地面电场资料在雷电预警技术中的应用
雷电监测预警系统分析及应用
雷电监测预警系统分析及应用一、引言雷电是一种自然现象,虽然美丽壮观,但也是极具破坏力的天气现象。
雷电不仅会对人们的生命财产造成直接的危害,还会对通讯、交通等各行各业带来影响。
对雷电的监测与预警显得尤为重要。
雷电监测预警系统是一种利用先进的雷电检测技术,及时提供雷电信息的系统,可以帮助人们做好应对措施,保障生命财产的安全。
二、雷电监测预警系统的原理雷电监测预警系统是基于雷电检测技术开发的一种天气监测系统。
它一般包括雷达监测、闪电定位系统等多种技术手段。
雷达监测主要通过对雷电云的观测,来得到雷电的相关信息,进而实现对雷电的监测。
闪电定位系统则是利用多个相互独立的传感器来定位雷电的发生位置,从而提供准确的预警信息。
这两种技术手段的结合,可以有效地实现对雷电的监测,并能够在雷电发生之前提供有效的预警信息。
三、雷电监测预警系统的应用1. 防范气象灾害:雷电监测预警系统可以有效地预警雷电的发生,为人们提供充分的时间进行应对措施,避免因雷电而引发的灾害,如山洪、泥石流等。
2. 保障交通安全:雷电对交通影响很大,如飞机、火车等都需要时刻关注雷电情况。
雷电监测预警系统可以为各种交通工具提供及时的雷电信息,保障人们的交通安全。
3. 保障人员安全:雷电发生时,人们要尽快躲避,否则会受到伤害。
雷电监测预警系统可以提供对雷电的精确预警,为人们避避祸患提供重要的信息。
四、雷电监测预警系统的发展趋势1. 利用人工智能技术:随着人工智能技术的不断发展,人们可以利用人工智能技术更加精准地分析雷电数据,提高预警的准确性和实时性。
2. 提高监测覆盖范围:目前雷电监测预警系统的监测范围还有限,未来需要不断提高监测覆盖范围,以更好地保障人们的生命财产安全。
3. 结合移动互联网技术:移动互联网技术的普及,为将雷电监测预警系统的信息推送到更多领域提供了新的可能。
五、结语雷电监测预警系统对人们的生活安全至关重要,它不仅是对天气现象的一种管理,更是对人们生命财产的保障。
DNDY大气电场仪雷电监测预警系统
否正常。如果室内供电正常,则需要打开电源盒,看电源板上的三盏
灯是否工作。若上两盏常亮且第三盏每 10 秒闪一次,这证明从室内到
室外的线路出现了问题。如果电源灯都不亮,则检查防雷模块是否完
好。如果电源正常而第三盏灯没有 10 秒闪烁,则进入下一步检测。
最后打开玻璃钢罩,看数字电路板上的四盏灯的状态。正常时 mcu
输出波特率 固定 4800 波特率
信号接口 9 芯 232 接口
精确度
<20V/m
环境
温度:-20℃到 60℃,湿度:0%-100%,场地平坦空旷
测量准确性 5%
可靠性
100%告示电场变化
错误报警 响应时间 电参数 电机角速度 电源提供 电力消耗 设备物理参数 高度 质量
30% 1秒
1000r/m 12V、5V AC/DC 模块供电 <2W
帧长度
38 字节
表 2 DNDY 地面电场仪输出数据帧格式
3、电场仪故障检测
当显示终端没有数据以后,进行如下步骤的检测:
首先,看通信模块是否工作正常,是否每 10 秒闪烁一次。如果正
常,则需要检查网络和显示终端电脑的防火墙设置是否正常。如果没
有 10 秒闪烁,则进入下一步检测。
接下来看探头的叶片是否转动,如果不转,则先检查室内供电是
2、DNDY 型地面电场仪介绍 DNDY 型地面电场仪是一种高集成度的探测设备,室外设备直接将
探测结果进行 AD 转换,通过串口传给远程通信模块。室内的通信模块 将收到的数据实时发送到远程终端进行显示。如下图所示:
图 4 DNDY 地面电场仪结构框图
室外探头主要包括电源和探头两部分。探头负责对地表附近的大气 电场进行测量,在完成一次数据采集以后将转换结果打上时标发送出 去。电源部分主要完成对探头进行供电,电路板上的指示灯显示电源 和数据发送是否正常。此外,电源部分还包括对市电和串口的防雷, 抵抗因雷击或电网中大功率设备通断电产生的浪涌侵袭,保护设备不 受损坏。
雷电监测预警系统分析及应用
雷电监测预警系统分析及应用雷电是自然界中存在的一种天气现象,是由于云层内部和云与地之间的互相碰撞所产生的静电放电现象。
当云层的静电荷积累到一定程度时,就会发生闪电,并伴随着强烈的雷声和明亮的闪光。
虽然雷电在生态系统中具有重要意义,但是对人类和设施等造成的危害也不可忽略。
因此,对雷电的监测和预警显得尤为重要。
雷电监测预警系统是一种用于实时监测和预警雷电的系统。
根据系统所用的监测技术,雷电监测预警系统可以分为以下几种:1.雷电定位系统:该系统通过测量电磁波的到达时间差,来确定雷电的发生位置。
它可以精确地定位雷电的位置和强度,并能够实时监测雷电的动态变化。
该系统现已广泛应用于气象、航空、安全等领域。
2.雷电电场探测系统:该系统通过监测空中电场的变化来判断是否有雷电的产生。
在雷电产生前,电场强度会逐渐增大,当达到一定程度时就能够触发探测系统发出预警信号。
该系统主要应用于航空、军事、电力等领域。
雷电监测预警系统的应用非常广泛。
它可以用于航空安全、森林防火、电力安全、交通安全、防雷减灾等方面。
例如,在航空领域中,雷电是致使飞机垮毁的主要原因之一。
因此,航空部门在飞行前必须对飞行路线和飞行高度进行雷电监测,并在必要时采取规避措施。
在森林防火领域中,雷电是森林火灾的主要起因之一。
因此,林业部门在森林管理过程中必须对森林进行雷电监测,并在必要时采取预防措施。
在电力领域中,雷电对电力设施造成的损失非常严重。
因此,电力部门必须对电力设施进行雷电监测,并采取相应的防护措施。
在交通领域中,雷电会对路面和铁轨产生直接影响,可能会造成交通事故。
因此,交通部门在交通管理过程中也必须对雷电进行监测,并采取相应的防护措施。
总之,雷电监测预警系统的应用,在现代社会中具有非常重要的意义。
雷电监测预警系统分析及应用
