[发明专利]基于升降式避雷针的古建筑防雷方法及系统

权利要求书

1.一种基于升降式避雷针的古建筑防雷方法，其特征在于，包括：

通过天气传感器获取古建筑环境当前天气信息；

根据所述当前天气信息预测古建筑环境在设定时间段内是否会出现雷电天气；

如果在设定时间段内会出现雷电天气，根据所述当前天气信息定位雷云位置，所述雷云位置包括雷云高度；

根据所述雷云位置选定距离雷云位置最近的升降式避雷针，包括：

以古建筑环境中最高古建筑的位置为中心，建立空间坐标系；

根据定位的雷云位置，确定所述雷云在所述空间坐标系中的雷云坐标；

获取所述古建筑环境中，每个所述升降式避雷针当前最高点在所述空间坐标系中的位置坐标，确定多个引雷点坐标；

根据所述雷云坐标与多个所述引雷点坐标计算距离判断值；所述距离判断值为根据所述雷云坐标与多个所述引雷点坐标在地面投影坐标计算的平面距离；或者，所述距离判断值为根据所述雷云坐标与多个所述引雷点坐标计算的空间距离；

对比多个所述距离判断值，确定所述距离判断值最小的引雷点对应的升降式避雷针为位置最近的升降式避雷针；

根据所述雷云高度向选定的所述升降式避雷针发送高度调节指令，调整所述升降式避雷针的高度。

2.根据权利要求1所述的古建筑防雷方法，其特征在于，所述天气传感器包括设置在所述古建筑环境中的多个大气电场传感器，所述当前天气信息包括由所述大气电场传感器检测的大气电场强度以及所述大气电场传感器的位置。

3.根据权利要求2所述的古建筑防雷方法，其特征在于，根据所述当前天气信息，按照下述步骤预测古建筑环境在设定时间段内是否会出现雷电天气：

提取多个所述天气信息中的大气电场强度；

依次判断所述大气电场强度是否大于或等于雷电预警阈值；

如果所述大气电场强度大于或等于所述雷电预警阈值，确定所述古建筑环境在设定时间段内会出现雷电天气。

4.根据权利要求3所述的古建筑防雷方法，其特征在于，如果在设定时间段内会出现雷电天气，根据所述当前天气信息按照下述步骤定位雷云位置：

提取至少三个所述大气电场传感器检测到的所述大气电场强度，以及对应传感器的位置；

根据每一个检测到的所述大气电场强度、对应传感器的位置以及预设统计模型，计算雷云与所述大气电场传感器之间的距离；

根据所述雷云与至少三个所述大气电场传感器之间的距离，定位所述雷云在所述古建筑环境中的空间位置。

5.根据权利要求4所述的古建筑防雷方法，其特征在于，所述方法还包括按照以下步骤建立所述预设统计模型：

获取所述古建筑环境的历史雷电记录，所述历史雷电记录来源于防雷系统的雷电天气记录和/或气象观测站；

提取所述历史雷电记录中单次雷电天气中的雷云位置，以及在单次雷电天气下多个所述大气电场传感器检测到的大气电场强度；

根据所述单次雷电天气下的雷云位置和检测到的大气电场强度，确定所述古建筑环境下的雷云位置周围大气电场强度的变化规律；

统计多次雷电天气下的所述变化规律，生成所述统计模型。

6.根据权利要求1所述的古建筑防雷方法，其特征在于，根据所述雷云高度向选定的所述升降式避雷针发送高度调节指令，调整所述升降式避雷针的高度的步骤包括：

获取选定的所述升降式避雷针的当前最高点高度，以及获取所述升降式避雷针的当前最大可调整距离；

对比所述雷云高度与所述最高点高度，计算高度调整量；

根据所述高度调整量以及所述最大可调整距离生成所述高度调节指令，以及将所述高度调节指令发送至所述升降式避雷针。

7.根据权利要求6所述的古建筑防雷方法，其特征在于，根据所述雷云高度向选定的所述升降式避雷针发送高度调节指令，调整所述升降式避雷针的高度的步骤后，所述方法还包括：根据所述高度调整量计算调整后所述升降式避雷针的最高点高度；以及记录调整后的最高点高度。

8.一种基于升降式避雷针的古建筑防雷系统，其特征在于，所述系统包括天气传感器、数据处理装置以及多个升降式避雷针，其中：

所述天气传感器包括设置在古建筑环境中的多个大气电场传感器；多个所述大气电场传感器组成的检测范围覆盖整个所述古建筑环境；所述升降式避雷针设有调节避雷针高度的调节机构；所述数据处理装置分别与多个所述天气传感器和多个所述升降式避雷针的调节机构建立通信连接，所述数据处理装置被进一步配置为执行以下程序步骤：

通过天气传感器获取古建筑环境当前天气信息；

根据所述当前天气信息预测古建筑环境在设定时间段内是否会出现雷电天气；

如果在设定时间段内会出现雷电天气，根据所述当前天气信息定位雷云位置，所述雷云位置包括雷云高度；

根据所述雷云位置选定距离雷云位置最近的升降式避雷针，包括：

以古建筑环境中最高古建筑的位置为中心，建立空间坐标系；

根据定位的雷云位置，确定所述雷云在所述空间坐标系中的雷云坐标；

获取所述古建筑环境中，每个所述升降式避雷针当前最高点在所述空间坐标系中的位置坐标，确定多个引雷点坐标；

根据所述雷云坐标与多个所述引雷点坐标计算距离判断值；所述距离判断值为根据所述雷云坐标与多个所述引雷点坐标在地面投影坐标计算的平面距离；或者，所述距离判断值为根据所述雷云坐标与多个所述引雷点坐标计算的空间距离；

对比多个所述距离判断值，确定所述距离判断值最小的引雷点对应的升降式避雷针为位置最近的升降式避雷针；

根据所述雷云高度向选定的所述升降式避雷针发送高度调节指令，调整所述升降式避雷针的高度。