1.本技术涉及电气工程领域，尤其涉及一种野外机动防雷装置。
背景技术：2.雷电灾害，作为联合国“国际减灾十年”公布的最严重的十种自然灾害之一，近年来频繁发生在人们的生产生活中。据气象部门的统计资料，雷电灾害已成为我国危害程度仅次于暴雨洪涝、气象地质灾害的第三大气象灾害。根据中国气象局给出的雷电灾害调查数据显示，近几年雷电灾害总体呈增多趋势。特别是在野外较为开阔的地带，由于没有躲避之处，雷击造成的损失占据较大比例，因此对野外机动车辆及人员采取相应的雷电防护措施显的尤为必要。
3.建筑物防雷一般采用避雷针，避雷针本身就是一个引雷针，它由接闪器、引下线和接地体组成。把避雷针装到建筑物上，由于它比建筑物本身高一些，所以雷电会首先打到避雷针上，这时避雷针本身就提供了一个闪电的通道，通过引下线跟地相连的导体，把雷电的大电流引到大地中去，通过这样一种被动放电过程，保护周围的环境。然而对于野外机动车辆及人员，由于被保护的野外机动车辆及作业人员位置不固定，其外部的自然环境具有很大的不确定性，因此一中具有适用于野外环境使用的防雷装置对于野外机动车辆及人员的安全具有重要意义。
4.本专利根据野外防雷的实际需求及特点，提出一种适用于野外的具有雷电距离预警功能的主动式防雷装置，为野外作业机动车辆和人员提供雷电距离预警和雷电防护，提前提醒人员做好防雷措施，减少感应雷等次生灾害发生所造成的损失。
技术实现要素：5.本技术提出一种野外机动防雷装置，解决了现有技术安装拆卸麻烦，防雷保护范围小的问题。
6.本技术实施例提供的一种野外机动防雷电装置，包含：避雷针、预警器、升降杆、底盘、接地钻头、斜拉器、伸缩杆；
7.所述避雷针，安装在升降杆顶端，用于将雷电引入地下。所述预警器，安装在底盘上，用于计算雷电强度和雷电距离，并对人员进行警报。所述升降杆，连接在底盘上，用于升降避雷针杆体。所述底盘，用于连接升降杆、接地钻头很伸缩杆。所述接地钻头，安装在底盘中心，用于将接地引线接地。所述斜拉器，通过斜拉钢丝连接升降杆，用于固定本装置。
8.优选的，所述避雷针采用提前放电避雷针。
9.进一步地，所述雷电距离预警组件会存储和输出工作过程中的雷电预警数据。
10.优选的，所述预警器通过led灯闪动、报警声音对人员进行警报。
11.优选地，所述升降杆采用自动升降的升降杆。
12.优选地，所述底盘为不锈钢金属制成。
13.进一步地，所述接地钻头地线接入过程中，自动测量接地电阻，若接地钻头达到最
大钻孔深度接地电阻仍超过设定阈值，则接地钻头回退、电机驱动轮组运动。
14.所述底盘上还配置有多件伸缩杆，优选地，所述伸缩杆为肢节状，每个伸缩杆端部装有斜拉器，当伸缩杆收缩后，斜拉器位于底盘上表面；当伸缩杆伸出后，斜拉器沿水平方向推出。优选地，所述斜拉器通过上下两组共六根斜拉钢丝对升降杆进行固定，每组三根斜拉钢丝的夹角为120
°
。
15.进一步地，所述斜拉器的斜拉钢丝在升降杆升降的时候保持相同的拉力，确保升降杆升降的过程保持平稳，在升降杆升起过程完成后，所有斜拉钢丝同时提升拉力，固定整个装置。
16.进一步地，所述接地钻头和所述斜拉器均通过自动钻孔完成接地操作和斜拉钢丝固定工作。
17.进一步地，本技术装置底盘上安装有电机和轮组，所述电机用于驱动轮组，使本技术的装置沿地面运动。
18.进一步地，本技术装置还包含摄像头，用于环境识别和导航。
19.本技术实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：