雷电监测预警系统分析及应用
雷电监测预警系统是一种可以实时监测和分析雷电活动情况并提供预警的系统。
随
着雷电灾害的频繁发生和科技的不断进步,雷电监测预警系统逐渐被广泛应用于各个领域,如航空、石油化工、电力、交通运输、气象等。
雷电监测预警系统基本原理是通过测量大气中的电场和电流来监测雷电活动的情况。
该系统主要由三个部分组成:雷电探测装置、数据收集和处理装置以及数据显示和预警装置。
雷电探测装置一般由闪电定位仪、电场传感器和电流传感器组成,用于检测雷电产生
的电信号;数据收集和处理装置是将探测到的数据进行收集、处理和分析,并为下一步的
决策提供依据;数据显示和预警装置主要是将雷电预警信息及时显示出来,帮助人们做出
正确的决策。
雷电监测预警系统在各个领域中起到的作用也不尽相同。
在航空领域,雷电监测预警
系统可以及时发出雷电警报,提醒飞行员做好防范措施,避免遭受雷电打击;在石油化工
领域,系统可以实时监测闪电活动,预测火灾或爆炸风险,并及时采取相应的措施来保障
工人的生命财产安全;在电力领域,系统可以监测和分析雷电对输电线路和变电站的影响,及时解决问题以保障电网的正常运行;在交通运输领域,系统可以为船舶、铁路、道路等
交通工具提供雷电预测和警报服务,确保交通安全;在气象领域,通过分析雷电活动情况,可以提高天气预报的准确性,真正实现“预报准确,预警及时”。
总之,雷电监测预警系统是一项具有广泛应用前景的技术,在各个领域中都起到了重
要的作用。
未来,随着科技的不断进步和监测技术的不断完善,雷电监测预警系统的功能
和应用范围也将不断扩大和完善。
煤矿地面供电系统防雷新技术应用
浅谈煤矿地面供电系统防雷新技术应用摘要:本文通过对安家寨煤矿地面供电系统采用indelec主动式提前预放电避雷针、technoter离子接地极成功实施防雷的案例分析,以此探讨防雷新技术的应用。
关键词:技术防雷避雷针变电所离子接地极1. 矿井防雷概况安家寨煤矿位于贵州省六枝特区,属云贵高原亚热带季风气候区,气候温和湿润,雨量充沛,降雨时间常集中在5~9月,是雷暴高发地区。
根据本矿井的用电负荷及附近电源情况,采用35kv电压等级供电,经与贵州电网公司六盘水供电局协商,矿井地面35kv变电所一回35kv电源线路引自梭嘎110kv变电站,另一回35kv 电源线路引自新华35kv变电所。
线路全长8.2km,架设杆塔数为51基,全程架设的有双避雷线,但新安110kv变电所未安装氧化锌避雷器。
通过现场勘察,35kv新安线部分杆塔地势处于较高的山口、低洼地及山坡且易受到雷击。
新安线在一年的运行数据中,曾经多次发生过被雷电闪击现象,造成系统跳闸停电事故,给线路运行的安全带来不同程度的影响。
2、矿井防雷的重要性众所周知,煤矿企业的供电安全一直是矿井安全生产的关键环节,尤其是高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井。
如果矿井供电系统无法保障,一旦出现无计划停电,将造成重大安全隐患,若出现瓦斯事故,后果更是不堪设想。
因此保证煤矿企业的供电安全、电力线路的稳定运行显得极为重要。
3、雷击原理雷击主要有两种产生形式,一种是直接雷击,另一种是感应雷击,其中感应雷击对供电线路破坏性最大。
其主要是通过入侵电源线路或者对附近架空、埋地的电缆、建筑物附件产生强大的电磁感应。
上述各种耦合现象会产生高达10kv(根据bs 6651、ccitt、ul、ieee及我国相关标准提供数据)的瞬态尖峰电压而破坏电子设备,进而造成断电或雷击跳闸事故的发生。
4、防雷技术原理由于安家寨煤矿属于雷暴高发地区,采用传统的防雷措施已经不足以抵御雷电侵害,根据实际考察,该矿与深圳源能达电子公司合作研究,地面变电所及主井口房处装设具有国际先进水平的indelec主动式提前预放电避雷针及technoter离子接地极进行防雷。
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。
雷电监测预警系统分析及应用
雷电监测预警系统分析及应用雷电是一种危险的自然现象,容易引发火灾、短路、设备故障等问题。
因此,建立雷电监测预警系统,能够起到很好的防范和预防作用。
本文对雷电监测预警系统进行分析,并介绍其应用。
雷电监测预警系统的原理是通过对电场和电磁波的测量来判断是否有雷电的存在,并及时向用户发出预警信息。
主要包括以下几个组成部分:1、采集设备:用于采集周围电场变化和电磁波的信号,如闪电传感器、雷达等。
2、信号处理设备:用于对采集到的信号进行处理和分析,确定是否是雷电信号,并进行数据整合和传输。
3、预警系统:当监测到雷电信号时,自动触发报警器或发送预警信息到用户。
目前雷电监测预警系统已广泛应用于航空、电力、农业、交通等领域。
1、航空领域:机场、航空公司和空管部门等在民航领域使用雷电监测预警系统,以确保飞行安全。
当系统监测到有雷电信号时,会向飞行员发出预警信息,以避免飞机与雷暴云接触。
2、电力领域:电力公司使用雷电监测预警系统,对输电线路、变电站、电网等设备进行监测,一旦监测到雷电信号,系统就会发出预警信息,以防止设备受到损坏。
3、农业领域:雷电监测预警系统可以帮助农民预测雷暴,以避免损失。
当系统监测到有雷电信号时,会向农民发送预警信息,以避免农作物受到影响。
4、交通领域:交通部门使用雷电监测预警系统,对交通信号灯和铁路设施进行监测,以确保行车安全。
一旦监测到雷电信号,系统就会发出预警信息,以通知驾驶员减速或封锁铁路。
1、提高安全性:雷电监测预警系统能够及时发现雷电信号,避免设备受到损坏,保证人身安全。
2、提高工作效率:雷电监测预警系统可以提高工作效率,减少设备故障和维修次数,降低了工作的成本。
四、结论雷电监测预警系统是一种能够提高安全性与工作效率的高科技设备,已广泛应用于航空、电力、农业、交通等领域。
