理单元连接有通信接口，所述通信接口通信连接于远端主机。

1.通过设置预警组件以及支撑组件，能够方便携带，且适应多种工作环境，扩展了应用场景；

2.通过设置连接头与连接环，能够方便将预警组件进行拆装，方便使用；

3.通过设置探测系统，能够实现对高精度预警，提高预警效率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的结构***图。

图3是图2中A部分的局部放大示意图。

图4是本发明中探测系统的结构示意图。

图5是本发明中报警大运的电路图。

图中，1、安装底座；11、固定片；111、安装孔；12、连接环；121、限位螺钉；13、密封环；2、电源件；21、连接头；211、插接槽；212、转接槽；2121、限位凸角；213、限位槽；3、声光报警件；4、大气检测件；51、固定环；52、滑动环；521、顶丝；53、三脚架；531、连接杆；6、探测系统；61、大气电场探测单元；62、控制处理单元；63、报警单元；64、供电单元；65、通信接口。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1及图2，为本发明公开的一种便携式雷电预警系统，包括用于检测大气电场变化的预警组件以及与预警组件可拆卸连接并用于支撑预警组件的支撑组件；预警组件包括圆柱状的安装底座1、与安装底座1顶部可拆卸连接的电源件2、与电源件2顶部可拆卸连接的声光报警件3、与声光报警件顶部固接的大气检测件4以及分别设置在电源件2、声光报警件3以及大气检测件4内的探测系统6，安装底座1远离电源件2 的一端径向设有固定片11，固定片11上开设有若干用于安装地钉或螺栓的安装孔111；支撑组件包括同轴设置的固定环51和滑动环52、以及三脚架53，固定环51与安装底座1螺栓固接，滑动环52与安装底座1滑移连接，且滑动环52一侧螺纹连接有顶丝521；滑动环52与三脚架53顶部铰接，三脚架53中部经一连接杆531与固定环51铰接。

沿安装底座1滑动滑动环52，由于固定环51与安装底座1固接，因而连接杆531随滑动环52的滑动而驱动三脚架53张开或收紧，从而使三脚架53的支撑度适应于实际使用环境；当滑动环52滑动至指定位置时，旋拧顶丝521使滑动环52与安装底座1相固接；再依次将安装底座1、电源件2、声光报警件3相组装，随后探测系统6采集环境中的大气电场变化信息，并对大气电场变化信息进行分析处理，随后根据分析处理后的信息进行相应等级的报警响应，实现报警信息的对外显示，从而使系统周边的用户就可以直观、实时的观测到雷电活动预警情况，及时有效的采取防雷保护措施，减少因雷电天气造成的损失。

其中，为保证预警组件之间连接的稳定性，安装底座1与电源件2、以及电源件2与声光报警件3之间均设有连接组件，参照图2及图3，以安装底座1与电源件2之间的连接组件为例，连接组件包括凸设于安装底座1顶部并与安装底座1一体成型的连接环12以及轴向凸设于电源件2靠近安装底座1一端并与连接环12螺栓连接的连接头21，连接环12远离电源件2的一端卡接有避免外部水汽进入电源件2内的密封环13；连接头21外侧壁开设有插接槽，连接环12的内侧壁凸设有与插接槽相插接的限位螺钉121；

插接槽包括沿电源件2轴向方向开设有插接槽211、与插接槽211端部相连通并向远离插接槽211的方向延伸的转接槽212以及与转接槽212远离插接槽211一端相连通并向远离转接槽212的方向延伸的限位槽213，转接槽212和限位槽213均沿安装底座1外侧壁螺旋延伸，其中，转接槽212的螺旋度小于限位槽213的螺旋度，且转接槽212与限位槽213的连接处设有限位凸角2121。

将电源件2与安装底座1相连接时，限位螺钉121沿插接槽211向转接槽212滑动，随后滑移至转接槽212内；限位螺钉121沿转接槽212滑移至限位槽213后，受限位凸角2121的阻挡而避免从限位槽213中滑出；同时由于转接槽212与限位槽213均呈螺旋状延伸，因而增加了限位螺钉121向外滑出的路径以及需要在限位螺钉121滑动时保持连接头21的持续转动，增加了限位螺钉121的滑出难度，从而能够保证连接的稳定性。

参照图4，探测系统6包括：

大气电场探测单元61，设置在大气检测件4内，用于探测大气电场变化数据；当探测到大气电场变化数据时，输出检测信号；

控制处理单元62，设置在电源件2内并连接于大气电场探测单元61，用于接收检测信号；当接收到检测信号时，输出雷电预警信号；

报警单元63，设置在声光报警件3内且连接于控制处理单元62，用于接收雷电预警信号；当接收到雷电预警信号时，报警单元63报警；

供电单元64，连接于大气电场探测单元61、控制处理单元62以及报警单元63并位于电源件2内，用于向大气电场探测单元61、控制处理单元62以及报警单元63提供电源；

通信接口65，连接于控制处理单元62并通信连接于远端主机。

当大气电场探测单元61探测到大气电场时，大气电场探测单元61输出检测信号，当控制处理单元62接收到检测信号时，控制处理单元62分析计算采集到的大气电场数据，并根据分析结果输出雷电预警信号；当报警单元63接收到雷电预警信号时，报警单元63进行声光报警报警，使系统周边用户提前做好防雷保护措施；同时通信接口65将大气电场变化数据传输至远端主机；其中，大气电场变化为2kV/m时进行一级报警，大气电场变化为4kV/m时进行二级报警，大气电场变化为6kV/m时进行三级报警。

其中，参照图5，报警单元63包括至少四个结构相同的声光报警电路，声光报警电路包括基极经一保护电阻R32与控制处理单元相62耦接的开关三极管Q5、与开关三级管Q5的发射极相偶接的光耦J1以及栅极与光耦J1的一个输出端相耦接的MOS管Q9以及与MOS管Q9的漏极相耦接的LED灯，MOS管Q9的源极经一电阻接地；当接收到雷电预警信号时，开关三极管Q5导通从而使光耦J1导通并输出高电平的导通的信号，随后当MOS管Q9接收到导通信号时，LED发光；同时，蜂鸣器经结构相同的声光报警电路接收到雷电预警信号时，蜂鸣器进行声音报警，从而实现声光报警功能。

本实施例的实施原理为：沿安装底座1滑动滑动环52，由于固定环51与安装底座1固接，因而连接杆531随滑动环52的滑动而驱动三脚架53张开或收紧，从而使三脚架53的支撑度适应于实际使用环境；当滑动环52滑动至指定位置时，旋拧顶丝521使滑动环52与安装底座1相固接；

再通过连接组件依次将安装底座1、电源件2、声光报警件3相组装，将电源件2与安装底座1相连接时，限位螺钉121沿插接槽211向转接槽212滑动，随后滑移至转接槽212内；

随后当大气电场探测单元61探测到大气电场时，大气电场探测单元61输出检测信号，当控制处理单元62接收到检测信号时，控制处理单元62分析计算采集到的大气电场数据，并根据分析结果输出雷电预警信号；当报警单元63接收到雷电预警信号时，报警单元63进行声光报警报警，使系统周边用户提前做好防雷保护措施；同时通信接口65将大气电场变化数据传输至远端主机。

本发明通过设置预警组件以及支撑组件，能够方便携带，且适应多种工作环境，扩展了应用场景；通过设置连接环12与连接头21，能够方便将预警组件进行拆装，方便使用；通过设置探测系统6，能够实现对高精度预警，提高预警效率。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。