雷电监测定位系统ADTD 雷电探测仪 用户手册 中国科学院空间科学与应用研究中心ADTD雷电监测定位系统课题组 二○○四年十月
目录页号 一、概论 2 1.1 ADTD 雷电探测仪的工作原理 2 1.2 雷电监测定位系统的构成 3 1.3 雷电探测仪的结构 4 二、ADTD 雷电探测仪的技术功能指标 11 2.1 每个雷电探测仪布站配置 11 2.2 雷电探测仪布站连接简图 11 2.3 雷电探测仪的主要技术指标 11 三、雷电探测仪的安装 13 3.1 安装场地要求 13 3.2 安装基座 13 3.3 探头供电 13 3.4 探头接地 13 3.5 通讯标准及波特率17 3.6 探头与中心数据处理站间的通信 17 3.7 通讯电缆 18 3.8 探头的安装及水平调节 18 3.9 探头NS磁场天线环方位的调整 18 3.10 探头的初次通电 22 3.11 探头的密封 22 四、雷电探测仪运行设置和操作 23 4.1 DIP开关的设置 23 4.2 探头的运行方式 25 4.3 探头的数据输出及帧格式 25 4.4 自动自检 28 4.5 探头命令 28 4.6 CPU板、PDL板以及电源/接口板上的LED灯的涵义 39 五、雷电探测仪维修 41 5.1探头的检修维护 41 2维修程序设置及测试终端连接 44 5.3探头故障修理 47
一、概论 1.1 ADTD 雷电探测仪的工作原理 ———闪电物理特性，探测原理，处理技术 大量的气象观测、卫星探测仪以及很多国家的电学测量等综合分析表明，全球在任一时刻都有上千个雷暴在活动，大多数发生在较低纬度地区，但两极地区也时有发生。由于雷电在现代生活中，仍然威胁着森林、引燃火工品、造成人员的伤亡，对航天、航空、通讯、电力、建筑等国防和国民经济的许多部门都有着很大的影响。因此各国都很重视雷电的研究与防护。 闪电可以分为：云闪（包含云与云、云与空气、云放电）、云地闪、诱发闪电、球闪等多种，其中对地面设施危害最大的是云地闪电。云地闪电又可以细分为：正闪（正电荷对地的放电）和负闪（负电荷对地的放电）。目前，闪电探测仪主要用来探测云地闪，并且能区分正负极性。 一次闪电的放电过程如下所述： 云层荷电形成电分布—初始击穿—梯级先导—联结过程—第一回击—K过程—J过程—直窜先导—第二回击—………。 闪电的放电过程中最重要的是回击过程，因为回击的电流大，辐射的电磁场强，是形成故障造成危害的主要原因。回击的放电特征参量为： 1.回击的放电时间：指回击发生时的自然时间。 1.闪电的回击数：每次闪电的回击次数。 1.回击发生的位置：回击通道取垂直分量在地面或者在目标上的投影。 1.回击的电流值：指回击电流波形的峰值。 1.回击电流波形陡度最大值：指回击放电过程中单位时间电流变化的最大值，它反映了闪电回击放电最剧烈时的状况。 1.回击波形前沿持续时间：指回击电流波形中，从2KA到峰值电流的过渡时间。 1.放电电荷：指每次回击放电所释放出的电荷，即电流对时间的积分。 闪电监测定位系统从理论上讲，其核心是通过几个站同时测量闪电回击辐射的电磁场来确定闪电源的电流参数。Maxwell方程组和特殊路径上的传播影响，将两者联系起来。高精度雷电定位系统将测量每次回击放电辐射的电磁脉冲的下列参量： *回击的放电时间
雷电的监测和预警 雷电监测原理 雷电监测是指利用闪电辐射的声、光、电磁场特性来遥测闪电放电参数（时间、位置、强度、极性电荷、能量等。）云闪（IC）和地闪（CG）发生时辐射频谱范围极大地电磁场，地闪回击辐射电磁波的功率频谱密度峰值在（4-10）KHZ之间,云闪主要在1MHZ以上。在初始击穿和通道建立过程中，主要产生甚高频辐射LF和甚低频辐射VLF，电磁辐射覆盖整个放电过程，排除地面传导率、电离层变化，以及地形变化等因素的影响，在不同的距离上采用不同的频带探测闪电过程是空间极轨卫星和声学传感器进行探测。 局域的闪电监测系统是由分布在不同地理位置的闪电探测探头和一个定位监控中心组成。闪电监测系统是一个网络系统，它覆盖的区域范围越大，信息传输的技术和方式越先进，定位精度就越高。从闪电监测资料的应用考虑，地闪监测精度对于雷电防护非常重要，在云闪监测系统中，根据雷暴过程的发展趋势做出临近预报。 雷电定位 雷电定位主要利用闪电回击辐射的声、光、电磁场特性来遥测闪电回击放电参数，确定雷击点位置和相关参数。确定落雷点位置一般有三种方法：定向定位（DF）、时差定位（TOA）和近几年发展的综合利用DF和TOA的复合定位方法。 定向定位是利用2个及以上探测站以正交环形磁场天线同侧定落雷点，2个探测站获得2个方位角，用球面三角交汇确定落雷点；时差定位又称基于GPS同步的闪电三维时差定位技术，它通过检测落雷点电磁波信号峰值到达探测站相对时间差，在球面上建立双曲线3个探测站能产生2条双曲线，其交点即为落雷点。此方法精度高，但当监测站小与3个时它却无能为力。为了既保证定位精度又对与监测站多少无限制，出现了时差磁方向综合定位方法，其原理是2个测站时差确定1条曲线，任一站的磁方向给出1个磁场方向，交点决定落雷点。随着微处理存贮技术以及GPS和数字处理技术DSP的发展，闪电定位也从单一采用定向法(DF)单站定位发展到采用定向和时间差（TOA）联合法（MPACT）的多站定位，对地闪的定位精度有了很大提高，对甚高频段闪电（云闪）的探测一般采用窄带干涉仪定位法(ITF)或者三维时差法。 当探测站既能测量雷电方向角，又能测量雷电波到达时间称为综合定位系统，又称闪电探测和测距系统（缩写为LDAR）。