雷電預(yù)警系統(tǒng)和雷電預(yù)警裝置（設(shè)備）的關(guān)系和應(yīng)用

雷電預(yù)警系統(tǒng)和雷電預(yù)警裝置在雷電防護中扮演著重要角色，它們之間存在著密切的關(guān)系，并在多個領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。

一、雷電預(yù)警系統(tǒng)與雷電預(yù)警裝置的關(guān)系

雷電預(yù)警系統(tǒng)是一個綜合性的系統(tǒng)，它結(jié)合了多種技術(shù)和設(shè)備，以實現(xiàn)對雷電活動的實時監(jiān)測和預(yù)警。而雷電預(yù)警裝置則是這個系統(tǒng)中的關(guān)鍵組成部分，負責(zé)具體執(zhí)行雷電監(jiān)測和預(yù)警的任務(wù)。雷電預(yù)警裝置通過收集大氣電場、雷電活動等相關(guān)數(shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)傳輸給雷電預(yù)警系統(tǒng)進行分析處理，最終由系統(tǒng)發(fā)出預(yù)警信號。

具體來說，雷電預(yù)警裝置可能包括大氣電場儀、閃電定位儀等設(shè)備。大氣電場儀用于監(jiān)測大氣電場強度的變化，而閃電定位儀則用于精確定位閃電的發(fā)生位置和強度。這些裝置收集到的數(shù)據(jù)會實時傳輸給雷電預(yù)警系統(tǒng)，系統(tǒng)通過對這些數(shù)據(jù)的分析處理，判斷雷電活動的趨勢和可能的影響范圍，從而發(fā)出相應(yīng)的預(yù)警信號。

二、雷電預(yù)警系統(tǒng)的應(yīng)用

雷電預(yù)警系統(tǒng)在多個領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，主要包括以下幾個方面：

1. 氣象部門：

• 氣象部門是雷電預(yù)警系統(tǒng)最主要的用戶之一。通過安裝雷電預(yù)警系統(tǒng)，氣象部門能夠?qū)崟r監(jiān)測雷電活動的發(fā)生、發(fā)展和變化，從而及時發(fā)布雷電預(yù)警信息。這些信息對于氣象部門來說至關(guān)重要，它們能夠幫助氣象部門預(yù)測未來一段時間內(nèi)的天氣狀況，為公眾提供準(zhǔn)確的天氣預(yù)報服務(wù)。

2. 電力部門：

• 雷電天氣對電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行構(gòu)成嚴(yán)重威脅，可能導(dǎo)致線路跳閘、設(shè)備損壞等嚴(yán)重后果。因此，電力部門需要安裝雷電預(yù)警系統(tǒng)，實時監(jiān)測雷電活動的發(fā)生和分布情況，以便及時采取措施保護電網(wǎng)安全。例如，在雷電活動頻繁的地區(qū)，電力部門可以通過雷電預(yù)警系統(tǒng)提前調(diào)整電網(wǎng)運行方式，降低雷電對電網(wǎng)的影響。

3. 航空部門：

• 雷電天氣對飛行安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅，可能導(dǎo)致飛機遭受雷擊、通訊中斷等嚴(yán)重后果。因此，航空部門需要安裝雷電預(yù)警系統(tǒng)，實時監(jiān)測雷電活動的發(fā)生和分布情況，以便及時采取避讓措施保障飛行安全。

4. 建筑工地：

• 在建筑工地上，高聳的建筑物和金屬設(shè)備容易成為雷電的襲擊目標(biāo)。因此，建筑工地需要安裝雷電預(yù)警系統(tǒng)，實時監(jiān)測雷電活動的發(fā)生和分布情況，以便及時采取防護措施保障工人和設(shè)備的安全。

5. 其他領(lǐng)域：

• 除了上述領(lǐng)域外，雷電預(yù)警系統(tǒng)還在旅游景區(qū)、油庫、礦山等多個領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。這些領(lǐng)域同樣面臨著雷電災(zāi)害的威脅，需要安裝雷電預(yù)警系統(tǒng)來保障人員和財產(chǎn)的安全。

