雷电的监测和预警
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防雷检测知识点总结雷电是一种非常危险且具有破坏力的自然现象,能够给人类的生命和财产带来巨大损失。
因此,防雷工作对于人类的安全和财产的保护至关重要。
防雷检测是防雷工作中的重要环节,通过对建筑物或设备的导电性能和绝缘性能进行检测,可以有效地预防雷电对其造成的破坏。
在本文中,我们将对防雷检测的相关知识点进行总结,以便大家更好地了解和掌握防雷工作。
一、防雷检测的基本概念1.1 防雷检测的定义防雷检测是指对建筑物、设备或其他物体的导电性能、绝缘性能、接地装置等进行检测,以确保其能够有效地抵御雷电的破坏。
防雷检测是防雷工作的重要组成部分,其主要目的是保护人类生命和财产免受雷电的危害。
1.2 防雷检测的意义防雷检测对于建筑物、设备和其他物体的安全性至关重要。
通过防雷检测,可以及时发现导电性能和绝缘性能存在的问题,及时进行修复和改进,从而有效地预防雷电造成的损失。
因此,防雷检测的意义在于提高建筑物和设备的抗雷能力,保障人类的生命财产安全。
1.3 防雷检测的范围防雷检测的范围包括建筑物、设备、通信系统、电力设施、输配电线路等各个方面。
主要内容包括导电性能检测、绝缘性能检测、接地装置检测、避雷针检测、雷电预测等。
二、防雷检测的方法和工具2.1 导电性能检测导电性能是指建筑物和设备对雷电电流的导通能力。
导电性能检测的方法主要包括使用导电测试仪、接触电阻测试仪、雷电流测试仪等。
通过这些测试仪器,可以准确地测量建筑物和设备的导电性能,及时发现导电问题,采取有效的措施进行修复。
2.2 绝缘性能检测绝缘性能是指建筑物和设备对雷电电流的绝缘能力。
绝缘性能检测的方法主要包括使用绝缘电阻测试仪、介质强度测试仪、介质损耗测试仪等。
通过这些测试仪器,可以准确地测量建筑物和设备的绝缘性能,及时发现绝缘问题,采取有效的措施进行修复。
2.3 接地装置检测接地装置是建筑物和设备对雷电电流进行接地的重要装置。
接地装置检测的方法主要包括使用接地电阻测试仪、接地电位测试仪、接地电流测试仪等。
一、总则1.1 编制目的为有效预防和应对雷电灾害,保障人民群众生命财产安全,维护社会稳定,特制定本规范。
1.2 编制依据根据《中华人民共和国突发事件应对法》、《中华人民共和国气象法》等相关法律法规,结合本地区实际情况,制定本规范。
1.3 适用范围本规范适用于本地区各级政府、企事业单位、社会组织及个人在雷电灾害预防和应对工作中的应急管理工作。
二、组织体系2.1 领导机构成立雷电灾害应急指挥部,负责雷电灾害预防和应对工作的统一领导和指挥。
2.2 工作机构设立雷电灾害应急办公室,负责雷电灾害预防和应对工作的日常管理和协调。
2.3 专业队伍组建雷电灾害应急专业队伍,负责雷电灾害的监测、预警、处置和救援工作。
三、监测预警3.1 监测建立雷电灾害监测网络,实时监测雷电活动,确保预警信息的准确性和及时性。
3.2 预警根据监测数据,及时发布雷电灾害预警信息,提醒公众做好防范措施。
四、防御措施4.1 防雷设施建设加强防雷设施建设,提高防雷能力。
对易受雷击的建筑物、设备等进行防雷改造。
4.2 人员疏散在雷电天气来临前,对易受雷击区域的人员进行疏散,确保生命安全。
4.3 防雷宣传教育加大防雷宣传教育力度,提高公众防雷意识和自我保护能力。
五、应急处置5.1 应急响应根据雷电灾害的严重程度,启动相应级别的应急响应。
5.2 救援力量调配迅速调配救援力量,确保救援工作有序开展。