采用雷电监测系统，能够准确、及时、直观地检测到雷击点，准确有效地对雷电进行定位、定性、定量。该系统是一个大面积、全自动、实时性雷电监测网，它由雷电探测站（DTF）、中心处理站（PA）、用户终端站（NDS）和通讯网络组成雷电探测站探测和处理雷电电磁波脉冲信号，并采用GPS技术对雷电脉冲进行高精度（ns级）时间标定。中心处理站高速处理各探测站传送的雷电原始信号，并将处理好的雷电信息立即发送给用户终端站，用户终端站根据拥有的地理信息系统（GIS）、电力系统观测目标数据库(ODS)和雷电信息数据库（LDB），将雷电的发生、发展以及雷击事故分析迅速展现在生产调度与分析人员面前，为雷电的监测和防治提供高新技术手段。 雷电监测的意义 开展雷电监测的意义是，通过建设全国雷电监测网实时监测雷电的发生、发展及消亡过程，提供雷电灾害预警信息，服务于雷电灾害的防护。通过统计我国雷电日、雷电密度分布图，为我国雷电防护工程提供科学参数。
雷电防护在线监测系统解决方案 目录 ◆————————————方案背景◆————————————方案提供商◆————————————系统介绍◆————————————系统架构图◆————————————典型应用◆————————————系统特点◆————————————系统推荐组配◆————————————设计依据 (一)方案背景 雷电是一种复杂的大气物理现象,它由带电荷的云-云(或云-地)或云内瞬时产生强大放电电流所产生。雷电灾害是全球最严重的10种自然灾害之一。全球每年因雷击造成人员伤亡、财产损失不计其数。随着社会经济发展和现代化水平的提高，特别是信息技术的快速发展及城市建设高层建筑物的日益增多，雷电灾害危害程度和造成的经济损失及社会影响也越来越大。我国的雷电防护在线监测系统技术是从80年代末开始发展起来的，主要由气象、电力、电信、民航、部队等部门建设和使用，这些系统
在雷电及对流性灾害天气过程的监测、人工影响作业指挥、雷电防护等多方面得到了广泛应用。 (二)方案提供商 北京方大天云（fandasky）科技有限公司，作为气象与环境监测的行业领先者，方大天云具有深厚的硬件与软件技术示例。企业先后获得“中关村高新技术企业”、“双软企业”、“北京市国家高新技术企业”认证，并拥有多项产品专利与软件资质。公司以在线式监测系统为核心，研发、销售气象与环境传感器、自动气象站、环境监测站等设备，形成了“FAMEMS”、“FANDA”、“SKY”等核心系列品牌的在线实时观测系统产品，并为众多行业退出针对性的解决方案。业务涵盖气象、环保、交通、航空、农业、林业、水文、电力及研究院所等行业。 (三)系统介绍 FAMEMS900雷电防护在线监测系统是一套基于地面电场仪和闪电定位网的雷电监测和预警系统，能够实时计算显示云对地雷击的发生时间、位置、雷电流幅值和极性等雷电参数，并以雷击点的分时彩色图清晰地显示出雷电的运动轨迹，有利于在大范围内实时监测雷电的发生、发展和成灾情况。 FAMEMS900雷电防护在线监测系统由中心站和分布在不同地方的数个在线时差探测站组成。当被监视的区域内发生雷云对地放电时，中心站根据各时差探测站获得的闪电放电
雷电定位系统测量的雷电流幅值分布特征 陈家宏,童雪芳,谷山强,李晓岚 (国网电力科学研究院,武汉430074) 摘 要:为满足防雷工程技术对雷电定位系统所测大量雷电流参数的应用需求,在IEEE 工作组和国内电力行业规程中采用的雷电流幅值概率分布特性的基础上,通过统计我国典型雷电定位系统监测数据研究了雷电流幅值分布特征。结果表明:采用IEEE 推荐的表达形式回归雷电定位系统测量的雷电流幅值累积概率曲线拟合性最好,其结果与IEEE 推荐雷电流幅值分布特征符合,与我国当前规程中推荐的曲线有交叉,小幅值部分累积概率值高出规程值20%,大幅值部分累积概率值略小,与高压架空输电线实际雷击绕击跳闸率比设计值偏高相符合。关键词:雷电流幅值;雷电定位系统;统计;累积概率;雷电监测;雷电流分布中图分类号:TM866文献标志码:A 文章编号:100326520(2008)0921893205 基金资助项目:2006国网公司科研项目(13070052512353)。 Project Supported by 2006Scientific Item of State Electric Grid (13070052512353). Distribution Characteristics of Lightning Current Magnitude Measured by Lightning Location System C H EN Jia 2hong ,TON G Xue 2fang ,GU Shan 2qiang ,L I Xiao 2lan (State Grid Electric Power Research Instit ute ,Wuhan 430074,China ) Abstract :To satisfy the application demands of vast lightning current parameters in lightning protection engineering technology ,the distribution characteristics of cumulative probability of lightning current magnitude adopted by IEEE working