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雷电预警系统工作原理

来源:德恩拓 发布时间:2013-2-15 17:59:06

雷云带电量是发生闪电雷暴的根本因素,而大气电场是雷云带电量的直接反映,因此监测大气电场就能实时的反映本地雷云的变化情况。就是属于大气电场仪类的直接监测雷暴的雷电预警系统。 

以平地距地面约1.5m处为例,根据气象统计资料,晴天时的平均场强平均场强是250V/m,而雷云产生时场强增大至14KV/m以上。独立雷云(对流雷云)或雷云群的产生需要大约20分钟。而当地面场强达到2KV/m以上时,该地点就较易受到其上方的雷云的影响。(见下图)

 

 

是一种高性能的雷电探测系统,它能够实时的检测它所在位置的场强变化,并将检测的数据进行修正,输出结果中并与三个场强门限相比较,以确定警报等级。 防雷器

在第一次雷击发生前,就已经探测到雷击发生的可能性,并立即输出报警信息提示危险。管理者根据报警信息进行决策,启动预警预案,从而对人员、设备提供实时有效的保护,降低雷击造成的损失。 

同时由于大气电场中存在等电势/场强面,实际上所检测到的是一个较大范围的场强变化,这样在只需增加很少的一些设备(如通讯或广播设备),就可以为较大的范围提供预警服务(约15 km2)。 

设计者基于多年收集的雷暴记录资料及运行经验,综合分析后确定了三个场强门限来界定危险警报等级: 

ALARM1 - 1级警报(雷暴形成),对雷暴的初始活动报警 

ALARM2 - 2级警报(雷暴逼近),对正在接近的雷暴或在本地生成的雷暴报警(一般情况下,此时距雷暴真正发生的时间至少约30分钟。用户可以采取保护行动,如广播警报讯息或招回野外作业人员) 

ALARM3 - 3级警报(雷暴即将发生,此时距雷暴真正发生的时间约在10-15分钟左右),对即将在监测地发生的雷击报警 防雷器

为了获得足够的预警效果,第一等级的场强门限应设得相应较低,第二等级将提供进一步确定信息,而第三等级将激活自动操作系统或立即启动预警预案。出厂设定值时考虑的是标准状态。为了减少过多的报警次数,就要将每一级门限的指标相应提高,以减少报警的频率。当场强降到门限场强水平以下时,警报声将停止。在这种情况中,建议设置如下: 

第一等级门限(ALARM1)设为2KV/m 

第二等级门限(ALARM2)设为5KV/m 

第三等级门限(ALARM3)设为8KV/m,当场强降到门限场强水平以下时,相应门限的警报声将停止。

基于“可以误报,不能漏报”的安全理念,上述建议值是一个可以满足绝大多数使用环境的安全值。由于安装地点的气象、地理环境以及海拔的关系,建议值并不适合所有的用户。为避免误报率过高的问题,通常在设备新安装后的一段时间内,我们将使用一台数据服务器(PC)来记录观测日记,然后根据日记的记录数据与实际情况进行对比,对系统作出调整,从而使警报的准确性得到提高。

 

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