5.3 救援行动开展应急救援行动,包括人员搜救、伤员救治、财产损失评估等。
六、后期处置6.1 灾情评估对雷电灾害造成的损失进行全面评估,为灾后重建提供依据。
6.2 灾后重建根据灾情评估结果,制定灾后重建计划,确保受灾地区尽快恢复正常。
七、保障措施7.1 资金保障设立雷电灾害应急专项资金,确保应急管理工作顺利开展。
7.2 人员保障加强应急管理人员和救援队伍的培训,提高应急处置能力。
7.3 设备保障配备必要的应急救援设备,确保救援行动顺利进行。
八、附则8.1 本规范自发布之日起施行。
基于数据融合的雷电监测预警方法研究的开题报告一、研究背景及意义雷电是一种极端天气现象,对人们的生命财产和现代化基础设施等造成很大的威胁。
为了及时预警和防范雷电,研究雷电监测预警技术变得越来越重要。
目前,常见的雷电监测预警方法主要有气象雷达、闪电定位系统和电场探测系统等。
然而,每种监测手段都有其局限性,一些系统的监测范围较小,难以覆盖整个地区;另一些方法的监测精度有限,难以准确预测雷电的发生和路径。
因此,研究多种雷电监测手段的数据融合方法,能够充分利用各种监测手段的优势,提高雷电监测和预警的精度和覆盖范围。
二、研究内容和方法2.1 研究内容本研究拟针对雷电监测预警中数据采集、处理、分析和数据融合等关键技术展开研究,着重探讨以下几个方面内容:1. 雷电监测数据采集和预处理:包括雷电定位系统闪电数据、气象雷达反射率因子数据、电场探测系统电场数据等多种雷电监测手段的数据采集和预处理技术。
2. 雷电预警模型研究:利用数据挖掘、机器学习等技术,建立多种雷电预警模型,对比分析其优缺点,提高雷电预测的准确性和及时性。
3. 数据融合和汇聚技术研究:利用数据融合技术将多种雷电监测数据结合起来,设计融合方案,提高各种雷电监测手段的监测精度和覆盖范围。
4. 将研究成果应用到实际工程中,构建集成式的雷电监测预警系统,并以某一地区为例进行案例分析,验证雷电监测预警系统在实际应用中的可行性和有效性。
2.2 研究方法本研究采用实验室实验及案例研究相结合的方法进行,将数据挖掘和机器学习等技术引入到研究中来,采集和处理多种雷电监测数据,对其进行深度分析,利用数据融合技术进行数据的优化和整合,构建出集成式的雷电监测预警系统。
此外,还将采用专门的仪器设备,如雷电探测仪、气象雷达、闪电定位器等进行应用研究。
三、预期研究结果本研究拟探讨基于数据融合的雷电监测预警方法,预期能够实现以下研究成果:1. 构建出一套多种雷电监测手段数据融合的技术体系,提高监测精度和覆盖范围。
雷电应急预案一、背景介绍雷电是一种常见的自然灾害,具有高能量和破坏力强的特点,对人类生命财产安全造成严重威胁。
为了有效应对雷电灾害,保障人员安全和设备设施的正常运行,制定雷电应急预案是必要的。
本文将详细介绍雷电应急预案的制定要点和执行步骤。
二、预案制定要点1. 预案目标:确保人员生命安全,减少财产损失,保障设备设施正常运行。
2. 预案责任人:明确预案的责任人,负责预案的制定、组织实施和评估改进。
3. 预案组织机构:建立应急指挥部,明确各部门职责和协调机制。
4. 预案流程:制定完善的应急流程,包括预警、应急响应、救援和恢复等环节。
5. 预案培训:定期组织预案培训和演练,提高人员的应急反应能力和处置技能。
6. 预案评估改进:定期对预案进行评估,及时改进和完善。
三、预案执行步骤1. 预警阶段- 监测雷电活动:建立雷电监测系统,及时获取雷电活动信息。
- 发布预警信息:根据雷电活动情况,发布预警信息,提醒相关人员注意防范。
- 启动应急响应:预警发布后,即将启动应急响应,组织相关人员进入待命状态。
