第３１卷 第２期 ２０１０年 ４月 地震地磁观测与研究 ＳＥＩＳＭ０Ｌ０ＧＩＣＡＬ ＡＮＤ ＧＥ０ＭＡＧＮＥＴＩＣ ＯＢＳＥＲＶＡＴＩＯＮ ＡＮＤ ＲＥＳＥＡＲＣＨ Ｖｏ１．３１ Ｎｏ．２ Ａｐｒ ２０１０
ｄｏｉ：１０．３９６９ｌ／ｊ．ｉｓｓｎ．１００３－３２４６．２０１０．０２．０１８
“鹰眼’’雷电预警系统在地震台站的应用
王日风 张秀萍 王长江 蒋翠荣
中国河北０７５０００河北省地震局张家口中心地震台
摘要地震观测仪器防雷击是保证仪器正常工作的首要难题之一。目前，虽然很多台站对仪器做 了多级保护的防雷工作，但未起到提前有效的防护作用。本文介绍的“鹰眼”雷电预警系统主要实 时监视一定尺度空间的电场值和雷电波，当系统监测值达到设定的预警条件参数，则自动报警，可 提前切断仪器与外界的连接，有效预防雷击。 ．
关键词雷电预警系统；电场值；地震台站
０ 引言
作为地震监测台站其首要任务是保证产出连续、可靠的高质量的观测资料为地震分析预
报工作提供保障，而如何保证仪器的正常工作是地震监测台站面临的主要难题之一。影响台
站监测仪器正常工作的最大隐患之一就是仪器遭雷击，仪器雷击造成的经济损失惨重，观测资
料中断；所以如何做好台站的地震监测仪器的防雷工作是十分重要的（王长江等，１９９９）。
广州市徕信电子科技有限公司综合十多年专业防雷经验，组织多位业内专家开发的新一
代雷电预警系统——“鹰眼”雷电预警系统，采用美国最先进的最精确的雷电探测器与电场仪
作为组合传感器，结合国内实际情况，经过专家组精心设计，深度开发，是高智能、高准确率的
雷电预警系统。该系统可检测与雷击直接相关的参数，比如大气电场值、雷击位置等，经过综
合分析处理后，预警监控区内可能发生的雷击。“鹰眼”雷电预警系统于Ｚ００９年８月初安装于
张家口地震台和怀来地震台，并组成简易的网络系统。
系统结构及工作原理
１．１ 系统结构
鹰眼雷电预警系统是对小范围单位预警雷电信息，原理见图１，也可以利用现有的网络设
雷电预警等级
雷电预警等级分三级，分别以黄色、橙色、红色表示。
雷电预警等级之雷电黄色预警信号：
6小时内可能发生雷电活动，可能会造成雷电灾害事故。在这种天气下，要尽量避免户外活动，在户外且附近没有安全避护场所的人员应尽快返回，游乐场所尽快安排停运户外设施，并把游人安置到安全场所。
雷电预警等级之雷电橙色预警信号：
2小时内发生雷电活动的可能性很大，或者已经受雷电活动影响，且可能持续，出现雷电灾害事故的可能性比较大。在这种天气下，除停止户外活动外，不要在树木、塔吊、变压器下及孤立的棚子和小屋里避雨;在空旷场地不要打伞，要切断危险电源，远离电线、变压器等带电设备，远离铁塔、烟囱、电线杆、旗杆、各种天线等高大物体，远离建筑物的避雷针及其下引线等。
雷电预警等级之雷电红色预警信号：
2小时内发生雷电活动的可能性非常大，或者已经有强烈的雷电活动发生，且可能持续，出现雷电灾害事故的可能性非常大。在这种天气下，可采取雷电橙色预警信号发布时的相关防御措施。
雷电黄色预警信号中国标准
6小时内可能发生雷电活动，可能会造成雷电灾害事故。
雷电预警等级有三级，提醒大家在雷电天气一定要注意安全。
大 气 电 场 仪 雷 电 检 测 预 警 系 统
雷
电
预
警
仪
雷
电
预
警
器
装
置
系
统
河 南 汇 龙 合 金 材 料 有 限 公 司