20.该装置实现了雷电预警与雷电防护的双重作用，在为野外环境提供雷电防护的同时，可对作业人员进行警示提醒，减少感应雷等次生雷电事故的发生；该装置实现防雷装置自动化安装，主要操作可实现“一键”完成，大大降低了安装难度，斜拉器的“拉力配平”功能提高了装置安装的安全性。由于本装置能够自动预警、自动钻地、自动接地性能保证、自动升降、自动架设、主动寻雷，因此机动性强、操作便捷，扩大了雷电防护范围。
附图说明
21.图1为野外机动防雷电装置结构组成示意图；
22.图2为野外机动防雷电装置防雷立体模型示意图。
具体实施方式
23.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术具体实施例及相应的附图对本技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
24.以下结合附图，详细说明本技术各实施例提供的技术方案。
25.图1为野外机动防雷电装置结构组成示意图；
26.一种野外机动防雷装置包含：避雷针100、预警器102、升降杆101、底盘105、接地钻头106、斜拉器103、摄像头107、电机108、轮组109、伸缩杆110。
27.所述避雷针，安装在升降杆顶端，用于将雷电引入地下。
28.优选的，所述避雷针采用提前放电避雷针。
29.例如，提前放电避雷针是野外机动放雷电装置的重要组成部分，安装在自动伸缩杆的顶端。在雷电条件下，当雷电下行先导接近地面时，任何导体的表面都会产生一个上行先导。在传统被动避雷针的情况下，只有在长时间的电荷重聚后，才会传播上行先导；然而提前放电避雷针在传统避雷针的基础上增加了一个主动触发系统，这个触发系统能建立起
重复的高压脉冲信号，在放电过程中适时产生一个连续的放电路径与雷云的下行先导会合，使得提前放电避雷针的上行先导的激励时间大大缩短，从而更快更准的把雷电流引入大地。提前放电避雷针通过一个脉冲变压器和振荡器的结合实现了以严格控制的频率和幅度发射高压信号的技术；它的能量来自静电场与电磁场并转化成高压信号送到针尖，产生大量的电离子，这种功能使提前放电避雷针发出的上行先导提前行至远离避雷针数十米甚至上百米处与来自雷云的下行先导接闪，从而扩大了避雷针的保护范围。
30.所述预警器，安装在底盘上，用于计算雷电强度和雷电距离，并对人员进行警报。
31.进一步地，所述预警器还用于存储和输出工作过程中的雷电预警数据。
32.优选的，所述预警器通过led灯闪动、报警声音对人员进行警报。
33.例如，预警器设置在底盘上与自动升降杆平行放置。由于地面附近大气感应电荷强度与云底部附近的电荷成正比，预警器通过对地面附近大气电场强度进行检测可计算出周围地区的大气电场信号，进而计算得到雷电强度和雷电距离防雷装置的距离，并将雷电等级进行分级处理，通过声、光、电方式对人员进行警报，通知作业人员提前采取相应的雷电防护措施，减少感应雷等次生雷电危害的发生。
34.预警器工作时，计算并提供黄色、橙色和红色三种等级雷电预警，其中：第一级(黄色预警)代表强雷电正在接近，距离大约15公里，或附近有较弱的雷电，预警时报警慢速黄色led闪动，慢音调的报警声音；第二级(橙色预警)代表强雷电正在接近，距离大约8公里，或附近有一般的雷电，预警时报警中速橙色led闪动，中音调的报警声音；第三级(红色预警)代表强雷电已经就在附近，距离大约5公里内，预警时报警快速红色led闪动，快音调的报警声音。雷电距离预警组件同时将工作过程中的雷电预警数据进行数据输出和存储，用户可通过usb接口使用计算机雷电距离预警分析软件进行实时数据查看，用户也可通过usb口进行数据下载，并通过雷电距离预警分析软件进行数据展示。