三、總結(jié)

雷電預(yù)警系統(tǒng)和雷電預(yù)警裝置在雷電防護中發(fā)揮著重要作用。它們通過實時監(jiān)測雷電活動的發(fā)生和分布情況，為相關(guān)部門提供準(zhǔn)確的預(yù)警信息，幫助人們及時采取措施應(yīng)對雷電災(zāi)害。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，雷電預(yù)警系統(tǒng)和雷電預(yù)警裝置的性能將不斷提高，為雷電防護工作提供更加有力的支持。

雷電預(yù)警系統(tǒng)和雷電預(yù)警裝置設(shè)備介紹

■產(chǎn)品用途                                                                      

 智能雷電預(yù)警系統(tǒng)可用于常規(guī)氣象業(yè)務(wù)預(yù)報、森林雷擊火災(zāi)預(yù)警、機場及航空航天保障、電力系統(tǒng)安全、油田油庫石油鉆井平臺、高爾夫球場、旅游景區(qū)、海濱浴場、野外采礦區(qū)等重要場所的短時雷暴檢測和預(yù)警。得到預(yù)警信息以后，現(xiàn)場操作人員可根據(jù)大氣電場儀顯示的預(yù)警等級，來決定采取事先做好的何種應(yīng)急預(yù)案，來降低雷暴天氣對人員、建筑物、用電設(shè)備等造成的影響和損害。

■應(yīng)用領(lǐng)域                                                                      

大氣電場儀(雷電預(yù)警）主要功能為實時測量記錄地面上的靜電場值與變化率；還可對頭頂雷進行預(yù)警，并判別解除雷擊危險時間，尤其適用于：航天發(fā)射、武器庫和爆破作業(yè)、爆炸處理和儲藏、危險品操作、油庫和煉油廠、機場油料補充作業(yè)和停機坪。

■產(chǎn)品特點                                                                      

●探頭采用了差模測量技術(shù)，相對于采用共模測量技術(shù)，避免了許多不需要的干擾信號，使得測試結(jié)果更加精確；

●探頭的外形設(shè)計獨特，能夠有效避免積水、昆蟲等對測試電場產(chǎn)生的影響，采用獨特設(shè)計能有效消減強風(fēng)地區(qū)對探頭的傷害，延長探頭使用壽命；

●能夠組網(wǎng)，一套上位機軟件可以配合多套探頭使用，對多個探測點返回的信號進行統(tǒng)一的數(shù)據(jù)記錄和分析，從而擴大預(yù)警的范圍及預(yù)警精度；

●上位機軟件功能強大，可提供歷史數(shù)據(jù)的查詢、統(tǒng)計和分析，并配有曲線圖；

●PC端平臺具有報警功能，可以設(shè)置3個報警等級；移動端小程序與PC端平臺數(shù)據(jù)同步；

●能適應(yīng)各種惡劣的天氣，可以外接太陽能供電，能保證市電中斷后，繼續(xù)工作7天；

■技術(shù)參數(shù)                                                                      

■工作原理                                                                      

大氣電場儀作為探測大氣中電場強度的主要儀器，在雷電監(jiān)測和預(yù)警中起著重要作用，是一種高科技高集成度的大氣探測設(shè)備，室外探頭采用差分式探測結(jié)構(gòu)，將探測結(jié)果進行 AD 轉(zhuǎn)換，并和時間信息一起打包，通過 RS-485串口或者無線 GPRS 方式遠程傳送給監(jiān)控云平臺。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖所示：

室外探頭部分包括電場探頭、數(shù)據(jù)處理主機兩部分組成，電場探頭負責(zé)對地表附近的大氣靜電場場強進行測量，在完成一次數(shù)據(jù)采集。數(shù)據(jù)處理主機主要完成電場探頭所采集數(shù)據(jù)的分析、處理和存儲，并將轉(zhuǎn)換結(jié)果打上時標(biāo)發(fā)送出去，同時還對電場探頭進行供電和箱體內(nèi)溫度的電路板的溫濕度進行實時監(jiān)控，電源電壓，經(jīng)緯度等數(shù)據(jù)進行識別和監(jiān)控。此外，電源端口和信號端口都做了防雷電波感應(yīng)和入侵的防護，用來抵抗因雷擊或電網(wǎng)中大功率設(shè)備通斷產(chǎn)生的電涌侵襲，保護設(shè)備不受損壞。