在未来,随着技术的进一步发展,雷电监测预警系统的应用范围将会更加广泛。
雷电监测预警系统分析及应用
雷电监测预警系统分析及应用雷电是一种自然现象,具有强大的能量和破坏力。
在雷电活动频繁的地区,如何及时有效地监测并预警雷电,对人们的生活和财产安全至关重要。
雷电监测预警系统应运而生。
本文将对雷电监测预警系统进行分析,并探讨其应用。
雷电监测预警系统是通过收集和分析大气电场、电磁场、电耗和地磁场等相关数据,来判断和预测雷电的发生和活动。
该系统采用先进的传感器和监测设备,可以实时监测雷电的活动范围、密度和强度等参数。
该系统还结合了天气预报、大数据分析和人工智能等技术,可以更准确地进行雷电预测和预警。
雷电监测预警系统的应用非常广泛。
该系统可以应用于城市和乡村的建设规划和安全管理中。
通过对雷电活动的监测和预警,可以避免在雷电频发地区修建高耸的建筑物和设施,减少雷电对建筑物和设施的危害。
该系统还可以应用于航空和航海领域。
通过对雷电活动的实时监测和预警,可以避免航班和船只在雷电活动区域中飞行和航行,保障航空和航海的安全。
该系统还可以应用于户外活动和体育赛事的安全管理中,提前预警雷电的发生,避免不必要的伤害和事故发生。
雷电监测预警系统的发展现状和面临的挑战。
目前,雷电监测技术已经相对成熟,各国都建立了相应的雷电监测预警系统。
由于雷电的特殊性和复杂性,仍然存在一些挑战。
雷电监测设备的布局和维护成本较高。
由于雷电活动受到地理环境、季节和天气等因素的影响,需要在各个地区广泛布设雷电监测设备,并对设备进行定期维护和更新。
雷电预警的准确性和及时性仍有待提高。
由于雷电的发生和变化很快,需要提高雷电监测和分析的精度和速度,以便及时发出预警信号。
社会公众对雷电的认知度较低,需要加强雷电知识的普及和教育,提高公众的反应和逃生能力。
雷电监测预警系统具有重要的意义和广泛的应用价值。
通过对雷电的监测和预警,可以保障人们的生命安全和财产安全。
随着技术的发展和应用的推广,相信雷电监测预警系统会越来越完善和准确,为人们带来更多的安全保障。
第二章 电场仪的工作原理及其在雷电预警中的应用
仪器可通过测量电流的大小进而推得电场的大小:
Q 0KES (S为感应等效面积)
定片感应的交变信号, 经前置放大器放
大和光电开关产生的同步信号一起从感 应器输出, 经长屏蔽电缆接到主机上。
主机把信号进一步放大, 相敏检波器在
经过整形分相的同步脉冲作用下鉴别出 交变电场信号的正负极性, 通过低通滤 波器得到相应的直流信号输出。
把空中电场仪设 计成一个光滑圆柱 体, 上下开感应窗口 形成双电场仪, 在感 应舱内装有上感应 电极上定片、上动 片、下感应电极下 定片、下动片。
空中电场的主要是将感应装置加载探空气球、小火箭或飞机上进行 空中电场廓线的测量,探空球方式操作简单,易于实现,但时效性 差;火箭方式可以探测到短时内的电场空间分布。而空间电场的探 测是将特殊的感应棒加载到空间探测卫星上进行的。
测量方法:电场磨法和电晕探针法。
空中电场探测的国内外发展概况
空中电场探测的探测在上个世纪末逐渐发展起来,一般称为火箭 电场探空(AEFS)。
第二章 电场仪的工作原理及 其在雷电预警中的应用
南京信息工程大学 雷电科学与技术系
主要内容
第一节 电场探测仪Байду номын сангаас
地面电场仪
空中电场仪
第二节 电场仪资料在雷电监测预警中的应用
反推电荷结构
揭示雷暴的起电程度
§1 电场探测仪
大气电场强度是大气电学的基本参数,在晴天电学、 雷暴电学以及闪电的研究中,都有重要意义,在雷暴和 闪电监测中具有重要作用。
目前国外上主要有美国、法国等国家开展了大气电场的模式研究 及有关探测设备的开发研制,并将研究的成果和设备用于云物理 研究、人工影响天气、强风暴预报等领域。美国国家强风暴实验 室利用球载电场仪的电场变化数据,进行闪电的判别。另外在美 国的REFS项目还应用于航空领域,主要是为空间探测器的发射 提供安全的保证。
智能防雷中雷电预警系统的用途以及功能特点
智能防雷中雷电预警系统的用途以及功能特点产品介绍:电场探头一个先进的预警,意味着要提供一个足够的时间在闪电来临前采取安全和保护措施,至少防止:人员伤害危险和经济损失性能可靠经济有效的预警方法,可以在雷电来临前至少20分钟预警,范围超过20公里。
建立在“场磨原理”技术基础上的测量近地面大气层静电场的探测产品通过对电场极性的分析和探测,以及对一场雷暴过程中不同阶段所发生的电场变化,就能够对雷暴来临和雷击风险进行预报,稳定性强工作原理:是实时地监测近地面大气层静电场的变化,并对可能造成当地雷击危险的大气电场强度变化加以识别和预警WOKAv1是一种雷电预警网络系统,通过静电场与电磁场传感器相结合。
借助静电场传感器,系统可以为预设的预防措施提供数十分钟的余量。
电磁场传感器提供额外的信息来监测接近要保护区域的已经活跃的风暴。
无需用户交互,系统会持续监控本地情况,并将此信息发送到处理警报并发布给用户的中央服务器。
该系统可配备太阳能电池板和电池,作为电力备份,具有长达三天的自主运行功能。
该系统由确定数量的检测单元构成,其位置在特殊项目中指定,该项目考虑了要保护的站点的特定特征,从而允许读数的精确度和冗余度。
主要保护场所涉及发电、输电、水资源管理、基础设施、高尔夫球场、国家气象局、露天矿山、旅游度假区等行业。
WOKA,是一种可以24小时不间断监测环境静电场的雷电风暴预警装置。
它的特点是全自动,精确,高效,没有任何可移动部件,可靠性高。
雷电预警系统由4台 WOKA v3探测装置组成,包括静电和电磁场传感器(双重探测)。
为期3年的监测服务,操作和系统警报服务。
WOKA 第三代雷电预警仪的基本配置如下:4 台监测装置,带安装和GPRS通信附件;3年的监测和预警服务;项目工程师和技术人员的持续性的技术支持;私人门户网站的个性化设计;网页访问,用于实时监控传感器读数和警报;通过电子邮件发送警报;APP访问。