2. 应急响应阶段- 组织疏散和避雷:根据预警信息,组织人员疏散到安全地点,并进行避雷措施。
- 住手室外活动:暂停室外活动,确保人员不暴露在雷电环境中。
- 切断电源:切断电源,避免雷击对设备设施造成伤害。
- 防护措施:提供防护设备,如避雷针、避雷网等,减少雷击的危害。
- 通讯保障:确保通讯设备的正常运行,保持与外界的联系。
3. 救援阶段- 人员搜救:在雷电过后,组织人员对受伤或者被困人员进行搜救和救助。
- 设备检修:对受雷击的设备进行检修和维护,确保设备设施的正常运行。
- 事故调查:对雷电事故进行调查,总结经验教训,完善预案。
4. 恢复阶段- 恢复生产:根据灾情恢复情况,组织生产和工作的正常进行。
- 心理疏导:对受灾人员进行心理疏导和匡助,减轻灾后心理压力。
- 修复设施:对受损设施进行修复和重建,恢复正常运行。
四、预案评估改进1. 定期评估:每年定期对预案进行评估,发现问题和不足之处。
一、总则 1. 编制目的 为了有效预防雷电灾害,保障人民群众生命财产安全,降低雷电灾害造成的损失,特制定本预案。
2. 编制依据 依据《中华人民共和国气象法》、《中华人民共和国安全生产法》等相关法律法规,结合本乡实际情况,制定本预案。
3. 适用范围 本预案适用于本乡范围内所有雷电灾害预防和应急处置工作。 二、组织机构及职责 1. 成立乡防雷安全应急指挥部 (1)指挥长:乡长 (2)副指挥长:分管副乡长、乡应急管理局局长 (3)成员:乡相关部门负责人 2. 乡防雷安全应急指挥部职责 (1)负责组织、协调、指挥本乡雷电灾害预防和应急处置工作; (2)制定和修订乡防雷安全应急预案; (3)组织防雷安全培训和演练; (4)对雷电灾害预防和应急处置工作进行监督检查。 3. 相关部门职责 (1)乡应急管理局:负责组织、协调、指挥本乡雷电灾害预防和应急处置工作; (2)乡气象局:负责提供雷电灾害预警信息; (3)乡教育局:负责组织学校开展防雷安全教育和演练; (4)乡住建局:负责组织、协调、指导本乡建筑物的防雷设施建设; (5)乡农业农村局:负责组织、协调、指导本乡农业设施防雷工作; (6)乡工信局:负责组织、协调、指导本乡企业防雷工作; (7)乡宣传部门:负责宣传雷电灾害预防和应急处置知识。 三、预警与监测 1. 雷电灾害预警 乡气象局根据雷电灾害预警信息,及时发布预警信号,并通知乡防雷安全应急指挥部。
2. 雷电灾害监测 乡防雷安全应急指挥部组织相关部门对雷电灾害进行监测,及时掌握灾害动态。 四、应急处置 1. 启动应急预案 当雷电灾害发生时,乡防雷安全应急指挥部立即启动应急预案,采取应急处置措施。 2. 应急响应 (1)疏散人群:组织相关部门对危险区域内的群众进行疏散,确保人员安全; (2)切断电源:组织相关部门切断危险区域的电源,防止雷电灾害引发火灾; (3)组织救援:组织救援队伍对受雷电灾害影响的区域进行救援; (4)信息报送:及时向上级政府和相关部门报送雷电灾害情况和应急处置情况。 3. 应急结束 当雷电灾害得到有效控制,应急指挥部根据实际情况决定结束应急处置工作。 五、后期处置 1. 调查评估 对雷电灾害进行调查评估,分析灾害原因,总结经验教训。 2. 修复重建 组织相关部门对受雷电灾害影响的设施进行修复和重建。 3. 责任追究 对雷电灾害预防和应急处置工作中存在失职、渎职行为的,依法依规追究责任。 六、附则 1. 本预案自发布之日起施行。 2. 本预案由乡防雷安全应急指挥部负责解释。 3. 本预案如与本乡实际情况不符,应及时修订。
浙江雷电灾害防御和应急办法
