本申請提供了一種防雷監測方法、系統、設備及存儲介質，可通過探測目標區域的靜電場信號；對所述靜電場信號進行突變重構，得到多個突變電場值，基于靜電場信號的波形特征確定電場能量；通過電場能量和所有突變電場值構建雷云的放電檢測模型，進而根據所述放電檢測模型劃分出雷電預警區域；獲取歷史地閃分布，進而基于歷史地閃分布擬合雷電預警區域中的雷云的定位特征，對所述定位特征和靜電場信號的波形特征融合得到所述雷電預警區域中雷云的移動趨勢；通過所述移動趨勢建立目標區域的雷擊風險系數，依據所述雷擊風險系數對目標區域進行雷擊預警監測。采用本申請的方案，可實現在特定地形的局部區域中實現雷電的短時監測預警。
【技術實現步驟摘要】
本申請涉及防雷，更具體地說，本申請涉及一種防雷監測方法、系統、設備及存儲介質。
技術介紹
1、防雷系統可保護人類社會免受雷電災害的影響，其綜合運用氣象學、物理學、電氣工程和建筑學等多學科知識，以科學的方法預防和減輕雷電帶來的損害，該領域的核心在于研究雷電的形成機制和放電特性，進而開發有效的監測預警系統，如雷電定位系統和衛星監測技術，以提前預報雷電活動。防雷技術還涉及到設計和安裝避雷針、浪涌保護器等防雷裝置，以及構建可靠的接地系統，確保雷電流能安全導向地面。隨著新材料和技術的發展，防雷領域不斷進步，為社會提供更加高效和經濟的保護措施。
2、防雷監測是專注于監測和評估雷電活動以預防雷電災害的技術，通過實時收集、分析和解釋雷電數據，進而提供雷電預警和風險評估。防雷監測技術還包括對大氣電場的測量，這些數據可以用來預測雷暴的臨近。電場傳感器能夠探測到雷暴云電荷積累引起的電場變化，為雷電預警提供早期信號；此外，防雷監測技術還涉及到數據分析和處理技術，如機器學習和人工智能算法，這些技術能夠從大量監測數據中提取模式和趨勢，提高雷電預警的準確性和時效性，進而減少雷電對人類活動的影響，保護生命財產安全；在現有的防雷監測往往是對目標區域中的雷達和衛星等氣象觀測數據進分析后實現的，然而，在一些對流活動劇烈、氣候影響復雜的地形中（例如山區），雷電活動往往呈現出尺度小、分散性強的特征，從而導致獲取氣象觀測數據的過程時效性降低（即：對山區地形的長時監測效率較低）；因此，如何在特定地形的局部區域中實現雷電的短時監測預警成為了業界面臨的難題。
技術實現思路
1、本申請提供一種防雷監測方法、系統、設備及存儲介質，可在特定地形的局部區域中實現雷電的短時監測預警。
2、第一方面，本申請提供一種防雷監測方法，包括如下步驟：
3、通過電場傳感器探測目標區域中地面的靜電場信號；
4、對所述靜電場信號進行突變重構，得到雷云放電后地面的多個突變電場值，基于所述靜電場信號的波形特征確定雷云放電后地面產生的電場能量；
5、通過所述電場能量和所有突變電場值構建雷云的放電檢測模型，進而根據所述放電檢測模型從目標區域中劃分出雷電預警區域；
6、獲取所述雷電預警區域中的歷史地閃分布，進而基于所述歷史地閃分布擬合所述雷電預警區域中的雷云的定位特征，對所述定位特征和所述靜電場信號的波形特征進行融合關聯，得到所述雷電預警區域中雷云的移動趨勢；
7、通過所述移動趨勢建立目標區域的雷擊風險系數，依據所述雷擊風險系數對目標區域進行雷擊預警監測。
8、在一些實施例中，對所述靜電場信號進行突變重構，得到雷云放電后地面的多個突變電場值具體包括：
9、設置所述突變重構過程中的突變檢測元素；
10、通過所述突變檢測元素將所述靜電場信號重構為雷云放電后地面的多個突變電場值。
11、在一些實施例中，基于所述靜電場信號的波形特征確定雷云放電后地面產生的電場能量具體包括：
12、確定所述靜電場信號的多個電場幅值，所有電場幅值即所述靜電場信號的波形特征；
13、通過所有電場幅值確定雷云放電后地面產生的電場能量。
14、在一些實施例中，通過所述電場能量和所有突變電場值構建雷云的放電檢測模型具體包括：
15、設置每個突變電場值對應的放電標簽；
16、根據所有放電標簽、所有突變電場值和所述電場能量構建雷云的放電檢測模型。
17、在一些實施例中，根據所述放電檢測模型從目標區域中劃分出雷電預警區域具體包括：
18、通過所述電場傳感器的覆蓋范圍將目標區域劃分為多個目標子區；
19、基于所述放電檢測模型確定各個目標子區的放電概率；
20、根據各個目標子區的放電概率從目標區域中劃分出雷電預警區域。
21、在一些實施例中，基于所述歷史地閃分布擬合所述雷電預警區域中的雷云的定位特征具體包括：
22、獲取所述歷史地閃分布中各個地閃點的位置分布坐標；
23、通過所有地閃點的位置分布坐標擬合出多個雷云的位置質心；
24、獲取各個位置質心對應觀測點的位置坐標；
25、根據所有雷云的位置質心和各個位置質心對應觀測點的位置坐標確定所述雷電預警區域中的雷云的定位特征。
26、在一些實施例中，對所述定位特征和所述靜電場信號的波形特征進行融合關聯，得到所述雷電預警區域中雷云的移動趨勢具體包括：
27、獲取所述靜電場信號波形特征對應的多個電場幅值；
28、通過所有電場幅值確定所述雷電預警區域中雷云的電場擾動度；
29、根據所述定位特征確定所述雷電預警區域中雷云的位置因子；
30、基于所述電場擾動度和所述位置因子確定所述雷電預警區域中雷云的移動趨勢。
31、第二方面，本申請提供一種防雷監測系統，包括：
32、探測模塊，用于通過電場傳感器探測目標區域中地面的靜電場信號；