产品介绍：
大气电场仪是直接安装在地面上对雷云电荷量（或称大气静电场场强）进行监测，在晴好天气下大气静电场场强为± 500V/m，但当暴风雨来临时，大气静电场场强会激增至±15kV以上。大气电场仪就是通过对电场极性变化的探测和分析，以及对一场雷暴过程的不同阶段所发生的电场变化设以门限数值，包括两个特殊门限：在平原或低海拔地区为6 kV/m ± 1 kV/m；在中海拔的山区（海拔1,000～2,000 m）为10 kV/m
± 2 kV/m，就能够实现对暴风雨来临和雷击可能性的预警，具有相当高的安全性和准确性。
产品结构:
大气电场仪作为探测大气中电场强度的主要仪器，室外探头部分包括外场传感器、信号处理箱两部分组成，外场传感器负责对地表附件的大气静电场场强进行测量，在完成一次数据采集。信息处理箱主要完成传感器所采集数据的分析、处理和存储，并将转换结果打上时标发送出去，同时还对外场传感器进行供电和箱体内温度的电路板的温湿度进行实时监控，电源电压，经纬度等数据进行识别和监控。此外，电源端口和信号端口都做了防雷电波感应和入的防护用来抵抗因雷击或电网中大功率设备通断产生的电涌侵袭，保护设备不受损坏。
室内设备主要是上位机软件，负责将信息处理箱发来的探测数据通过上位机软件解析，并显示在PC机上，并在上位机上进行实时监控和雷暴预警。整个系统可由1组室外探头和上位机软件组成也可由多组室外探头和上位机软件组成。
雷电信息综合分析系统-TICAS
基于GIS的雷电信息综合分析应用系统以电网生产管理信息系统GPMS为基础，结合GPMS的电网台帐和运行信息数据，以及雷电监测数据，在区域内实现雷电的实时查询、统计分析、WBGIS定位、分布图GIS展现、线路雷害故障分析等功能。
☆ 功能简介
雷电定位查询：针对区域范围内的实时和历史雷电，按所属行政区域及时间区域查询，实现雷电图数结合的分析展现。
线路定位查询：查询线路特定半径走廊带的雷电，根据雷电发生的时间范围和线路的走廊带宽度来分析线路的雷电分布。
雷电统计：统计全省所有市级、区县级等行政区域的雷电密度、负极性比率、观测雷电日、观测雷电小时、常规雷电日、常规雷电小时、最大雷电流、最小雷电流、平均雷电流、回击次数等雷电参数，并生成相应柱状图、概率图、分布图。
雷电专题图：在电网图上叠加展现福建省的落雷密度、落雷日等的雷电分布图。采用网格平移算法，根据不同的等级进行着色，并进行平滑处理，宏观上分析福建省区域的落雷密度和落雷日的整体情况。
雷击跳闸：将线路跳闸和线路区间落雷关联进行分析，实现线路跳闸点杆塔和雷电的双向定位；并针对线路进行落雷日、落雷密度两种统计方式的跳闸率指标计算，分析线路的整体雷击跳闸情况。
☆ 产品特点
1.系统实现了雷电信息数据的自动统计、自动分析、以及多视角、多类型的直观图形和表格显示；
2.采用网格法对雷电监测信息数据的预处理，可即时提供全省任意时间、空间范围的观测雷电日、常规雷电日、落雷密度、等的分析统计；
3.解决了雷电日、落雷密度参数的实时观测和统计问题，率先在国内电力系统生产管理平台上实现雷电信息数据在输电线路走廊和广域空间的即时统计分析和发布；
4.实现了雷击跳闸统计与实时雷电统计的信息的关联，完全实现了实时雷电参数、雷击跳闸到跳闸率指标的一体化、自动化的流程式的雷电跳闸统计运算；