group and national power industry regulations are analyzed ,and the distribution characteristics of lightning current magnitude in some typical areas based on lightning location system ’s data are studied.The results show that :the fitting expression format adopted by IEEE is better for cumulative probability curves gotten f rom lightning loca 2tion system than that adopted by national power industry regulations ,the characteristics of the statistical curves ac 2cord with that recommended by IEEE ,in two sides of the crossing point ,the cumulative probability values at smal 2ler currents are 20%higher than the latter ,and the cumulative probability values at higher currents are somewhat smaller than the latter ,which is accordant with that the actual shielding failure rates of high voltage overhead trans 2mission lines are higher than design values. K ey w ords :lightning current magnitude ;lightning location system ;statistic ;cumulative probability ;lightning de 2tection ;lightning current distribution 0 引 言 雷电流幅值概率分布一直是国内外防雷界非常重视的雷电参数之一,在绕击和反击防雷计算中占据十分重要的位置,国内外使用的雷电流幅值分布表达式不同。国内在近30多年中对雷电流幅值分布表达式进行过3次修改,目前使用的是电力行业规程《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》(DL/T62021997)[1]中推荐的表达式lg P I =-I /88,它是依据新杭线1962～1987年的磁钢棒检测结果,用97个雷击塔顶负极性雷电流幅值数据回归得到的[2]。国际上,Anderson 2Erikson 、Popolansky 、Sar 2gent 等人先后对全球各地的雷电流幅值分布进行了研究,归纳出相应的雷电流幅值累积概率表达式[3],IEEE 工作组于2005年对全球雷电参数研究 进行回顾和总结,仍然推荐Anderson 依据Berger 等人的实测数据提出的雷电流幅值的概率分布的近似对数正态分布式[4,5]。日本为了监测雷电流参数,1994～1997年在60个1000kV 降压至500kV 运行的双回路输电线路杆塔塔顶安装215m 长的引雷针[6],研究出自己的雷电流幅值分布特征。 雷电定位系统是一套全自动、大面积、高精度、实时雷电监测系统,采用遥测法依据M.A.Uman 提出的地闪回击场模型得到雷电流幅值数据。本文通过雷电定位监测系统的多年监测资料对全国部分地区的雷电流幅值概率分布进行了统计,得到一些典型的雷电流幅值分布特征,并将其与现行电力行业标准中推荐的雷电流幅值分布曲线进行了比较。 1 对雷电流幅值累积概率分布的再认识 在我国线路防雷历史上,对雷电流幅值累积概率分布进行的3次修订如表1[7]。 ? 3981? 第34卷第9期 2008年 9月 高 电 压 技 术 High Voltage Engineering Vol.34No.9 Sep. 2008
天津市滨丽园混凝土有限公司 GPS车载定位监控系统建议书 2010年6月 第一章GPS定位系统 GPS监控是结合了GPS技术、无线通信技术(GSM/GPRS/CDMA)、图像处理技术及GIS技术，用于对移动的人、宠物、车及设备进行远程实时监控的一门技术。 功能实现介绍 如何实现GPS监控功能 要实现GPS监控功能必须具备GPS终端、传输网络和监控平台三个要素，这三个要素缺一不可。通过这三个要素，组成三层结构的监控系统，使用在车辆调度监控领域，可以提供车辆防盗、反劫、行驶路线监控及呼叫指挥等功能；使用在对人宠物的跟踪领域，可以提供对老人、小孩及宠物的跟踪、老人、小孩遇到突发事件时的求救等功能。 GPS监控的三要使用为：GPS终端、监控平台、传输网络等。 GPS终端 GPS终端是GPS监控系统的前端设备，一般隐秘地安装在各种车辆内或佩带在人或宠物身上，GPS终端设备主要由主CPU、GPS模块、GPRS模块、I/O接口及外围电路组成。 监控平台 监控平台是GPS监控的核心，是远程可视指挥和监控管理平台，一旦在车辆上安装GPS监控设备或者在人身上佩带了GPS监控设备，设备上的GPS模块会实时地将车或人的位置信息通过无线网络发送到监控中心，在监控中心的电子地图上可以看到车辆、人或宠物所在的直观位置，监控中心可通过无线网络对车辆、人或宠物进行远程监控，也可对设备进行设置，例如通过下发指令设置上传间隔、远程重启设备等。 传输网络 可使用GPRS无线通信网络或CDMA无线通信网络，也可以使用短信方式进行数据传输。