产品特点:基于最新的FCES专利技术;采用静电场传感器与磁电场传感器相结合的技术,更准确的确定雷云的场强与距离;至少是双探头或多探头联合应用,可以相互校对系统参数,统计雷击次数,不断提高准确性;纯电子式传感探头,全封闭式设计,不会因为异物,冰冻等原因造成的停机;无任何可移动部件,不会产生磨损;能耗低,24小时全天候工作;无需专门的,定期的维护;内嵌式操作系统,远程操作与调整,操作简便;无需根据海拔,安装高度进行调校;可靠性高,可无间断持续工作。
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云地面电场特征和基于多源观测资料的雷电预警研究引言:雷暴天气是一种常见的自然现象,在人们的日常生活中经常遇到。
而雷电是雷暴天气的主要现象之一,具有瞬时性、破坏性和危险性等特点。
因此,提前进行雷电预警并加强预防措施对于人们的生命财产安全至关重要。
近年来,随着雷暴预警技术的日益完善和观测手段的不断发展,基于多源观测资料的雷电预警研究引起了广泛关注。
本文将重点探讨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。
一、雷暴云地面电场特征雷暴云是雷电发生的重要环境之一,对雷暴云的地面电场特征进行深入研究对于准确雷电预警具有重要意义。
首先,雷暴云地面电场特征主要包括雷暴云的电荷分布、电场强度和空间分布。
雷暴云内部的负电荷区域与正电荷区域之间形成了强烈的电场变化,正负电荷之间的差异性导致了大气局部电磁场的形成。
其次,雷暴云地面电场的强度与雷暴发展过程中的云内温度、湿度、气流分布等因素有着密切的关联。
最后,雷暴云地面电场的空间分布呈现出多样性,存在着电场强度较大的区域和电场强度较弱的区域。
雷暴云地面电场的特征研究为基于多源观测资料的雷电预警提供了基础。
二、多源观测资料的雷电预警研究基于多源观测资料的雷电预警研究是利用雷暴云形态、云电性质、地面观测和气象因子等多种观测数据,通过建立合适的数学模型和算法对雷电进行监测和预警的过程。
当前主要的多源观测资料包括雷达、卫星、地闪观测等。
其中,雷达在雷电预警中起到重要作用,通过雷达反射率、速度和谱宽数据可以对雷云的变化进行实时观测。
而卫星观测可以提供雷暴云的形态和分布信息,帮助识别雷云的类型和发展趋势。
地闪观测则是通过对雷电产生时所产生的电磁信号进行接收和分析,以实现对雷电活动的实时监测和预警。
多源观测资料的应用使得雷电预警的准确性和时效性得到显著提升。
三、基于多源观测资料的雷电预警研究方法在基于多源观测资料的雷电预警研究中,主要采用的方法包括雷达回波组合、卫星图像分析以及地闪观测数据处理等。
雷电监测预警系统分析及应用
雷电监测预警系统分析及应用随着气候变化和环境保护意识的增强,雷电对于人们的生活和生产带来了越来越多的影响。
雷电灾害不仅仅是对人身安全和财产造成威胁,同时也对能源、通信、农业等领域造成了严重影响。
雷电监测和预警系统的建设和应用变得尤为重要。
本文将对雷电监测预警系统进行深入分析,并探讨其在实际应用中的作用和意义。
一、雷电监测预警系统的构成和原理雷电监测预警系统主要由雷达、地闪定位系统、气象探测仪器、数据处理和分析系统等组成。
雷达系统是最常见的雷电监测设备,通过发送和接收电磁波来探测雷电天气。
地闪定位系统是通过接收大气中产生的闪电电磁信号来进行定位,可以对雷电进行更准确的监测和预警。
气象探测仪器则用于监测气象条件,如气压、温度、湿度等,以提供更全面的雷电预警信息。
雷电监测预警系统的工作原理是通过监测大气中的电磁信号来确定雷电的发生和位置,并利用气象参数来分析雷电的可能性和危险程度,再通过数据处理和分析系统来生成预警信息,并及时向相关部门和公众发布。
这样可以在雷电发生前及时采取预防措施,保护人们的生命和财产安全。
1. 民用领域雷电监测预警系统在民用领域的应用较为广泛,主要体现在以下几个方面:a. 交通安全:雷电是交通安全的一个重要隐患,特别是在航空领域。
雷电监测预警系统可以及时发现雷电活动,并提醒飞行员或交通管制部门采取相应措施,以确保飞机和地面交通的安全。
b. 居民生活:雷电监测预警系统可以提醒居民避开雷电活动的区域,以减少人员伤亡和财产损失。
在建筑物和设施设计中考虑雷电的影响,也可以减少雷电对民众生活的影响。
2. 农业领域雷电对农业有着不可忽视的影响,特别是在作物生长期间。
雷电监测预警系统可以帮助农民及时采取保护作物的措施,减少因雷电而导致的农作物损失。
雷电监测也可以提供给农民天气预测和农业生产建议,有利于提高农业生产效率和质量。
工业设施和生产线对雷电的影响也十分敏感,雷电监测预警系统可以帮助工业企业及时采取防护措施,减少因雷电而引起的生产损失和安全隐患。
DNDY地面电场仪的研制及电场数据融合闪电数据进行雷电监测预警的研究中期报告
DNDY地面电场仪的研制及电场数据融合闪电数据进行雷电监测预警的研究中期报告
DNDY地面电场仪是一种用于监测和分析地面电场的仪器。
本研究旨在研制一种高精度、高可靠性的DNDY地面电场仪,并结合闪电数据进行雷电监测预警。
在前期研究中,我们设计了DNDY地面电场仪的硬件电路,并进行了部分实验验证。
在中期研究中,我们重点进行了以下工作:
1. 完成DNDY地面电场仪的软件设计与编写。
我们设计了一套完整的软件系统,包括数据采集、数据处理、数据存储和数据展示等模块。
其中,数据采集模块采用高速ADC芯片,并使用FPGA进行数据处理和存储,保证了数据的高精度和可靠性。
数据展示模块采用了图像化的方式,可以直观地展示电场强度的变化趋势。
2. 进行了实验验证,评估仪器性能。
我们选择了多个不同场地进行了实验,通过对比实验结果和其它雷电监测仪器的数据,评估了DNDY地面电场仪的性能。
