[发明专利]一种闪电监测设备

权利要求书

1.一种闪电监测设备，其特征在于，包括：光强采集模块和信号分析模块；所述光强采集模块和所述信号分析模块连接。

2.如权利要求1所述的闪电监测设备，其特征在于，还包括：图像获取模块；所述图像获取模块与所述信号分析模块连接。

3.如权利要求2所述的闪电监测设备，其特征在于，所述光强采集模块包括：光电探测器、高通滤波电路、放大电路及模数转换电路；所述光电探测器、所述高通滤波电路、所述放大电路、所述模数转换电路及所述信号分析模块顺序连接。

4.如权利要求3所述的闪电监测设备，其特征在于，所述光强采集模块还包括：自动增益控制电路；所述自动增益控制电路与所述放大电路、所述信号分析模块连接。

5.如权利要求4所述的闪电监测设备，其特征在于，所述信号分析模块包括：

第一存储单元，存储经所述模数转换电路转换后连续的光强数据；

光强阈值判断单元，将所述第一存储单元中的连续存储的光强数据与光强阈值进行比较；

若连续的光强数据均大于或者等于所述光强阈值，则说明连续的光强信号符合闪电先导光强变化特征，并继续对光强信号进行上升斜率的判断；

若在连续的光强信号中靠后的光强数据小于光强阈值或者连续的光强数据都小于光强阈值，则将连续的光强信号作为背景信号发送到所述自动增益控制电路中，并清空存储单元；

若连续的光强信号中的靠前的光强数据小于光强阈值而靠后的光强数据大于或者等于光强阈值，则说明连续的光强信号中的靠前的光强信号不符合闪电先导光强变化特征，而靠后的光强信号符合闪电先导光强变化特征；并将靠前的光强信号作为背景信号发送到自动增益控制电路中；再将符合闪电先导光强变化特征的靠后的光强信号的后续光强信号与光强阈值进行相同的比较；

上升斜率判断单元，根据所述光强阈值判断单元的判断结果选择是否对光强信号的上升斜率进行判断；

若由光强阈值判断单元判断的连续的光强信号符合闪电先导光强变化特征，则对光强信号之间的上升斜率进行判断；具体方法为：先取出至少6个连续的光强信号，再以至少每3个连续的光强信号为一组对所述取出的光强信号进行分组；接着对每组中的每2个连续的光强信号之间的上升斜率进行判断；若每组中每2个连续的光强信号之间的上升斜率均大于或者等于1/8，则说明取出的连续的光强信号符合闪电信号的上升斜率特征，即取出的连续的光强信号为闪电信号；并将所述闪电信号传输存储；

若取出的光强信号不符合闪电信号的上升斜率特征，则将取出的光强信号作为背景信号发送到自动增益控制电路，并清空存储单元；

第二存储单元，对闪电信号进行存储，并将触发信号分别发送到第一存储单元和所述图像获取模块。

6.如权利要求5所述的闪电监测设备，其特征在于，所述信号分析模块还包括：

计时判断单元，对所述上升斜率判断单元的判断时间进行判断；若上升斜率判断单元的判断时间符合闪电信号的判断时间的要求，则说明由上升斜率判断单元得到的判断结果可用，否则判断结果不可用。

7.如权利要求5所述的闪电监测设备，其特征在于，所述信号分析模块还包括：

计算单元，对所述光强信号进行背景计算。

8.如权利要求2所述的闪电监测设备，其特征在于，所述图像获取模块包括：成像透镜、光纤束、线阵CCD及线阵CCD驱动装置；所述成像透镜通过所述光纤束与所述线阵CCD连接，所述线阵CCD驱动装置同时与线阵CCD连接、所述信号分析模块连接。

9.如权利要求8所述的闪电监测设备，其特征在于，所述光纤束的一端为复数根光纤紧密排列成规则的M行、N列的矩形形状，并与所述成像透镜连接；光纤束的另一端按行或列分开形成复数个线光纤束，并与所述线阵CCD连接。

10.如权利要求9所述的闪电监测设备，其特征在于，所述线阵CCD的像素数大于或者等于所述光纤束的光纤数目。