35.所述升降杆，连接在底盘上，用于升降避雷针杆体。
36.优选地，所述升降杆采用自动升降的升降杆。
37.升降组件通过内置电机以及升降机构实行自动升降。
38.所述底盘，用于连接升降杆和接地钻头、轮组、电机。
39.优选地，所述底盘为不锈钢金属制成。
40.例如，底盘由直径60cm不锈钢金属制成，起到支撑作用。
41.需要说明的是，所述底盘可以由不锈钢金属制成，也可以用其他金属制成，这里不做特别限定。
42.所述接地钻头，安装在底盘中心，用于将接地引线接地。
43.进一步地，所述接地钻头地线接入过程中，装置将自动测量接地电阻，若接地钻头达到最大钻孔深度接地电阻仍超过设定阈值，装置会发出警报。
44.进一步地，所述接地钻头和所述斜拉器均通过自动钻孔完成接地操作和斜拉钢丝固定工作。
45.例如，底盘中心处安装有接地钻头，组件内部的可收缩电钻可将接地引线通过钻孔方式自动进行接地操作，此操作可通过设置在自动升降杆下部的按键一键完成，也可以是由本装置识别设定条件地理位置后自动完成。
46.装置底盘底部钻孔机构开始工作，将接地线的接入底座下土壤中。地接地线接入
过程中，装置可自动测量接地电阻，保证防雷装置良好接地，如果达到最大钻孔深度后接地电阻仍超过设定阈值，防雷装置会发出语音警示。
47.本装置伸缩杆基部安装有摄像头107，用于环境识别和导航；在底盘上安装有电机108和轮组109，所述电机用于驱动轮组，使装置沿地面运动。优选地，在升降杆收缩后，电机处于导通状态；升降杆伸出后，电机处于待机状态。
48.优选地，当接地电阻超过设定阈值时，本装置自动回退接地钻头，通过摄像头导航，电机驱动轮组使装置运动，改变作业地位置后接地钻头重新进行接地作业。
49.所述底盘上还配置有多件伸缩杆110，优选地，所述伸缩杆为肢节状，通过关节折叠实现收缩。每个伸缩杆端部装有斜拉器，当伸缩杆收缩后，斜拉器位于底盘上表面；当伸缩杆伸出后，斜拉器沿水平方向推出至地面。
50.当伸缩杆伸出后，所述斜拉器，通过斜拉钢丝连接升降杆，用于固定本装置。
51.优选地，所述斜拉器通过上下两组共六根斜拉钢丝对升降杆进行固定，每组三根斜拉钢丝的夹角为120
°
。
52.进一步地，所述斜拉器的斜拉钢丝在升降杆升降的时候保持相同的拉力，确保升降杆升降的过程保持平稳，在升降杆升起过程完成后，所有斜拉钢丝同时提升拉力，固定整个装置。
53.进一步地，所述接地钻头和所述斜拉器均通过自动钻孔完成接地操作和斜拉钢丝固定工作。工作启动条件为设定地理坐标、设定移动范围、水平程度及距离预测雷电到来的时间等，也可以人工启动。
54.例如，斜拉器具有“拉力配平”功能，通过不同高度上下两组共6根斜拉钢丝对升降杆进行固定。每根斜拉钢丝均具有自动打孔紧固机构，打孔完成以后紧固钩自动从深入土壤的紧固杆中横向深处，起到紧固作用。6根斜拉钢丝可实现相同拉力的配平功能，从而保持升降杆与地面的垂直稳定。
55.将处于待展开状态下的防雷电装置置于开阔地面，装置工作时，接地钻头接地、伸缩杆伸出使斜拉器就位，斜拉器的6条斜拉钢丝通过自动钻孔底座在相互夹角为120
°
方向地面上通过钻头钻孔进行安装紧固。然后升降杆升起，自动升降杆支撑顶部提前放电避雷针(e.s.e)升起，升起过程中6根斜拉钢丝按照相同拉力(升起“配平拉力”)从升降杆中伸出，使升降杆在升起过程中始终保持平稳，升降过程完成后，6根斜拉钢丝同时提升拉力水平(“稳固拉力”)，将整个防雷装置进行配平加固。