GPS监控系统功能及特点概述 GPS监控功能 （1）立即查询 当监控中心发出立即命令之后，GPS终端及时上传车辆、人或宠物的位置信息(包括经度、纬度、方位角、速度、卫星数等信息)及状态信息。 （2）远程跟踪 监控中心可在监控软件上对GPS终端进行定时跟踪设置，可设置某一固定时间上传位置信息和状态信息，一旦设置成功，GPS终端将根据监控中心所下发的指令请求及时上传监控中心所需要的信息。 （3）紧急求助 当司机或者佩带GPS终端的个人遇到特殊情况时，可通过紧急求救按钮向监控中心求救。一旦监控中心接到求救指令，则监控中心工作人员可提供援助或通知警方协助。 （4）历史轨迹回放功能 在历史轨迹回放中，系统可查看历史信息中在某天车辆、人或宠物处于什么位置，走那条线路。当时的车辆是怎样的状态等等信息； GPS监控的特点 GPS监控的特点为实时、动态、双向、精确。 GPS监控的使用 GPS监控主要使用车辆调度监控行业，近几年GPS厂家也推出了适合老人、小孩等使用的GPS监控设备，也有公司专门为企业员工开发的调度设备，如快递行业的收件人员可通过GPS监控设备，实时传输所处的位置，便于公司指挥调度。 GPS监控的使用 车载终端 车载终端设备包括：控制单元（CPU）、显示单元（可选）、GPS、GPS天线、G SM手机（或其他通信模块）、防盗报警器等。主要有防盗报警、导航、通话等功能。 无线数据链路 无线数据传输设备作为基站和各移动目标进行信息交换的枢纽，是整个车辆调度系统中的重要组成部分，其选择方案包括以下几种：Ⅰ、公网设备：GSM、CDMA 、
雷电灾害现状风险评估实施方案 二〇一四年一月
1立项依据 1.1总体说明 雷电灾害是世界上最严重的自然灾害之一，具有突发性、多样性、复杂性、破坏性和选择性等特点，会引发火灾、爆炸、建筑物损坏、信息系统瘫痪等安全事故。它可导致整个建筑物（其构成部分及内部装臵）和公共设施受到损害，同时也可以使设备发生故障，尤其是电气及电子系统，这些损害及故障甚至可能会影响建筑物周围及其附近区域。 为防御雷电造成的灾害，国家和各级政府先后颁布了一系列防雷减灾的法律法规，补充修订了多项雷电防护技术标准和规范，对油、气、煤等易燃易爆场所的雷电防护提出更严格的要求，强化对雷电灾害的风险管理，最大限度降低雷电灾害风险。 1.2油田公司现状 2013年新疆油田公司共检测防雷接地点34323个，接地电阻值不合格点191个，合格率99.44%；重点站库二次检测防雷接地点4871个，不合格点14个，不规范点61个，合格率99.71%。 现场发现的问题主要是： 1、检测的接地电阻值超标。 造成检测的接地电阻值超标是由于有些设施安装的防雷接地装臵使用的年限较长，接地体腐蚀老化严重，导致接地阻值超出最大允许值，如油罐、管道接地的阻值要求小于10欧姆。 2、设施无接地或接地不合规范要求 根据《油（气）田容器、管道和装卸设施接地装臵安全检查规范》（SY5984—2007）要求，在检测过程中发现个别储油单罐
无接地或接地不合规范要求，如准东采油厂、采油一厂、彩南作业区的部分探井的60方储罐没有做接地或只做了一个接地点（规范要求：油罐必须作防雷接地，接地点不应少于2处）。 3、设施接地装臵的引下线与接地体断裂 由于设施接地装臵受地质影响发生下陷、地面施工等造成接地装臵的引下线与接地体断裂。 4、引下线的断接卡螺栓尺寸小或单螺丝连接 部分油罐和计量站存在断接卡连接螺栓偏小和单螺丝连接问题（规范要求：油罐接地引下线应设臵断接卡，断接卡应用2个大于等于M10的螺栓连接）。 5、引下线的断接卡被封埋在不符合规范、断接卡。 6、各单位普遍存在油罐上罐扶梯入口、油罐采样口处、装臵区、泵房、罐区入口、进站口、天然气站等处设臵的人体静电消除器，不是本安型人体静电消除器。 7、部分生产装臵中控制系统操作室没有设臵防静电地板，没有对仪器仪表控制系统采取综合的防雷措施。如在电源系统安装电涌保护器（SPD）。 1.3法律依据 ——《中华人民共和国气象法》 第三十四条各级气象主管机构应当组织对城市规划、国家重点建设工程、重大区域性经济开发项目和大型太阳能、风能等气候资源开发利用项目进行气候可行性论证。 ——《气象灾害防御条例》
雷电定位系统原理及影响定位结果的因素 摘要：在时间差闪电定位算法的基础上，采用蒙特卡罗模拟方法，实现了对闪电定位误差的定量评估。详细分析了闪电定位系统中测站数目、布站方式和站址基线长度3个因素对定位结果的影响。研究表明：定位误差与测站数目、布站方式和基线长度有密切关系。当测站数目一定时，矩形加中心站的布站方式定位结果较好；当布站方式一定时，测站数目越多定位误差越小；在仪器允许的探测范围内，基线越长，覆盖区域越大，定位误差越小。闪电定位误差的定量分析研究，为闪电监测网的站址选择、子站布设等实际工作提供了重要参考依据。 关键词：到达时间；定位原理；定位误差 1.引言 据统计，无论那一时刻，世界上都约有2000个雷暴区在活动，这些雷暴区每秒钟产生1000个以上云地闪和云闪。雷电监测定位系统在雷电的研究、监测及防护领域中处于极其核心的位置。