是指浙江省针对雷电灾害所制定的一系列措施和应急预案。
下面是浙江省雷电灾害防御和应急办法的主要内容:
1. 雷电监测和预警:浙江省建立雷电监测系统,对全省范围内的雷电活动进行实时监测,并及时发布雷电预警信息。
监测系统包括雷电观测站、雷电监测雷达等设备,能够提供精准的雷电监测数据和预警信息。
2. 安全防护设施建设:在重点区域、高风险区域和人员密集区域,建设雷电防护设施,包括避雷针、接地网等。
对于一些重要的建筑物和设施,如高层建筑、电力设备等,要按照相关规定进行雷电防护设施的建设和维护。
3. 增强公众安全意识:通过宣传教育、媒体渠道等方式,提高公众对雷电灾害的认识和防范意识。
向公众普及雷电灾害的知识,告知应对雷电灾害的基本方法,如避雷姿势、避雷措施等。
4. 组织应急救援力量:建立一支专业的雷电灾害应急救援队伍,装备必要的救援器材和装备,并进行定期的培训和演练。
同时,建立与其他相关部门和机构的合作机制,加强协同作战能力。
5. 针对不同场所和行业制定具体应急预案:根据不同场所和行业的特点,制定相应的雷电灾害应急预案,包括避雷、转移、应急救援等方面的具体措施。
要加强与各类企事业单位的联络和沟通,确保应急预案的有效实施。
总之,浙江雷电灾害防御和应急办法是一套综合性的措施和预案,旨在提高对雷电灾害的预警能力,加强公众的安全意识,提供有效的应急救援措施,最大限度地减少雷电灾害对人民群众和社会经济的损失。
风电场防雷检测实施方案一、背景介绍随着风电场的发展,风电设备的安全性和可靠性越来越受到关注。
雷电是风电场常见的自然灾害之一,不仅对风电设备造成直接损害,还可能引发火灾等严重后果。
因此,风电场防雷检测工作显得尤为重要。
二、风电场防雷检测的重要性1. 保障设备安全风电设备一旦遭受雷击,可能导致设备故障甚至损毁,严重影响风电场的正常运行。
因此,进行防雷检测是为了保障风电设备的安全运行。
2. 预防火灾雷电引发的火灾是风电场防雷检测的重要考虑因素之一。
通过及时发现雷电风险,可以有效预防火灾的发生,保障风电场的安全。
三、风电场防雷检测实施方案1. 现场雷电风险评估首先,需要对风电场进行雷电风险评估,确定潜在的雷电危险区域和设备。
通过对风电场的实地考察和数据分析,评估雷电风险,为后续防雷措施的制定提供依据。
2. 防雷设施建设根据雷电风险评估结果,对风电场内的设备和建筑进行防雷设施建设。
包括但不限于:避雷针、接地装置、避雷带等防雷设备的安装和改造,以提高设备的抗雷能力。
3. 防雷监测系统建设在风电场内建设防雷监测系统,实时监测雷电活动情况,及时发现雷电风险,为风电场的安全运行提供及时预警和保障。
4. 防雷维护管理建立风电场防雷设施的定期检测和维护管理机制,确保防雷设施的有效性和可靠性。
及时发现并处理设备的故障和损坏,保障风电场的安全运行。
五、结语风电场防雷检测实施方案的制定和实施,是保障风电设备安全运行的重要保障措施。
通过科学合理的防雷检测方案,可以有效预防雷电灾害,保障风电场的安全稳定运行。
同时,也需要不断改进和完善防雷检测方案,以适应风电设备和技术的发展,提高风电场的安全性和可靠性。
雷暴云地面电场特征和基于多源观测资料的雷电预警研究雷暴云地面电场特征和基于多源观测资料的雷电预警研究雷暴是常见的天气现象,带来了丰富的降水、狂风和雷电等天气元素。
其中,雷电是由于强烈的云内垂直气流作用下,云间大量水滴、冰晶的碰撞和摩擦,产生巨大静电能而形成的自然现象。
雷电的产生与大气中大规模水汽的存在有关,虽然地球上蕴藏的水汽总量很大,但地球大气中的水汽分布很不均匀,大部分水汽集中在热带和亚热带地区。