56.完成野外作业后，可通过机械开关或电子指令控制，避雷针和预警器停止工作，同时斜拉器的6条斜拉钢丝将拉力水平由“稳固拉力”水平降低至“配平拉力”，并随升降杆的下降高度同步收缩至基部。升降杆完成收缩后，6条斜拉钢丝的自动钻孔底座电机反向转动，钻头退出钻孔，然后伸缩杆收缩，斜拉器回归至底盘处。至此，装置回收工作完成。
57.图2为野外机动防雷电装置防雷立体模型示意图。
58.所述避雷针采用提前放电避雷针。
59.例如，根据提前放电避雷针在各种安装高度下的保护范围半径相应规定，采用避雷针高15m，防雷保护半径110m的防雷范围进行设计。
60.提前放电避雷针(e.s.e)开始上电工作，为半径110m范围内的车辆及人员提供雷电防护。
61.还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
62.以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。
技术特征：1.一种野外机动防雷装置，其特征在于，包含：避雷针、升降杆、底盘、接地钻头、斜拉器、伸缩杆；所述避雷针，安装在升降杆顶端，用于将雷电引入地下；所述升降杆，连接在底盘上，用于升降避雷针杆体；所述底盘，用于连接升降杆、接地钻头和伸缩杆；所述接地钻头，安装在底盘中心，用于将接地引线接地；伸缩杆为肢节状，每个伸缩杆端部装有斜拉器，当伸缩杆收缩后，斜拉器位于底盘上表面；当伸缩杆伸出后，斜拉器沿水平方向推出；所述斜拉器，通过斜拉钢丝连接升降杆，用于固定本装置。2.根据权利要求1所述的野外机动防雷装置，其特征在于，其特征在于，本所述底盘上安装有电机和轮组，所述电机用于驱动轮组，使本装置沿地面运动。3.根据权利要求1所述的野外机动防雷装置，其特征在于，还包含摄像头，用于环境识别和导航。4.根据权利要求1所述的野外机动防雷装置，其特征在于，所述避雷针采用提前放电避雷针。5.根据权利要求1所述的野外机动防雷装置，其特征在于，还包含预警器；所述预警器，安装在底盘上，用于计算雷电强度和雷电距离、发出警报。6.根据权利要求1所述的野外机动防雷装置，其特征在于，所述升降杆采用自动升降的升降杆。7.根据权利要求1所述的野外机动防雷装置，其特征在于，所述底盘为不锈钢金属制成。8.根据权利要求1所述的野外机动防雷装置，其特征在于，所述接地钻头地线接入过程中，自动测量接地电阻；若接地钻头达到最大钻孔深度接地电阻仍超过设定阈值，则接地钻头回退、电机驱动轮组运动。9.根据权利要求1所述的野外机动防雷装置，其特征在于，所述斜拉器通过上下两组共六根斜拉钢丝对升降杆进行固定，每组三根斜拉钢丝的夹角为120
°
。10.根据权利要求1所述的野外机动防雷装置，其特征在于，所述接地钻头和所述斜拉器均通过自动钻孔完成接地和斜拉钢丝固定。
技术总结本申请公开了一种野外机动防雷装置，解决了现有技术安装拆卸麻烦，防雷保护范围小的问题。包含避雷针、升降杆、底盘、接地钻头、斜拉器、伸缩杆。避雷针安装在升降杆顶端，用于将雷电引入地下；所述升降杆，连接在底盘上，用于升降避雷针杆体。底盘用于连接升降杆和接地钻头、伸缩杆。所述接地钻头，安装在底盘中心，用于将接地引线接地。伸缩杆为肢节状，每个伸缩杆端部装有斜拉器，当伸缩杆收缩后，斜拉器位于底盘上表面；当伸缩杆伸出后，斜拉器沿水平方向推出。所述斜拉器，通过斜拉钢丝连接升降杆，用于固定装置。该装置在为野外环境提供雷电防护的同时，可对作业人员进行警示提醒；提高了机动性、安全性，增加了雷电防护范围。增加了雷电防护范围。增加了雷电防护范围。
技术研发人员：徐正山 牛野 刘泰营 曹凯 刘长文 王军辉
受保护的技术使用者：北京无线电计量测试研究所
技术研发日：2021.12.13
技术公布日：2022/7/5
