闪电定位系统原理介绍37页PPT
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雷电定位系统原理及影响定位结果的因素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。
闪电定位仪
一、闪电基本概念
闪电是发生于大气中的放电现象,闪电定位仪通过对放电过程中电磁辐射特性的测量,探测闪电的位置与放电参数。
闪电观测包括闪电波形到达时间、方位角、磁场峰值、电场峰值、波形特征值(过阈值点、陡点、峰点、后过零点)、陡度值等。
二、设备结构图
闪电定位仪的主要有保护罩、支架、天线组、接收机、供电电源等组成。
设备总体结构图:
设备主要构成图:
设备电子盒结构图:
三、测量原理
闪电定位仪基于两个正交的环形磁天线进行闪电辐射源磁场测量,通过GPS天线、接收天线进行数据采集,经过数据处理得到闪电辐射源的到达时间、方位角、磁场峰值、
电场峰值等参数。
闪电定位仪原理
闪电定位仪原理是利用闪电放电时产生的电磁波在空气中传播的速度特性来确定闪电发生的位置。
闪电放电时会产生电磁波,电磁波在空气中传播的速度与电磁波频率有关。
在闪电定位仪中,会使用多个接收天线来接收闪电放电的电磁波信号,然后根据接收到的信号的时间差来计算闪电发生的位置。
具体原理如下:
1. 在定位仪中设置多个接收天线,这些天线之间的间距需要相等,可以按照正方形、矩形或者圆形的布局方式设置。
2. 当有闪电放电时,接收天线会接收到电磁波信号,并将信号传输给接收电路进行处理。
3. 接收电路会记录下每个接收天线接收到信号的时间,并将时间差传递给定位算法进行计算。
4. 定位算法根据接收天线之间的间距和信号的时间差计算出闪电发生的位置。
闪电定位仪原理的关键点在于通过测量接收天线接收到信号的时间差来计算闪电的位置。
在实际应用中,可以通过使用更多的接收天线以及精确的时间测量来提高定位的准确性。
防雷系统的组成及工作原理欧阳光明(2021.03.07)一、防雷接地原理:接地系统接地是避雷技术最重要的环节,不管是直击雷、感应雷、或其他形式的雷,最终都是把雷电流送入大地。
因此,没有合理而良好的接地装置是不能可靠地避雷的。
接地电阻越小,散流就越快,被雷击物体高电位保持时间就越短,危险性就越小。
对于计算机场地的接地电阻要求≤4欧姆,并且采取共用接地的方法将避雷接地、电器安全接地、交流地、直流地统一为一个接地装置。
如有特殊要求设置独立地,则应在两地网间用地极保护器连接,这样,两地网之间平时是独立的,防止干扰,当雷电流来到时两地网间通过地极保护器瞬间连通,形成等电位连接。
1、防雷接地装置包括以下部分:1)雷电接受装置:直接或间接接受雷电的金属杆(接闪器),如避雷针、避雷带(网)、架空地线及避雷器等。
2)接地线(引下线):雷电接受装置与接地装置连接用的金属导体。
3)接地装置:接地线和接地体的总和。
接地体指的是降阻剂,离子接地极,扁钢等2、弱电系统与防雷系统采用联合接地方式时,其接地电阻应满足什么条件?联合接地时接地电阻值取弱点系统和防雷系统要求的最小值,1)比如防雷系统要求小于10欧姆,弱点系统要求小于4欧姆,联合接地就取小于4欧姆。
2)防雷系统要求小于1欧姆,弱点系统要求小于4欧姆,联合接地就取小于1欧姆。
二、防雷电源(Lightning Power)随着城市经济的发展,感应雷和雷电波侵入造成的危害却大大增加。
一般建筑物上的避雷针只能预防直击雷,而强大的电磁场产生的感应雷和脉冲电压却能潜入室内危及电视、电话及电子仪表等用电设备。
然而,信息时代的今天,电脑网络和通讯设备电气设备的瞬间过电压网络设备,造成设备或元器件损坏,人员伤亡,传输或储存的数据受到干扰或丢失,甚至使电子设备产生误动作或暂时瘫痪、系统停顿,数据传输中断,局域网乃至广域网遭到破坏。
其危害触目惊心,间接损失一般远远大于直接经济损失。
因此,防雷电源便应运而生。