通过实时监测雷暴的发生、发展、成灾情况和移动方向及其它活动特性，对一些重点目标给出类似于台风的监测预报，使雷电造成的损失降到最低点。 自然界中的闪电可以细分为: 1）云闪：云对云、云内放电； 2）地闪：云对地的放电； 3)诱发闪电：人工引雷所形成的闪电； 4）球闪:球状闪电，常常成为地滚闪。 其中，云地闪电对地面上的目标危害最大，是电力、森林防火等领域研究的重点。云地闪电的放电过程如下：云层电荷形成电分布初始击穿梯级先导联接过程 第一回击K过程、J过程直窜先导第二回击。 闪电的放电过程中最重要的过程是回击过程，因为回击的电流大、时间短，辐射的电磁场强，是形成故障、造成危害的主要原因。 每次闪电持续的时间主要由回击数决定，闪电持续的时间一般在1秒以内，平均在0.2秒。一个回击的持续时间一般小于0.1ms（毫秒），回击和回击之间的时间间隔一般为20-200ms之间，平均值为50-70ms。雷电定位系统所测定的回击放电时间是回击产生的电磁脉冲的第一个峰值到达监测站的时刻，精度大约为10-7秒，它等于回击发生的时刻加上传播时延。一次典型的云地闪的电波型[1]如图1-1所示。 1
加强气象灾害监测预警及信息发布工作的实施方案 加强气象灾害监测预警及信息发布是防灾减灾工作的关键环节，是防御和减轻灾害损失的重要基础。 经过多年不懈努力，我国气象灾害监测预警及信息发布能力大幅提升，但局地性和突发性气象灾害监测预警能力不够强、信息快速发布传播机制不完善、预警信息覆盖存在“盲区”等问题在一些地方仍然比较突出。为有效应对全球气候变化加剧、极端气象灾害多发频发的严峻形势，切实做好气象灾害监测预警及信息发布工作，经国务院同意，现提出如下实施方案： 一、总体要求和工作目标 （一）总体要求。深入贯彻落实科学发展观，坚持以人为本、预防为主，政府主导、部门联动，统一发布、分级负责，以保障人民生命财产安全为根本，以提高预警信息发布时效性和覆盖面为重点，依靠法制、依靠科技、依靠基层，进一步完善气象灾害监测预报网络，加快推进信息发布系统建设，积极拓宽预警信息传播渠道，着力健全预警联动工作机制，努力做到监测到位、预报准确、预警及时、应对高效，最大程度减轻灾害损失，为经济社会发展创造良好条件。 （二）工作目标。加快构建气象灾害实时监测、短临预警和中短期预报无缝衔接，预警信息发布、传播、接收快捷高效的监测预警体系。力争到x年，灾害性天气预警信息提前15—30分钟以上发出，气象灾害预警信息公众覆盖率达到90%以上。到x年，建成功能齐
全、科学高效、覆盖城乡和沿海的气象灾害监测预警及信息发布系统，气象灾害监测预报预警能力进一步提升，预警信息发布时效性进一步提高，基本消除预警信息发布“盲区”。 二、提高监测预报能力 （三）加强监测网络建设。加快推进气象卫星、新一代天气雷达、高性能计算机系统等工程建设，建成气象灾害立体观测网，实现对重点区域气象灾害的全天候、高时空分辨率、高精度连续监测。加强交通和通信干线、重要输电线路沿线、重要输油（气）设施、重要水利工程、重点经济开发区、重点林区和旅游区等的气象监测设施建设，尽快构建国土、气象、水利等部门联合的监测预警信息共享平台。加强海上、青藏高原及边远地区等监测站点稀疏区气象灾害监测设施建设，加密台风、风暴潮易发地气象、海洋监测网络布点，实现灾害易发区乡村两级气象灾害监测设施全覆盖。强化粮食主产区、重点林区、生态保护重点区、水资源开发利用和保护重点区旱情监测，加密布设土壤水分、墒情和地下水监测设施。加强移动应急观测系统、应急通信保障系统建设，提升预报预警和信息发布支撑能力。 （四）强化监测预报工作。进一步加强城市、乡村、江河流域、水库库区等重点区域气象灾害监测预报，着力提高对中小尺度灾害性天气的预报精度。在台风、强降雨、暴雪、冰冻、沙尘暴等灾害性天气来临前，要加密观测、滚动会商和准确预报，特别要针对突发暴雨、强对流天气等强化实况监测和实时预警，对灾害发生时间、强度、变化趋势以及影响区域等进行科学研判，提高预报精细化水平。要建立
运用雷电定位系统提高查找线路雷击故障点效率 发表时间：2016-10-11T15:24:02.977Z 来源：《电力设备》2016年第14期作者：尹学军[导读] 雷电定位系统能为绵延在荒郊山谷中的输电线路雷击故障判断提供辅助决策。 （威远县供电公司） 摘要：雷电定位系统能为绵延在荒郊山谷中的输电线路雷击故障判断提供辅助决策，避免巡视人员盲从于运行经验、而进行登杆巡视，同时为雷击区域等级划分提供精确的雷电参数，为雷电分析的提供重要依据，是维护输电线路运行的有力工具。本文就威远县供电公司如何运用雷电定位系统、提高雷击故障查找效率及雷电事故鉴别，进行简要说明和实效分析。 关键字：雷电定位雷电流故障查找 背景介绍 威远县供电公司管辖输电线路属丘陵地带，形成地下矿藏以冶金建材为主导的工业城市，且很多山地地段都是石灰岩，土壤电阻率较大，每年雷暴日约40-50个，线路雷击跳闸仍然是引起输电线路跳闸的首要原因。因此，及时、准确对雷电活动进行大致分析和判断，对于山区线路查找故障点工作而言具有重要意义。 1、线路路径 由于输电线路分布广，并分布在旷野，地形复杂，又属于丘陵地带，因此线路巡视工作较为困难。 2、雷害情况 四川地区雷雨最早从每年的5月开始，最迟到11月，且7、8月达到高峰。其中春季和夏季雷雨天气较多，此时不仅落雷密度大，而且雷电流幅值高，线路遭受雷击跳闸集中发生在每年的6月～8月。威远电网所处地区雷害情况较严重，按照雷区等级划分标准，从图1和图2中，不难看出威远属于雷电活动强烈和雷害风险高的地区，每年雷击跳闸仍然是引起输电线路跳闸的首要原因，且90%以上雷击跳闸故障点处于山区线路。 图1 四川电网雷区分布图
