[实用新型]全视野闪电通道图像自动拍摄设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及闪电观测，更特别地涉及全视野范围内闪电通道图像的自动拍摄设备。

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，也会给航空航天、国防、通讯、电子工业、化工石油、邮电、交通、森林等行业造成严重的经济损失。据不完全统计，中国平均每年由于被闪电击中而导致的人员伤亡超过1300人，闪电造成的灾害损失超过1百万人民币的事故约有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，闪电危害的程度、造成的经济损失和社会影响将会越来越大。

闪电的实时定位数据是对将要发生闪电活动的区域进行预警以提前采取应对措施、减少闪电灾害损失的重要基础。另外，闪电定位数据也是进行灾害事故成因调查的重要依据。闪电定位系统的探测效率和定位精度对闪电预警的效果、闪电预警结果的评估以及闪电灾害的调查至关重要。

虽然目前我国已经架设了大区域范围的地闪定位站网以及少量的总闪定位系统，能够对闪电进行实时监测，部分系统还能对闪电通道的发展进行探测。然而迄今为止，还没有设备能够自动拍摄全视野范围闪电通道的数字图像，也没有合适的设备能够获取丰富的用于对现有闪电定位系统探测效率和定位精度进行评估的数据，这大大限制了闪电定位资料的有效应用。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提供一种全视野闪电通道图像自动拍摄设备，该设备能够获取全视野范围的数字图像，并自动筛选、存储和显示包含有闪电通道的图像，同时记录闪电事件的GPS时间及其产生的电晕电流变化的波形信息。该设备结构简单、架设方便。该设备的观测资料能够用于对现有闪电定位系统的探测效率和定位精度进行有效评估。

本实用新型的一个进一步的目的在于提供一种具有遮光装置的全视野闪电通道图像自动拍摄设备，其只在雷暴天气时自动打开遮光装置以进行图像采集，从而有效提高使用效率，延长使用寿命。

本实用新型的另一个进一步的目的在于提供一种具有温控装置的全视野闪电通道图像自动拍摄设备，该温控装置提供对该设备的一些装置或模块工作环境的自动温控，使其能够长期稳定可靠地工作于野外环境。

本实用新型提供了一种全视野闪电通道图像自动拍摄设备，其包括箱体、拍摄装置、传感器、数据采集装置、处理单元和控制模块。所述箱体的顶部具有开口，在所述开口处安装有透明的防护罩。所述拍摄装置布置在所述箱体内并且位于所述开口处。所述传感器对雷暴活动的表征参数进行感测并产生感测数据。所述数据采集装置从所述传感器采集所述感测数据。所述处理单元从所述数据采集装置接收所述感测数据，所述处理单元在所述感测数据指示所述设备的观测范围内没有雷暴天气时使所述设备处于第一工作模式并使所述数据采集装置处于第一数据采集模式，所述处理单元在所述感测数据指示所述设备的观测范围内存在雷暴天气时使所述设备处于第二工作模式并使所述数据采集装置处于第二数据采集模式。所述控制模块布置在所述箱体内，所述控制模块在所述感测数据指示所述设备的观测范围内没有雷暴天气时从所述处理单元接收第一指令并基于所述第一指令关闭所述拍摄装置，从而停止拍摄全视野范围的数字图像，所述控制模块在所述感测数据指示所述设备的观测范围内存在雷暴天气时从所述处理单元接收第二指令并基于所述第二指令启动所述拍摄装置，以拍摄全视野范围的数字图像。

优选地，所述第一工作模式是常规监测模式，所述第一数据采集模式是低速实时数据采集模式，所述第二工作模式是闪电观测模式，所述第二数据采集模式是高速实时数据采集模式。

优选地，所述表征参数是电晕电流。

优选地，所述拍摄装置包括数字摄像机以及布置在所述数字摄像机上的鱼眼镜头，所述鱼眼镜头的视角大于等于180度，所述拍摄装置的成像面水平布置，所述鱼眼镜头高于所述箱体的上表面并且其光轴指向天顶方向。

优选地，所述全视野闪电通道图像自动拍摄设备还包括遮光装置，所述遮光装置布置在所述箱体内，位于所述防护罩和所述拍摄装置之间，所述控制模块从所述处理单元接收第一指令并基于所述第一指令控制所述遮光装置关闭从而覆盖所述拍摄装置，所述控制模块从所述处理单元接收第二指令并基于所述第二指令控制所述遮光装置打开从而不覆盖所述拍摄装置。