实验结果表明,DNDY地面电场仪具有高精度和高灵敏度的优点,并且在不同场地具有较好的适应性。
3. 开展数据融合研究。
我们利用已有的闪电监测数据,结合DNDY地面电场仪采集到的电场数据,进行了数据融合研究。
通过对比不同融合方法的效果,确定了最优的数据融合方案,并开展了相关的数据处理和分析工作。
实验结果表明,该方案能够有效地提高雷电监测的精度和可靠性。
总之,本研究在DNDY地面电场仪的硬件电路设计和软件编写方面取得了较大进展,并对数据融合方案进行了初步研究。
在后续工作中,
我们将进一步完善与优化DNDY地面电场仪的性能,提高雷电监测预警的准确性和时效性。
雷电监测预警系统分析及应用
雷电监测预警系统分析及应用雷电监测预警系统是一种能够监测并预警雷电活动的系统。
雷电是一种天气现象,具有强烈的电磁辐射和能量释放,对人类生活和设备设施造成严重损害。
及时准确地监测和预警雷电活动对于人类的生命财产安全至关重要。
雷电监测预警系统通常由雷电地闪监测系统和雷电云闪监测系统组成。
雷电地闪监测系统通过安装在地面上的传感器,监测和记录地面上的雷电地闪。
雷电地闪是由云地之间产生的电流,是雷电活动的重要指标之一。
通过对地闪的监测和分析,可以确定雷电的活动区域和频率,从而及时发出预警信号。
雷电监测预警系统应用广泛。
它可以在户外活动和体育赛事等大型活动中提供人身安全保障。
通过实时监测和预警雷电活动,可以及时引导人群避开雷电活动区域,减少人员伤亡风险。
它可以在公共设施和电力设备中提供保护。
通过及时预警雷电活动,可以采取相应的措施,防止雷电对电力设备和通信设施造成破坏。
雷电监测预警系统还可以用于农业灾害预防。
雷电活动可能引发森林火灾等灾害,通过及时监测和预警,可以提前采取灭火措施,减少灾害损失。
雷电监测预警系统也存在一些挑战和问题。
监测雷电活动需要耗费大量的人力和物力,安装和维护传感器设备成本较高。
预警系统的准确性和及时性也是一个难题。
雷电活动具有随机性和瞬时性,能够提前预警的时间窗口有限。
在技术层面上提高监测和预警系统的准确性和响应速度是一个挑战。
雷电监测预警系统是一种重要的天气监测工具,具有广泛的应用前景。
随着技术的进步和成本的降低,预计雷电监测预警系统将在未来得到进一步发展和应用。
雷电监测预警系统分析及应用
雷电监测预警系统分析及应用随着气候变化的影响以及全球范围内的气象灾害频发,雷电活动不断增加,给人们的生产生活带来了严重的安全隐患。
而雷电监测预警系统的出现,为预防雷电灾害带来了新的机遇和挑战。
本文将对雷电监测预警系统进行分析,并探讨其在实际应用中的影响和作用。
一、雷电监测预警系统的基本原理雷电监测预警系统是利用现代化的雷电探测技术,对雷电活动进行实时监测和预警的系统。
其基本原理是通过雷电探测设备对大气中的电磁辐射进行监测,并结合现代气象学的理论和方法,对雷电活动进行分析和预测,及时发出预警信息,提醒人们采取必要的防护措施,以减少雷电灾害带来的损失。
目前,雷电监测预警系统主要包括雷电探测设备、数据传输设备、数据处理及分析系统和预警发布系统等组成。
雷电探测设备是实现雷电监测的核心技术,其主要包括闪电定位系统、电磁场探测设备和气象探测雷达等。
这些设备可以实时监测大气中的雷电活动,并将监测数据通过数据传输设备传输到数据处理及分析系统。
数据处理及分析系统对监测到的雷电数据进行实时分析和处理,并结合气象学知识,进行对雷电活动的预测。
一旦监测到可能出现雷电活动,预警发布系统会及时发布雷电预警信息,提醒相关部门和公众采取相应的防护措施。
1. 提升气象灾害防护能力雷电监测预警系统的出现,可以有效提升气象灾害的防护能力,特别是针对雷电灾害。
通过实时监测和预警,能够提前采取必要的措施,避免因雷电灾害导致的人员伤亡和财产损失。
2. 为城市规划和建设提供科学依据通过对雷电活动的监测和分析,能够为城市规划和建设提供科学依据。
可以根据雷电活动的分布规律,合理规划城市建设,减少对雷电灾害的影响。
3. 为航空、航海等领域提供保障雷电监测预警系统的应用,能够为航空、航海等领域提供保障。
可以及时对雷电活动进行监测和预警,为航空、航海等领域提供准确的气象信息,避免因雷电活动带来的安全隐患。
4. 对农业生产具有重要意义雷电活动对农业生产有着重要的影响。
雷电预警系统的应用
雷电预警系统的应用为减少雷电对生产企业带来的直接或间接经济损失,雷电预警系统逐渐得到广泛应用。
本文重点介绍了雷电预警系统的系统内容,雷电预警系统的系统指标,雷电预警系统的功能特点以及典型应用。
雷电预警系统通过电场传感探头,对大气中的环境电场进行连续监控,同时将采集的大气电场数据实时传送到相关控制系统中。
通过对雷电预警系统的详细功能描述,供广大同行参考,希望对各工程设计人员和企业的管理人员提供帮助和借鉴。
FAMEMS900雷电预警系统是一套基于地面电场仪和闪电定位网的雷电监测和预警系统。
它能够实时计算显示云对地雷击的发生时间、位置、雷电流幅值和极性等雷电参数,并以雷击点的分时彩色图清晰地显示出雷电的运动轨迹,有利于在大范围内实时监测雷电的发生、发展和成灾情况。
雷电预警系统能够探测云地闪的发生位置和移动趋势,并将数据发送到远程中心站进行多站综合定位处理,专为易受雷击影响行业提供服务。
一、系统内容雷电是一种复杂的大气物理现象,它由带电荷的云-云(或云-地)或云内瞬时产生强大放电电流所产生。
雷电灾害是全球最严重的十种自然灾害之一。
全球每年因雷击造成人员伤亡、财产损失不计其数。
随着社会经济发展和现代化水平的提高,特别是信息技术的快速发展及城市建设高层建筑物的日益增多,雷电灾害危害程度和造成的经济损失及社会影响也越来越大。
FAMEMS900雷电预警监测站是一套基于地面电场仪和闪电定位网的雷电监测和预警系统。