神木市雷电监测预警服务系统的应用 发表时间：2019-10-14T09:07:22.730Z 来源：《科技新时代》2019年8期作者：郭蕾 [导读] 保护国家财产和人民生命财产安全，进而保障神木市经济建设的顺利进行。 （神木市气象局，陕西神木 719300） 摘要：雷电监测预警服务系统是为雷电监测预警定位提供有效手段,系统的运行也将为雷电规律研究积累大量的原始数据资料,对此进行相关分析和研究有利于我们对区域雷电规律的掌握，提高防雷减灾的科技水平。因此，神木市气象局提出建设神木市雷电监测预警服务系统工程，以有效防御和减轻雷电灾害所造成的危害，保护国家财产和人民生命财产安全，进而保障神木市经济建设的顺利进行。 关键词：雷电监测；预警系统；实施方案 引言： 神木位于陕西省北端，黄河中游，长城沿线，介于北纬38°13′—39°27′、东经109°40′—110°54′之间，受极地大陆冷气团控制时间长，受海洋热带气团影响时间短，加之深居内陆，地势较高，下垫面保温、保水性不好，所以大陆性气候显著。神木县为陕西省第一经济强县、中国第一产煤大县，境内煤矿、能化企业众多，煤矿企业大部分作业场所在井下，特殊条件的限制使矿井时刻面临煤尘、水、火、顶板等自然灾害的影响。因独特的地理环境特征，神木县在榆林市范围内属于闪电密度较大的区域。雷电灾害主要集中发生在居民社区、学校、电力系统、户外作业等场所或领域，占雷电灾害比例90%以上。雷电预警作为国家公众气象预报和灾害性天气警报的内容之一，提高雷电监测准确性和预警预报服务的水平，将关系到全社会经济的发展和各行业和人民生活的安全。因此，做好防雷减灾工作刻不容缓。 1 神木市雷电监测预警服务系统工程建设的必要性 ①有利于全面获取雷电信息 工程建成后，可全方位、全天候监测全区雷电活动，获取雷电实时信息，为雷电预警预报、灾害防御、风险评估和特定区域现场防雷服务及雷电规律研究提供基本数据。 ②有利于提供雷电灾害防御服务 灾害防御是减轻自然灾害损失，保障人民生命财产安全的重要举措，此举符合气象事业发展战略，符合省内经济社会发展对气象工作的需求，符合人民群众的安全愿望。本项目为神木地区提供直接有效的雷电灾害防御服务，为防雷设施建设、旅游产业和工农业生产活动提供准确的雷电数据、雷电预警，使神木地区雷电防护水平有实质性的提高。同时，项目建设将为次生气象灾害防御提供服务。雷暴通常伴随暴风雨出现，在预报雷电灾害的同时，也可以为预防洪涝、泥石流、冰雹等次生气象灾害提供技术支撑。另外，本项目建成后也可以为政府提供决策服务，为社会提供公共服务，为神木地区和中小学提供公益服务， ③有利于为雷电灾害应急管理提供科学数据 发生重大雷电灾害时，本项目可以提供雷电天气实况、发展趋势，为雷电灾害应急处置提供科学应对建议，为雷电灾害的勘察、检测、鉴定提供科学数据。 ④有利于提高雷电预警预报准确性和时效性 能准确监测雷暴活动和演变，提高雷电预警预报准确率，提前10~30分钟发出雷电预警信息，提醒公众采取雷电避险措施，避免和减少雷电灾害事故发生。 ⑤有利于提高神木市雷电防御现代化水平 依托雷电监测预警网络的建立，健全雷电灾害防御体系，积极开展特色防雷服务，快步提高防雷公共服务水平，并推动神木市雷电监测能力、预警预报能力和雷电灾害防御能力将达到全国先进水平。 ⑥建设有利于实现全国雷电信息共享 神木市雷电监测和预警业务平台的建立，通过对闪电特征与天气过程关系的深入研究，发展可用于业务的诊断和预报技术，实现全国雷电信息共享，使得用户可以很方便地索取闪电资料及其预报产品，为我国雷电监测和雷电预警预报提供业务服务是十分必要的，这不仅对雷暴和雷电研究具有重要的科学意义，而且对雷电和灾害性天气过程的短时预报业务具有重要的实际应用价值。特别是对雷电防护技术服务业务的技术支撑具有更重要的实际意义。 2 神木市雷电监测预警服务系统工程建设内容 雷电监测预警系统是一套基于地面电场仪和闪电定位网的雷电监测和预警系统。神木市雷电监测预警服务系统工程主要依据《全国雷电监测系统发展规划》和《雷电探测网建设指南》，根据仪器设备的探测距离、满足探测效率和精度、覆盖全区的原则进行确定的。包括雷电监测预警服务系统的硬件设施建设及开发相应的配套软件。整体建设内容有：大气电场仪20套、闪电定位仪2套、市级雷电监测数据应用中心1个，开发大气电场及雷电预警相关数据处理软件1套、雷电预警信息发布平台1套（APP等）。 3 雷电监测预警预报系统的应用 3.1雷电定位系统的应用 闪电定位仪的主要原理是在出现闪电的过程中，会有强大的电流、电压和电磁辐射等连续性强且影响范围广的电磁辐射产生。利用闪电回击辐射的声、光、电磁特性和遥测放电参数，之后选择合适的监测定位法，如定向法、时差法、光学法和干涉法等，对雷电进行监测。以定向法为例，主要是在原双阴极示波器定位仪的基础上，研制出的磁方向闪电定位系统，具有较高的自动化水平，通过宽波段VLF 信号可对闪电辐射进行接收，在一定程度上降低了因窄信号引起的偏振误差和电离层反射造成的影响，该法还能有效减少测角方面的误差；干涉法则是在相位差的基础上对辐射位置进行确定，由于是直线传播，辐射波形、幅度、地面传导率对其的影响相对较小，但是却有极高的定位准确率。在雷电监测预警系统中引入雷电定位系统，可实时监控雷电灾害重点区域状况，而通过雷电综合数据，则能有效预测重点区域出现雷电天气的可能性，最终结合雷电信息开展雷电预警；而结合预警信息，通过远程控制相关单位内的重要设备防雷装置，将雷电电涌侵入通道切断。在解除预警信号后，这些设备就能自动恢复运行，使得雷电灾害造成的财产损失和人员伤亡降到最低。 3.2雷电短时临近预警系统 对于雷电短时临近预警系统来说，在雷电出现前的较短时间内，对雷电信息进行探测并第一时间发出预警信息，有效降低了雷击造成