在这些地区,强热力作用和大气扰动的影响下,产生了较强的对流和垂直气流运动,为雷电的形成提供了条件。
雷电的形成和发展是一个复杂的过程,涉及到大气中水汽的运动、云微物理过程、电荷的产生和分布等多个方面。
由于雷电的突发性和破坏性,能够准确预警雷电活动对于社会的安全和经济发展具有重要意义。
因此,基于多源观测资料的雷电预警研究成为科学家们的关注焦点。
地面电场是雷电活动的一个重要特征之一,通过对地面电场的观测可以了解雷电云的垂直发展过程和活动强度。
地面电场观测用到的仪器是闪电探测器,它通常由一个接收天线和相关的信号处理系统组成。
当闪电发生时,雷电放电的电流会引起感应电场的变化,闪电探测器通过接收感应电场信号,可以实时监测到雷电活动并进行预警。
除了地面电场观测,雷电预警研究还需要其他多源观测资料的支持。
例如,雷达观测可以提供雷暴云的立体结构和降水特征等信息,红外卫星观测可以提供雷暴云顶温度和云顶高度等指标,地闪观测可以揭示雷电活动的时空分布规律。
这些观测资料能够为雷电预警研究提供丰富的基础数据,并结合气象模型和预报技术,对雷电活动进行准确预测。
雷电预警研究的核心是要建立起雷电活动与各种观测资料之间的联系。
首先,需要分析和研究雷暴云的形成和发展机制,了解它们的演变规律和影响因素。
根据雷达观测、红外卫星观测和地闪观测等数据,可以对雷暴云进行特征分析,揭示雷电形成的机制和规律。
同时,还需要对不同类型的雷电活动进行分类和分析,例如云地闪电、云云闪电和地云闪电等,以便更好地建立雷电活动的统计学模型。
防雷减灾管理办法中国气象局令(第8号)第一章 总 则第一条 为了加强雷电灾害防御工作,保护国家利益和人民生命财产安全,维护公共安全,促进经济建设和社会发展,依据《中华人民共和国气象法》、《中华人民共和国行政许可法》等法律、法规的有关规定,制定本办法。
第二条 在中华人民共和国领域和中华人民共和国管辖的其他海域内从事防雷减灾活动的组织和个人,应当遵守本办法。
本办法所称防雷减灾,是指防御和减轻雷电灾害的活动,包括雷电和雷电灾害的研究、监测、预警、防护以及雷电灾害的调查、鉴定和评估等。
第三条 防雷减灾工作,实行安全第一、预防为主、防治结合的原则。
第四条 国务院气象主管机构负责组织管理和指导全国防雷减灾工作。
地方各级气象主管机构在上级气象主管机构和本级人民政府的领导下,负责组织管理本行政区域内的防雷减灾工作。
国务院其他有关部门和地方各级人民政府其他有关部门应当按照职责做好本部门和本单位的防雷减灾工作,并接受同级气象主管机构的监督管理。
第五条 国家鼓励和支持防雷减灾的科学技术研究和开发,推广应用防雷科技研究成果,加强防雷标准化工作,提高防雷技术水平,开展防雷减灾科普宣传,增强全民防雷减灾意识。
第六条 外国组织和个人在中华人民共和国领域和中华人民共和国管辖的其他海域从事防雷减灾活动,应当经国务院气象主管机构会同有关部门批准,并在当地省级气象主管机构备案,接受当地省级气象主管机构的监督管理。
第二章 监测与预警第七条 国务院气象主管机构应当组织有关部门按照合理布局、信息共享、有效利用的原则,规划全国雷电监测网,避免重复建设。
地方各级气象主管机构应当组织本行政区域内的雷电监测网建设,以防御雷电灾害。
第八条 各级气象主管机构应当加强雷电灾害预警系统的建设工作,提高雷电灾害预警和防雷减灾服务能力。
第九条 各级气象主管机构所属气象台站应当开展雷电监测,有条件的地方开展雷电预报,并及时向社会发布。
第十条 各级气象主管机构应当组织有关部门加强对雷电和雷电灾害的发生机理等基础理论和防御技术等应用理论的研究,并加强对防雷减灾技术和雷电监测、预警系统的研究和开发。
