雷電多參數(shù)快速大容量數(shù)據(jù)采集和分析系統(tǒng).pdf

1、雷擊在航空、航天、交通、森林、油庫(kù)、輸電線路以及計(jì)算機(jī)及通信等領(lǐng)域所帶來(lái)的直接或間接危害已成為主要的自然災(zāi)害之一。對(duì)閃電在放電瞬間產(chǎn)生電場(chǎng)波形的記錄是深入研究分析雷電機(jī)理以及開(kāi)展雷電防護(hù)研究的必需參數(shù)。而閃電放電瞬間產(chǎn)生的電場(chǎng)變化波形是以隨機(jī)性、瞬態(tài)性和快速變化為特征的非周期復(fù)雜的信號(hào)。常規(guī)手段無(wú)法對(duì)其實(shí)現(xiàn)多放電參數(shù)的快速、同步、連續(xù)記錄。 本課題是中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所雷暴電場(chǎng)探測(cè)系統(tǒng)中的一個(gè)重要部分，通過(guò)快慢天線，Comp

2、uScope采集卡和GPS來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)雷電數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、傳輸和分析。本系統(tǒng)為筆者獨(dú)立編碼。與中國(guó)科學(xué)院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所的雷電數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相比較，本系統(tǒng)可以自適應(yīng)CompuScope的不同型號(hào)的板卡，可以對(duì)板卡的主要參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。本文介紹了雷電的基本特征，為課題中對(duì)雷電的研究方法提供了依據(jù)。然后分別就數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)傳輸部分對(duì)實(shí)現(xiàn)技術(shù)和主要算法以及實(shí)現(xiàn)過(guò)程中的主要問(wèn)題進(jìn)行了詳細(xì)敘述。其中數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)還對(duì)本課題中使用的采集卡

3、進(jìn)行了介紹，以及列出了筆者在研究過(guò)程中對(duì)采集最關(guān)鍵因素采集時(shí)間的研究。在數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中，還把本課題中的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)與美國(guó)LOS Alamos國(guó)家實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)的雷電定位系統(tǒng)LASA中的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)進(jìn)行了比較。然后筆者列出了中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所研究人員利用本系統(tǒng)在2007年6月到8月采集到的部分地閃和云閃數(shù)據(jù)，最后總結(jié)了本系統(tǒng)中的優(yōu)缺點(diǎn)，并給出了繼續(xù)研究的方向。在課題中1)獨(dú)立編碼實(shí)現(xiàn)了雷暴電場(chǎng)探測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、傳輸和分析系統(tǒng)；2)數(shù)據(jù)