关于雷电定位系统的原理与应用研究雷电定位系统的原理与应用研究如下文 湖南是一个多雷省份，通常年雷暴日数在50d以上，雷击是线路故障的主要原因。出于安全生产的需要，多年来对雷电参数的观测，尤其80年代对地落雷密度测量，做了大量工作，得出湖南对地落雷密度[1]r=次/km2。这一观测结果远比原规程r=大3倍，与1997年新修订的规程r=很接近。90年代，随着电力工业的大发展，投运的高压线路迅速增长，线路雷击事故增多，故障点的查找工作量很大，以致线路雷击故障查找率对于110～220kv等级只有50左右。另一方面，是把线路的其它事故无根据地归结于雷击。在这种形势下，鉴别线路是否落雷以及精确确定落雷杆号就显得很迫切。正是基于这一生产需要，1993 系统。 经过5a调查研究，开发了全部硬件和软件，建成了包含9个探测站覆盖全省的湖南雷电定位系统，以它的良好定位精度，从1996年开始，在指导全省5000多km220kv及以上超高压线路的雷击故障点查找上，发挥了重要作用。 本文以这个系统为背景，介绍雷电定位系统的构成、特性、应用，以及今后推广中的一些问题。 1 雷击故障定位的原理 雷电放电会产生光、声音和电磁波。现在实用化的雷击
故障定位大都测定放电辐射的电磁波。为此必须建立相应的辐射电磁场计算模型，区分云内放电与对地落雷，采用精确的雷击点的定位交会方法。 回击辐射电磁场计算模型 大量实际观测弄清了对地落雷的形态[2]。落雷通常开始于雷云中高静电区的放电，然后从云向地面以先导形式向下进展，先导到达地面或高耸物体后，沿着先导路径向上产生回击。尽管先导发展具有随意性，但在接近地面时，其通道在几百米的范围内是几乎垂直于地面的。落雷回击电流为幅值大、起始部分陡峭的大电流脉冲，并以近似于光速沿着先导放电路径从大地向云中发展，辐射出很强的电磁波。利用图1的计算模型可以确定回击电流在地面上任一点产生的电磁场强度e(r,φ，θ，t)和b(r,φ，θ，t)。 图1 回击的电磁场计算模型 对地落雷波形判据 云内放电同样辐射电磁波，因此区分对地落雷或云内闪电是极为重要的。大量实测表明，对地落雷与云内闪电的典型波形如图2所示。 现在实用化的雷电定位系统都采用6个波形特征条件鉴 阀值电压：100mv 预脉冲ptk/up≤
用户名guest，密码无 第一章 LIS简介 1.1雷电定位系统（LLS） 雷电定位系统(LLS)是一个实时监测雷电活动的系统,它主要由方向时差探测器(TDF)、中央处理机(NPA) 和雷电信息系统(LIS) 三部分所组成,它能实时测量雷电发生的时间、地点、幅值、极性、回击次数等参数，为防雷保护工作提供大量实用数据，并为快速查找输电线路的雷击故障点提供方便。 1.2 雷电信息系统（LIS） LIS是雷电定位系统的三个组成部分之一。它是一个由计算机等硬件和LIS 专用软件所构成的雷电分析显示终端,主要实现雷击点位置及雷暴运行轨迹的彩色屏幕显示及雷电信息的分析统计。 1.3 LIS工作原理 LIS收到中央处理机NPA发来的雷电信号后,根据雷电的经纬度,通过一系列的变换、计算、处理使其成为计算机屏幕图形坐标,并将雷击点及雷电参数定位在屏幕上地图的相应位置。 LIS既可作为一个本地终端与NPA放在同一处,也可作为远方显示终端远离NPA放置,此时,必须建立起LIS与NPA之间的通讯通道。 1.4 LIS用户工作站的结构 用户工作站有三种结构方式，即：专线终端用户系统、C/S和WEB用户系统。 ?专线终端用户系统通过串口实时接收数据，在网络不普及的时候应用较广； ?C/S（客户端/服务器）用户系统通过访问HTTP服务器获得数据； ?WEB用户系统通过JAVA服务程序直接访问数据库获得雷电数据。 本手册只介绍WEB用户系统。 第二章 WEB用户系统 2.1 特点
利用日益完善的网络资源，通过大家熟悉的浏览器界面，即可实现雷电数据的图形化共享。只要有IE6.0及以上版本的浏览器，用户不需要安装任何程序。只要对IE的操作比较熟悉，基本上不需要培训即可使用。 2.2 功能 雷电数据的准实时图形显示、雷击线路故障的故障杆的查询、雷电活动统计、雷电活动详情、输电线路浏览、程序文件下载、访客留言板、用户管理、雷电定位系统介绍及帮助等功能。以下图一，以国网武汉高压研究院的雷电信息系统为例，在IE地址栏内输入雷电定位系统WEB用户系统的地址，进入网页后的主界面如图2-1。 图2-1 WEB用户系统 在地图的背景上，显示雷电的活动情况，以及电力线路与气象火点；支持线路、点、矩形的缓冲区的雷电相关性查询；界面分区如图2-2。完全网页界面，客户端无须安装任何插件。地图区