■系統(tǒng)組成                                                                      

1——電場探頭

2——數(shù)據(jù)處理主機

3——三色燈報警箱

監(jiān)控云平臺負責(zé)將信息處理箱發(fā)來的探測數(shù)據(jù)進行解析，顯示在 PC 端上，并在監(jiān)控云平臺上進行實時監(jiān)控和雷電預(yù)警。整個系統(tǒng)可由大氣電場儀傳感器和監(jiān)控云平臺組成也可由多個大氣電場儀傳感器和監(jiān)控云平臺軟件組成。用戶可以將雷電預(yù)警系統(tǒng)與電腦連接，從而達成遠程監(jiān)控的目的；通過對數(shù)據(jù)的分析，對雷云靜電場強度和極性變化做出更準(zhǔn)確的判斷。同時，雷電預(yù)警系統(tǒng)還可以與聲光報警系統(tǒng)相連接。下圖為雷電預(yù)警系統(tǒng)示意圖，包括了電場探頭、數(shù)據(jù)處理主機、平臺顯示和聲光警報信號的報警箱。

雷電預(yù)警系統(tǒng)示意圖

■安裝地點選擇                                                                   

為了雷電預(yù)警的更加準(zhǔn)確，在安裝雷電預(yù)警電場探頭時，因盡量避開周圍建筑物或通信天線對雷云電場的干擾，電場探頭應(yīng)直接安裝在室外無阻檔的開闊地帶。安裝時使電場探頭頭的仰角>60℃，以保證天空和云層都在探測范圍內(nèi)。電場探頭可直接安裝在地面上，或安裝在屋頂平臺上，探頭必須良好接地，以便其被雷擊中時將雷電電流導(dǎo)向大地，并減少雷電干擾。數(shù)據(jù)處理主機、太陽能板與電場探頭安裝在一起，更方便接線。選址示例如圖：

■安裝參考圖                                                                     

■維護和保養(yǎng)                                                                     

雷電預(yù)警設(shè)備每年以保障設(shè)備的有效性，維護工作體內(nèi)容如下:

1.電場探頭：在正常使用環(huán)境情況下，建議定期清洗一次，用清水及軟毛刷清洗探頭裸露在空氣中的轉(zhuǎn)片、定片和機體內(nèi)部，清洗完成后，擦干水漬，重新安裝。

2.數(shù)據(jù)處理主機：建議用戶注意電纜和連接器的維護。小心電纜和連接器的搬運。不要在堆放或安裝電纜時傷害電纜。不要直角折疊電纜。建議用戶定期檢查蓄電池的情況。

3.太陽能板：檢查太陽能板工作情況，一旦發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)問題，及時更換。

4.支架：檢查立桿情況，出現(xiàn)腐蝕情況，及時處理并重新噴漆，情況嚴(yán)重則及時更換。

5.三色報警燈：檢查三色燈報警情況，出現(xiàn)故障則維修，情況嚴(yán)重時及時更換。

■云平臺軟件功能說明                                                               

1.產(chǎn)品數(shù)據(jù)存儲

大氣電場儀的數(shù)據(jù)存儲在云平臺，存儲的數(shù)據(jù)內(nèi)容包 括數(shù)據(jù)文件和狀態(tài)文件，存儲的數(shù)據(jù)量為 3 年。

2.平臺功能

大氣電場儀云平臺軟件主要用來接收大氣電場儀采集的電場數(shù)據(jù)，并進行處理、顯示。其主要功能模塊有登錄模塊、實時數(shù)據(jù)曲線顯示、告警記錄查詢、歷史記錄查詢，告警設(shè)置等。