它能够实时计算显示云对地雷击的发生时间、位置、雷电流幅值和极性等雷电参数,并以雷击点的分时彩色图清晰地显示出雷电的运动轨迹,有利于在大范围内实时监测雷电的发生、发展和成灾情况。
雷电监测站能够探测云地闪的发生位置和移动趋势,并将数据发送到远程中心站进行多站综合定位处理,为易受雷击影响行业提供服务。
二、系统指标∙平均探测效率:80%-90%∙观测频段:1k~450kHz∙探测范围:0~600km,平均300km∙测向精度:理论随机误差0.5°∙回击分辨率:云地闪3ms∙时间接收源精度:相对世界时130ns,探测仪之间小于50ns∙环境温度:-40℃~+55℃∙主机工作温度:-40℃~+80℃∙环境相对湿度:0~100%∙平均无故障运行时间:>30000小时∙工作电压:AC200~240V,50HZ∙功耗:<25W三、功能特点∙精确的云地闪监测定位系统∙军工级的元器件筛选和生产工艺∙定时自检和校准功能及时发现问题∙国内云地闪平均定位精度可达300m ∙全天候无人值守四、典型应用∙常规气象业务预报∙林业系统∙机场∙森林雷击火预警∙航空航天保障∙电力系统安全∙建筑施工∙工厂∙油库∙旅游景点∙体育场所∙娱乐场五、系统组成∙雷电传感器探头∙电源箱(包含通用模块电源、空气开关、电源防雷模块和通信防雷模块)∙通信防雷模块∙安装立柱。
西昌北郊山区地面电场在雷电预警中的分析应用——以西昌北郊山区为例
作者简介 李兵(1970—),男,四川西昌人,副研级高级工程师,主要从事雷电防御工作。
收稿日期 2021-06-19Analysis and Application of Ground Electric Field in Thunder and Lightning Warning in Mountainous Area of Northern Suburb of Xichang—Take the Mountainous Area in the Northern Suburbs of Xichang as An ExampleLI Bing et al(Liangshan Meteorological Bureau, Xichagn, Sichuan 615000)Abstract This paper mainly used the data monitored by the rotary ground atmospheric electric field instrument in the mountainous area of the northern suburb of Xichang to analyze the variation characteristics of the atmospheric electric field in the mountainous area of the northern suburb of Xichang, determine the early warning threshold of the electricd field intensity, and analyzed the effectiveness of early warning the change of the electric field intensity in the process of lightning weather in different seasons. The results showed that the change of ground electric field could effectively warn the lightning weather in non rainy season (transition period and dry season) and rainy season to a certain extent. The ground electric field early warning thresholds in non rainy season (transition period and dry season) and rainy season were different, which could effectively improve the comprehensive early warning and defense ability of lightning and accompanying meteorological disasters. Key words Ground electric field; Lightn-ing warning; Analysis and Application西昌北郊山区地面电场在雷电预警中的分析应用——以西昌北郊山区为例李 兵1,刘宸钊2,靳小兵3,陈文龙11.凉山州气象局,四川西昌 615000;2.西昌卫星发射中心,四川西昌 615000;3.四川省气象灾害防御技术中心,四川成都 610072摘要 主要利用西昌北郊山区内的旋转式地面大气电场仪所监测的数据资料,对西昌北郊山区场区内大气电场的变化特征分析,确定电场强度预警阈值,对不同季节的雷电天气过程中电场强度的变化进行预警雷电天气的有效性分析。
利用地面大气电场监测实现雷电预警
利用地面大气电场监测实现雷电预警
高菊霞;张雅斌;李润强;雒新萍
【期刊名称】《陕西气象》
【年(卷),期】2009(000)0z1
【摘要】地面平均大气电场仪通过监测地面附近一定范围内的大气电场,间接实现了对云层中,特别是雷暴云中的带电状况实时监测.以2008年的5月发生在西安泾河的三次雷电天气过程为例.结合闪电定位实时监测资料和雷达回波产品进行分析.结果表明:大气电场监测资料与地闪定位监测实况、雷达回波产品结合,能够有效监测发生在探测点周围局地对流的发生、发展、成熟、减弱不同阶段特征,实现对雷电灾害的短时预警.