33、處理模塊，用于對所述靜電場信號進行突變重構，得到雷云放電后地面的多個突變電場值，基于所述靜電場信號的波形特征確定雷云放電后地面產生的電場能量；
34、所述處理模塊，還用于通過所述電場能量和所有突變電場值構建雷云的放電檢測模型，進而根據所述放電檢測模型從目標區域中劃分出雷電預警區域；
35、所述處理模塊，還用于獲取所述雷電預警區域中的歷史地閃分布，進而基于所述歷史地閃分布擬合所述雷電預警區域中的雷云的定位特征，對所述定位特征和所述靜電場信號的波形特征進行融合關聯，得到所述雷電預警區域中雷云的移動趨勢；
36、執行模塊，用于通過所述移動趨勢建立目標區域的雷擊風險系數，依據所述雷擊風險系數對目標區域進行雷擊預警監測。
37、第三方面，本申請提供一種計算機設備，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機程序，所述處理器執行所述計算機程序時實現上述的防雷監測方法的步驟。
38、第四方面，本申請提供一種計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執行時實現上述的防雷監測方法的步驟。
39、本申請公開的實施例提供的技術方案具有以下有益效果：
40、本申請提供的防雷監測方法、系統、設備及存儲介質中，通過電場傳感器探測目標區域中地面的靜電場信號；對所述靜電場信號進行突變重構，得到雷云放電后地面的多個突變電場值，基于所述靜電場信號的波形特征確定雷云放電后地面產生的電場能量；通過所述電場能量和所有突變電場值構建雷云的放電檢測模型，進而根據所述放電檢測模型從目標區域中劃分出雷電預警區域；獲取所述雷電預警區域中的歷史地閃分布，進而基于所述歷史地閃分布擬合所述雷電預警區域中的雷云的定位特征，對所述定位特征和所述靜電場信號的波形特征進行融合關聯，得到所述雷電預警區域中雷云的移動趨勢；通過所述移本文檔來自技高網
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【技術保護點】
1.一種防雷監測方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，對所述靜電場信號進行突變重構，得到雷云放電后地面的多個突變電場值具體包括：
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述靜電場信號的波形特征確定雷云放電后地面產生的電場能量具體包括：
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，通過所述電場能量和所有突變電場值構建雷云的放電檢測模型具體包括：
5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，根據所述放電檢測模型從目標區域中劃分出雷電預警區域具體包括：
6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述歷史地閃分布擬合所述雷電預警區域中的雷云的定位特征具體包括：
7.如權利要求1所述的方法，其特征在于，對所述定位特征和所述靜電場信號的波形特征進行融合關聯，得到所述雷電預警區域中雷云的移動趨勢具體包括：
8.一種防雷監測系統，其采用權利要求1至7任一項所述的方法進行防雷監測，其特征在于，該系統包括：
9.一種計算機設備，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機程序，其特征在于，所述處理器執行所述計算機程序時實現權利要求1至7中任一項所述的防雷監測方法的步驟。
10.一種計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器執行時實現如權利要求1至7中任一項所述的防雷監測方法的步驟。
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【技術特征摘要】
1.一種防雷監測方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，對所述靜電場信號進行突變重構，得到雷云放電后地面的多個突變電場值具體包括：
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述靜電場信號的波形特征確定雷云放電后地面產生的電場能量具體包括：
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，通過所述電場能量和所有突變電場值構建雷云的放電檢測模型具體包括：
5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，根據所述放電檢測模型從目標區域中劃分出雷電預警區域具體包括：
6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述歷史地閃分布擬合所述雷電預警區域中的雷云的...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王文婷，賈麗炯，李小東，
申請(專利權)人：蘭州資源環境職業技術大學，
類型：發明
國別省市：
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