雷電監(jiān)測系統(tǒng)云平臺（軟件）：

(1)基于 GIS 的移動基站的位置管理

(2)基于 GIS 的大氣電場儀的位置管理

(3)雷電預(yù)警 AI 計算

(4)接入氣象局雷電預(yù)警系統(tǒng)數(shù)據(jù)，此項為根據(jù)客戶需求而定，按年收取數(shù)據(jù)服務(wù)費

(5)平臺登陸權(quán)限管理

(6)設(shè)備管理

a)對設(shè)備告警數(shù)據(jù)進行查詢以及對告警數(shù)據(jù)進行處理并更新處理狀態(tài)。

b)告警：可對設(shè)備進行告警參數(shù)設(shè)置，當(dāng)設(shè)備到達告警值的時，平臺發(fā)出告警提示。

①設(shè)備達到設(shè)置的告警值后頁面右上角會出現(xiàn)告警提示信息。

②點擊跳出告警彈窗，點擊彈窗內(nèi)信息進入到設(shè)備“告警記錄”界面。

③三色燈會根據(jù)報警等級亮燈：一級告警閃綠燈，二級告警閃黃燈，三級告警閃紅燈并鳴叫。

④設(shè)備數(shù)據(jù)恢復(fù)正常后，彈窗消失，三色燈也不再閃爍。

⑤注：當(dāng)設(shè)備報警引起注意，想要強制關(guān)閉報警燈可以“設(shè)備管理-設(shè)備信息管理”-“強制關(guān)閉告警燈”告警燈則暫停1小時報警。

c)示例：下例示圖為設(shè)備數(shù)值 <-5000 或>5000 時為一級告警，數(shù)值 <-10000 或>10000 時為二級告警，數(shù)值 <-15000或>15000 時為三級告警。（此告警設(shè)置數(shù)據(jù)為測試值，供參考用，具體數(shù)值根據(jù)現(xiàn)場雷電實際情況設(shè)定）。

(7)實時監(jiān)測

a) 主要對系統(tǒng)實時參數(shù)、歷史記錄、告警記錄進行展示。

3.一個典型的雷電發(fā)生過程

■安裝及調(diào)試

一、安全規(guī)定

因機柜內(nèi)部某些組件的工作電壓及電流很大，為保證人身安全，應(yīng)時刻遵守以下規(guī)定：

1．只有接受過電工培訓(xùn)并充分掌握與配電相關(guān)知識的人員才可以安裝此設(shè)備安裝過程中，應(yīng)始終遵守列出的安全規(guī)定。

2. 安裝過程中，應(yīng)確保設(shè)備不帶電。

3．配電電纜布線應(yīng)合理，避免電纜被其它尖銳硬物刺傷。

4．設(shè)備安裝在機柜內(nèi)部或特定的環(huán)境中，安裝完畢后應(yīng)妥善保管機柜鑰匙和處理好后續(xù)事宜。

二、開箱檢查

打開包裝箱后，您將看到與產(chǎn)品配套的裝箱清單，請您仔細核對與設(shè)備配套的物料和附件以確保無誤。

注意

1. 為安全起見，在安裝本產(chǎn)品前，應(yīng)先斷開機柜的總斷路器，避免人身遭觸電危險。雷電預(yù)警系統(tǒng)產(chǎn)品說明書

2. 安裝過程中應(yīng)避免將設(shè)備的電纜、傳感器接口、斷路器與尖銳硬物發(fā)生碰撞。

3．安裝結(jié)束后，請再次檢查，確保傳感器和交流電源接入到正確的端口。

三、調(diào)試

1. 上電前檢查 

上電前應(yīng)對設(shè)備的電氣連接情況進行檢查、記錄檢查結(jié)果，確保傳感器、交流電纜以及其它各部件安裝牢固、接線緊密可靠。

2. 上電調(diào)試

a.將設(shè)備上電。

b.正常運行，連網(wǎng)成功后可以云平臺實時顯示避雷器各項參數(shù)。

c.設(shè)備安裝要可靠接地。

四、后續(xù)工作

安裝和調(diào)試完成后，根據(jù)記錄好設(shè)備地址等參數(shù)相應(yīng)的內(nèi)容。清理安裝現(xiàn)場。整理附件物品，并妥善存放。鎖好箱體。