【总页数】4页(P52-55)
【作者】高菊霞;张雅斌;李润强;雒新萍
【作者单位】陕西省防雷中心,西安,710014;陕西省气象台,西安,710014;陕西省防雷中心,西安,710014;陕西省防雷中心,西安,710014
【正文语种】中文
【中图分类】P429
【相关文献】
1.大气电场仪在雷电监测预警中的应用 [J], 杨春明;徐书璋
2.大气电场资料在黑龙江雷电监测预警中的应用 [J], 钱眺;张春龙;李春影;吴岩;寇思聪
3.地面大气电场分析及雷电预警应用 [J], 梅建娇;王超然
4.大气电场仪在贵州雷电监测预警中的应用浅析 [J], 李迪;陆扬
5.大气电场仪在贵州雷电监测预警中的应用浅析 [J], 李迪;陆扬
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
地面大气电场仪在一次雷暴天气过程中的预警应用分析
地面大气电场仪在一次雷暴天气过程中的预警应用分析
李卫平;许伟;任照环;何静
【期刊名称】《农业灾害研究》
【年(卷),期】2022(12)3
【摘要】雷电监测预警服务是雷电灾害防御工作的重要环节。
采用“阈值+过限
计数”的预警算法,结合ADTD定位数据和SWAN拼图产品,分析了大气电场仪在
一次典型雷暴天气过程中的预警效果。
根据目标区域的大小,大气电场仪发出预警
提前时间分别为10 min和50 min,但橙色和红色预警信号均出现滞后。
针对探头解除预警过早的问题,可设置预警驻留时间,综合采用“服务端算法”+“探头算法”相结合的方法予以进一步优化。
【总页数】5页(P106-109)
【作者】李卫平;许伟;任照环;何静
【作者单位】重庆市防雷中心;重庆市防雷检测技术协会
【正文语种】中文
【中图分类】S161
【相关文献】
1.成都电场仪资料在雷暴天气过程中的应用分析
2.青岛地区电场仪资料在一次雷暴天气过程中的应用分析
3.青岛地区电场仪资料在一次雷暴天气过程中的应用分析
4.太原市一次雷暴过程的地面大气电场分析
5.克拉玛依大气电场特征在雷暴预警中
的应用
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
气象第31卷第9期
障测量设备正确标定的条件下,首先要对不 同地点大气电场测量值进行归一化处理;对 空间电场的反演,需要在计算模型中考虑地 形的影响,将表示电场测量设备周围地形参 量地理信息格点数据作为计算模型的背景场 数据之一。同时对空间电荷屏蔽对电场测量 的影响,利用将空间电荷屏蔽效应加入电场 的计算反演算法中的方法消除。 3结语
的发展提供新的方法。 利用地面大气电场监测网的建设,发展
空间电场反演计算模型,开发电场监测与预 报系统软件产品,不仅对雷暴和雷电研究具 有重要的科学意义,而且对雷电和灾害性天 气过程的短时预报业务具有重要的实际应用 价值。
参考文献
1 Cummins,K.L,M.J.Murphy,E.A.Bardo,W.L. Hiseox,R.B.Pyle,A.E.Pifer,Combined TQ~MDF Technology Upgrade of the U.S.National Lightning De— tection Network,J.Geophys.Res.,vol 103,no.138, 1998:9035--9044.
图1a北京地区2004年7月29日00:30--6:30雷 暴过程的地面电场仪观测记录
02:43:30 02:44:00 02:44:30 02:45:00 02:45:30 02:46:00 02:46:30
北京时间/hh:nun:ss
图1b北京地区2004年7月29日雷暴过程中的一 次闪电波形的地面电场仪观测记录
地面电场资料在雷电预警技术中的应用①
孟 青1 吕伟涛1 姚 雯1 何 平1 张义军1 刘 强2 李 林2 张 曼2 常晨2
(1.中国气象科学研究院,北京 100081;2.北京市气象局)
提要 论述利用地面电场仪的探测资料对雷电预警预报的技术方法,以大气电场测量 为基础,利用地面电场仪的组网,实现自动、连续、实时监测雷雨云中强雷电活动中心 在地面产生的电场强度、极性以及闪电数等,提供监测范围内雷暴强电荷活动中心的 发生发展演变特征和整个雷暴过程中雷电活动位置和发展信息。同时结合闪电定位 系统的观测,为雷电的监测和预报提供更充分的信息。 关键词: 雷电地面大气电场 雷电预警
2《闪电定位系统功能规格需求书》,中国气象局,2004. 3肖正华,惠世德,肖庆复等.倒置式大气平均电场仪.