加强气象防雷检测工作的具体措施探析气象防雷检测工作是一项非常重要的工作,其主要目的是保护人民群众的生命财产安全,预防雷击灾害的发生。
随着雷电灾害的不断增加,气象防雷检测工作变得越来越重要。
本文将围绕加强气象防雷检测工作的具体措施展开探讨。
一、建立完善的气象雷电监测体系建立完善的气象雷电监测体系是做好气象防雷检测工作的重要前提,而一个完善的气象雷电监测体系必须具备全天候、全方位、多参数、多层次、高精度、高实时性的特点。
首先应该在全国范围内建立起气象雷电监测网络,安装雷电探测器和地闪仪等设备,形成高精度的气象雷电监测体系。
其次,各级气象部门还应开展科学研究,不断改进和完善监测技术,提高监测的精度和实时性,使之成为一项高效的工具,从而更好地服务于社会的需求。
二、加强防雷知识宣传教育加强防雷知识宣传教育是预防雷击灾害的重要手段。
对于广大民众来说,了解防雷知识非常重要,只有他们自己有了预防雷击灾害的意识和能力,才能在遭受雷击时采取及时有效的救援措施。
因此,各级气象部门应加强防雷知识宣传教育,通过各种形式、媒介和途径,向广大民众普及防雷知识。
同时,针对不同的群体,采取不同的宣传方式,例如对于学校和企业单位,在开展安全生产活动时加大防雷知识宣传力度;对于普通民众,可以通过社区、乡镇等渠道开展防雷知识宣传教育活动。
三、加强预警预报和服务加强气象防雷预警和服务是为了灾后的防护和救援,及时预告雷电天气和灾害,从而提前采取相应的措施,减轻雷电灾害带来的损失。
因此,各级气象部门应加强地方与区域雷电监测和预警系统的建设,使预警和预报系统能够在第一时间向公众及有关部门发布气象预警信息,从而减少人员伤亡和财产损失。
同时,还应加强灾后服务,及时开展防雷灾害评估和救援,为受灾地区提供及时有效的帮助和救援。
四、开展防雷技术装备研发开展防雷技术装备研发是防范雷击灾害的另一重要手段,只有通过技术手段加强对雷电灾害的防范和控制,才能更好地保护人民群众的生命财产安全。
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。
雷电监测的方法
雷电的监测方法主要有:目测、照相、电场仪、闪电计数器、光谱仪、脉冲电压记录仪、卫星闪电探测器、声探测器、雷达探测等
下面简要介绍常用的一种:闪电的照相观测方法
由照相观测可以测量闪电的时间、闪电的速度和闪电的结构。
早在19世纪后期,Hoffert (1889)就利用照相摄影方法观测闪击,他将照相机作水平快速移动,获取闪电照片,观测闪电变化情况,发现闪击是有分枝的,并且闪击之间有连续发光存在。
并测量两闪击的时间间隔为1/5~1/10秒,这个时间显然是过大了。
到20世纪初,法国Walter(1902~1918)利用一由钟控制的可移动照相机,他精确地测出了闪击之间的时间,并拍摄了第一次闪击之先导,并观测到第一次闪击是向下分枝的,但是他没有发现先导是梯级的。
同时,美国Larsen(1905)也进行了类似的闪电观测,测量了闪击之间的时间,并记录到一次由40次闪击组成的闪电,但是分不清箭式先导
闪电的高速旋转照相法
直至1926年博尹斯(Boys)设计的一种旋转式相机,后来称之Boys相机,如图
9.1,其结构是将两个照相机的镜头分别安装
在一旋转圆盘的一条直径的两端,镜头随圆盘高速旋转当观测闪电时,闪电成像于两镜头后面的静止底片上,由于圆盘快速旋转,两镜头各向相反的方向移动,由于镜头的高速移动,闪电光不是同时到达底片上,使得照相底片上感光的闪光发生畸变,但是这畸变方向是以直径为对称的,镜头的旋转速度是已知的,所以通过将两幅图的比较分析,及一系列处理后,就可以推断出闪电的方向和速度;