雷电灾害防御公共服务现状及对策王海峰 发表时间：2018-12-18T09:30:16.507Z 来源：《防护工程》2018年第26期作者：王海峰 [导读] 雷电是严重的自然灾害之一，邯郸市雷电特征及其影响较大。 河北省邯郸市气象局河北邯郸 056001 摘要：雷电是严重的自然灾害之一，邯郸市雷电特征及其影响较大。因此加强邯郸市防雷减灾管理工作的开展，对于减少雷击事故出现率，保护国家以及群众生命财产安全，推动地方经济和谐稳定发展具有很大的现实意义。 关键词：雷电灾害；公共气象服务；防御对策 引言 雷电灾害是一种极其严重的自然灾害，随着社会经济快速发展及现代化水平提高，城市规模扩展，高层化、智能化建筑大量涌现，各类电子信息系统也广泛运用于公众生产生活中，这些电子系统均属微电子设备，对外界因素敏感，极易受到雷电侵袭，一旦遭受雷电危害，会出现人员伤亡、火灾及信息系统瘫痪等不良事件。邯郸市位于河北省南部，太行山脉东麓， 西面是太行山脉，为中、低山丘陵地貌，东面则是华北平原，境内海拔落差较大，属暖温带大陆性季风气候，雨热同季。受其地形地貌位置以及气候特征影响，邯郸市夏季常出现雷暴活动，年平均雷暴日数西部山区多于东部平原，有自西向东逐渐减少趋势，一年中以7月最多，一日中雷暴多出现在午后到前半夜发生，集中出现在16～21时，几乎每年都可能会因雷电灾害造成不同程度的财产损失，严重时甚至导致出现雷击伤人事故，如2004年7月14日邯郸市峰峰矿区及周围乡镇遭受雷击，致使5人死亡、9人重伤、7人轻伤。因此加强邯郸市防雷减灾管理工作的开展，对于减少雷击事故出现概率，保护国家以及群众生命财产安全，推动地方经济和谐稳定发展具有很大的现实意义。 1邯郸市防雷减灾工作现状 近年来，邯郸市气象防雷中心坚持将防雷减灾管理工作当作重点任务开展，严格贯彻落实《防雷减灾管理办法》、《河北省防雷减灾实施办法》等相关法律、法规以及地方防雷减灾管理细则，强化雷电灾害防御组织管理，积极执行雷电监测、预报预警工作、雷电灾害调研鉴定及防雷科普宣传工作，结合当地雷电监测历史资料对雷电易发区域及其防范等级划分，向公众及时公布有关信息，同时深入各单位及社区、中小学校、农村等地方，积极开展防雷减灾宣传、防护、检测等工作。 邯钢是特大型钢铁企业，是我国重要的优质板材生产基地，是河北钢铁集团核心企业，被誉为“全国工业战线上的一面红旗”，生产、加工、存储等环节都属于易燃易爆危险环境，设施复杂，属于重点防雷安全单位。从2013年4月8日起，河北省邯郸市防雷中心开始对邯钢防雷设施进行年度春季安全检测工作，防雷检测人员克服困难，完成对能源中心、炼铁厂、炼钢厂、焦化厂、冷轧厂、热轧厂、大型轧钢厂、烧结厂等二十一个分厂建筑物、设备、管道、配电室、主控室等易燃易爆场所的防雷安全检测，对检测中发现的防雷隐患下发了限期整改通知书，并及时复检，对检测合格单位发放了《防雷装置安全检测技术报告》，经过防雷中心检测人员的不懈努力，顺利完成了邯钢的年度春季检测工作，确保雷雨季节该类场所防雷安全生产工作不出纰漏，为企业安全运营提供有力保障。 2邯郸市雷电灾害防护工作存在的问题 2.1社会公众雷电防护意识淡薄 邯郸市防雷减灾工作开展以来，取得了较大成就，但纵观工作开展过程中，总结发现仍有一部分群众防雷意识还较为淡薄。近些年来，邯郸市防雷中心注重对地方群众开展防雷减灾知识宣传，但开展过程中缺乏长效机制，仍有一部分群众缺乏对防雷减灾知识的了解，尤其是偏远且通讯、交通不发达的山区，农民居住分散，地形崎岖，防雷减灾知识宣传覆盖面落实不到位，加上村里大部分为年龄偏大的老人和年幼孩子，有的还长期存在封建迷信思想，认为雷电灾害属上天对个人的惩罚，对于雷电灾害预防措施毫不知情，这些因素均造成农村区域雷击事故频繁出现，且难以调查防御，需要不断提升防雷减灾科普知识宣传力度及相关减灾技巧推广应用。 2.2防雷减灾管理人员综合素质不强 当前，邯郸市防雷中心人事管理制度还不够完善，缺乏高素质、高技术的防雷专业性人才。特别是基层气象部门防雷减灾管理人员大都身兼多职，职责分工不够明确，防雷减灾管理工作相对混乱，日常工作开展难免有走过场现象，还有些人员防雷基础理论知识不扎实，对防雷减灾技术认识也不到位，制约防雷减灾管理工作正常开展，尤其是钢铁、化工等及等易燃易爆防雷隐患排查以及大型工程防雷安全监管工作，防雷减灾技术人员要求还跟不上。 3雷电灾害防御公共服务对策 3.1加强防雷知识宣传 邯郸市气象局应加强防雷减灾科学知识宣传，以增强全社会对防雷知识认知度及防雷减灾意识，进行科学防雷、避雷，推动邯郸市防雷减灾工作顺利开展。由于偏远农村和中小学校对防雷知识认知浅薄，应加大学校和农村地区防雷知识宣传，各级政府部门应认识到防雷减灾重要性，为防雷宣传保驾护航。邯郸市气象部门可借助于报纸、广播、网络、电视、手机短信等多渠道宣传防雷减灾知识，结合专题和专家讲座等，做好防雷减灾公共服务知识宣传和普及。 3.2建立和完善雷电灾害监测预警系统 结合邯郸市雷暴特点、灾害发生、产业和行业分布等，同各级政府部门制定同各地相符的防雷减灾方案，推动全市防雷监测网建设，完成闪电定位系统建设，借助于多普勒数字雷达和闪电定位仪对雷暴天气和闪电发生发展情况进行实时监测，加大研究闪电定位系统和多普勒雷达资料信息力度，对邯郸市雷电灾害加强监测，就实时监测资料的基础分析做好雷电灾害预警工作，利用现代化多媒体传播平台向全社会、尤其是雷电环境评价重点区域和雷电防护单位发布雷电预警信息，为当地政府部门的防雷决策提供参考依据。 3.3加强部门联动，消除防雷安全隐患 积极开展面向不同行业雷电预报预警服务，气象防雷中心联合城建、安监、国土、农业等部门，做好沟通协作，共同组成联合检查组对全市防雷安全隐患整改情况、检测机构服务情况、被检单位履行法定义务情况等进行检查，做好邯郸市雷电灾害调查工作，对全市防雷形式加强分析，做好全市易燃易爆、化工等危险场所、重点工程、人员密集场所等防雷检测及雷击风险评估，降低雷电危害。