高原气象,1994,13(1):106~112. 4张广庶,郄秀书,王怀斌等,闪电多参量同步高速即时记
录系统,高原气象,2003,22(3):301-305. 5张广蔗,郄秀书.大气电场、电流多路同步测量的数据
引言 雷电是发生于大气中的一种瞬态大电
流、高电压、强电磁辐射的天气现象。伴随微 电子器件和信息技术的广泛应用,雷电灾害 越来越严重。面对雷电灾害服务的强烈社会 需求,发展雷电灾害的监测、预警预报和产品 服务,是社会和人们生活雷电灾害防御系统 的重要组成部分,也是雷电监测站网发展所 面临的难点。利用多站大气电场测量进行联 网监测地面电场,提供监测区域内地面电场 的分布以及雷暴空间电荷的分布和移动路 径,为雷电的监测和预报提供重要的信息,同 时结合雷电定位系统的观测,使雷电和雷暴 预警的专项服务成为可能。 1雷电监测设备
雷电的监测设备从对雷电测量的特征观 测上可以划分为两大类:雷电定位探测设备 和大气电场探测设备。目前国际和国内采用 的雷电预警和预报技术,大都利用了这两类 设备。 1.1 雷电定位设备
目前在我国部分地区和区域使用的雷电
监测系统,以及在美国等国家运行的国家雷 电监测网NLDN(National Lightning Detec— tion Network)uj,采用的是多站雷电定位探 测设备,一般可以提供闪电放电的发生时间、 地点分布以及地闪回击的电磁场强度、电流 幅度、电流波形的上升和衰减时间(电流陡 度、电荷、能量)等各种雷电特征信息[21;用于 局地使用的单站闪电定位设备也能够提供各 种地闪回击发生的信息。这些雷电探测数据 的利用在很大程度上改善了人们对雷电灾害 的防御能力。 1.2大气电场仪
北京时同/hh:mm:ss
图2b北京地区2004年7月29日雷暴过程周围 20km的范围内的雷电定位观测的闪电频数 分布
2.2大气电场仪与雷电定位系统的结合 与大气电场仪不同,通常的闪电定位系
统通过对闪电电磁脉冲特征的测量,确定闪 电发生的空间位置,而雷电的产生是雷雨云 中电荷累积的结果,只有当雷雨云中电荷积 累到一定程度,达到击穿电场强度之后,闪电 开始发生,闪电定位系统才能对其进行监测, 但对于尚未发生雷电的云可以说没有任何监 测结果响应,也无法探测到闪电形成前云中 电活动的演变过程,对只能定位地闪的闪电 定位系统则记录不到在雷云早期就出现的云 闪。将大气电场仪和闪电定位仪进行适当的 组合,可以组成整个区域内对雷暴和雷电活 动的综合监测网,这将大大改善对雷电的预 报和预警功能。
电源 输出功耗
指标要求 O-20km 低档:±5kv·m~,高档:±50l【v-m 1 ±5V·m一1
<5% 50ms ±10V
数据文档存储及变化曲线显示 交流:220V_+22V;直流:12V±2V
<8W
2雷电预警预报的方法
2.1 大气电场仪在雷电预警上的应用
大气电场仪是测量大气平均电场的设
备,可以测量晴天和雷暴天气条件下大气乎
云闪和地闪的发生情况,所以可以用于局地
的雷暴监测与预警,也可用于易起静电或易
受静电危害的场所,监测静电强度,避免可能
发生的危险。
地面大气电场仪可以自动、连续、实时监
测雷雨云中强雷电活动中心在地面产生的电
场强度、极性以及闪电数等。图1为北京地
区2004年7月29日00:30~06:30雷暴过
程的地面电场仪的观测记录。其中图1b为
对雷电进行超短时预报,必须研究监测 在雷雨云发生首次闪电之前的强电荷活动中 心的发生发展演变,对这一期间对流云中雷 电活动的监测对雷电的超短时预报更为重 要,它是闪电产生的前奏,如果能准确了解首 次闪电发生之前对流云中的电活动状况,将 可以大大提前预报闪电的发生。而地面电场 观测则是提供雷暴首次闪电之前云中电活动 发展演变特征的易于实现的重要手段。因此 通过组建地面电场仪网,结合其他气象观测 手段,将为雷电和灾害性天气过程预报技术
雷暴过程中的一次闪电波形记录。图2为北
京地区2004年7月29日00:30~06:30雷
暴过程的雷电探测系统观测记录,其中图2a
为雷电位置分布,图2b为20kin范围内的闪
电频数分布。从图中可见,在2:40-3:40期
间电场仪记录的电场变化比较强烈频繁,反
万方数据
1
鲁
童
世 离 爨 删
北京时间/Ida:ram
(1.Chinese Academy of Meteorological Sciences,Beijing 100081;2.Beijing Meteorological Beresu)
Abstract
The lightning warning technique with the detection data from the electric field meter on ground is based on the network observation of the electric field meters.Through detection of lightning number and intensity and polarity of electric filed on the ground produced by the electric charge center in the thunderstorms on automatic,continuous and real time mode,the lightning
但也正是由于大气电场仪对局地雷暴引 起的电场变化非常敏感,所以仅单独使用大 气电场仪的探测资料进行雷电的预警和预 报,常常会造成较多的虚警,故将地面电场仪 监测网和闪电定位系统或单站闪电定位仪进 行组合,能够比较准确地监测局地雷暴的发 生,并进行雷电的预警预报。
一 万方3数2据—
2.3雷电预警预报的方法 目前在一些局部地区已经建立了雷电监
①基金项目:国家科技攻关奥运科技专项(编号2003BA904810)资助项目
万一方3数0据—
气象第31卷第9期
表1所示。地面电场网络监测系统,能够提
供监测区域内电场等值线分布,可直观地看
出监测区域电场强度的分布及雷暴的移动路
径‘4,5。。
表1大气电场仪主要性能指标
性能名称 探测距离 电场测量范围
分辨率 测量误差 响应时间 模拟输出电压 记录方式
大气电场强度是大气电学的基本参数, 在晴天电学、雷暴电学以及闪电的研究中,都 有重要意义,在雷暴和闪电监测中具有重要 作用[2’3]。大气电场仪可以测量地面大气电 场的强度和极性,可对对流云的起电过程进 行连续监测,因此既能够记录闪电发生前雷 暴中的电活动,又可记录雷暴过程中发生的 闪电(包括云闪和地闪)。从组成结构上大气 电场仪既可单独使用记录局地雷电情况,又 可用于联网监测空中电结构,其主要性能如