并且可以判断闪电发展的连续相位,从而得到闪
电的结构和发展过程。
如图9.1c中,假定一个镜头垂直地位于另一个之上静止观测,则得到一个向下伸展的闪电放电图像;而当两镜头以相反方向快速移动时,就会形成如图所示的两幅图,对于止方镜头,其闪光成像向右移,对于下方镜头的闪光成像向左移。
为精确测量这些位移,在图中画直线q-s-p,然后将照片的两部分画成如图那样的排列,并使通过直线的q-s-p相应部分彼此平行,测出位移a~b (图9.1b) 和p~q,并将p~q减去a~b,得它们之差,然后除以镜头运动的速度的2倍,就得闪光由a到p的实际时间。
由此可以画一张闪电发展的时间表。
博尹斯相相的时间分辨率可以达到微秒量级,利用该相机成功地获取了大量地闪结构的照片。
由于该相机获取的闪电照片结构呈波纹状,所以时常将这种相机称为波纹状相机。
至1929年博尹斯又对他的相机作了进一步的改进,如图9.2 ,
他将转动相机镜头改为两镜头固定不动,而照相底片作快速旋转。
这有利于提高观测的稳定性,同时提高观测的精度。
大气电场监测与雷电预警系统(NetStorm Manager 2.0)
雷电的预警
《气象灾害预警信号及防御指南》中将雷电预警信号分三级,分别以黄色、橙色、红色表示。
雷电黄色预警信号
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。
防御指南:
●政府及相关部门按照职责做好防雷工作;
●尽量避免户外活动。
雷电橙色预警信号
标准: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。
防御指南:
●政府及相关部门按照职责落实防雷应急措施;
●人员应当留在室内,并关好门窗;
●户外人员应当躲入有防雷设施的建筑物或者汽车内;
●切断危险电源,不要在树下、电杆下、塔吊下避雨;
●在空旷场地不要打伞,不要把农具、羽毛球拍、高尔夫球杆等扛在肩上。
雷电红色预警信号
标准: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。
防御指南:
●政府及相关部门按照职责做好防雷应急抢险工作;
●人员应尽量躲入有防雷设施的建筑物或者汽车内,并关好门窗;
●切勿接触天线、水管、铁丝网、金属门窗、建筑物外墙,远离电线等带电
设备和其他类似金属装置;
●尽量不要使用无防雷装置或者防雷装置不完备的电视、电话等。
雷电+预警技术在电网领域首次试点应用
7月26日,江苏电网公司雷电预警监测站投入运行,标志着雷电预警技术在我国电网领域实现首次试点应用,填补了雷电预警技术在电网领域的应用空白。
项目的建成为实现电网雷害的主动性防御提供技术参数,帮助检修人员提前做好应急抢修准备,降低雷害损失,对保障坚强智能电网安全稳定运行具有重大意义。
武汉南瑞自主研发的集监测、通讯及GPS等功能为一体,具有全天候野外连续运行、功耗低、结构简单及外观新颖等特点的雷电预警监测站,形成了小尺度高精度的雷电预警模型和算法,将雷电预警准确率提升到70%以上。
小尺度高精度的雷电预警技术有别于公共服务天气预报的雷电预警技术,在航天、农业、石化、铁路等其他行业具有广泛应用价值。
武汉南瑞肩负着国网公司第一批试点建设的雷电预警监测站预警装置的生产、工程实施和安装调试任务。
历时两个多月,从选站设计到产品投运,技术人员顶着酷暑,圆满完成江苏电力公司5座雷电预警监测站的建设工作。