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雷電預警系統工作原理

來源:德恩拓 發布時間:2013-2-15 17:59:06

雷云帶電量是發生閃電雷暴的根本因素,而大氣電場是雷云帶電量的直接反映,因此監測大氣電場就能實時的反映本地雷云的變化情況。就是屬于大氣電場儀類的直接監測雷暴的雷電預警系統。 

以平地距地面約1.5m處為例,根據氣象統計資料,晴天時的平均場強平均場強是250V/m,而雷云產生時場強增大至14KV/m以上。獨立雷云(對流雷云)或雷云群的產生需要大約20分鐘。而當地面場強達到2KV/m以上時,該地點就較易受到其上方的雷云的影響。(見下圖)

 

 

是一種高性能的雷電探測系統,它能夠實時的檢測它所在位置的場強變化,并將檢測的數據進行修正,輸出結果中并與三個場強門限相比較,以確定警報等級。 防雷器

在第一次雷擊發生前,就已經探測到雷擊發生的可能性,并立即輸出報警信息提示危險。管理者根據報警信息進行決策,啟動預警預案,從而對人員、設備提供實時有效的保護,降低雷擊造成的損失。 

同時由于大氣電場中存在等電勢/場強面,實際上所檢測到的是一個較大范圍的場強變化,這樣在只需增加很少的一些設備(如通訊或廣播設備),就可以為較大的范圍提供預警服務(約15 km2)。 

設計者基于多年收集的雷暴記錄資料及運行經驗,綜合分析后確定了三個場強門限來界定危險警報等級: 

ALARM1 - 1級警報(雷暴形成),對雷暴的初始活動報警 

ALARM2 - 2級警報(雷暴逼近),對正在接近的雷暴或在本地生成的雷暴報警(一般情況下,此時距雷暴真正發生的時間至少約30分鐘。用戶可以采取保護行動,如廣播警報訊息或招回野外作業人員) 

ALARM3 - 3級警報(雷暴即將發生,此時距雷暴真正發生的時間約在10-15分鐘左右),對即將在監測地發生的雷擊報警 防雷器

為了獲得足夠的預警效果,第一等級的場強門限應設得相應較低,第二等級將提供進一步確定信息,而第三等級將激活自動操作系統或立即啟動預警預案。出廠設定值時考慮的是標準狀態。為了減少過多的報警次數,就要將每一級門限的指標相應提高,以減少報警的頻率。當場強降到門限場強水平以下時,警報聲將停止。在這種情況中,建議設置如下: 

第一等級門限(ALARM1)設為2KV/m 

第二等級門限(ALARM2)設為5KV/m 

第三等級門限(ALARM3)設為8KV/m,當場強降到門限場強水平以下時,相應門限的警報聲將停止。

基于“可以誤報,不能漏報”的安全理念,上述建議值是一個可以滿足絕大多數使用環境的安全值。由于安裝地點的氣象、地理環境以及海拔的關系,建議值并不適合所有的用戶。為避免誤報率過高的問題,通常在設備新安裝后的一段時間內,我們將使用一臺數據服務器(PC)來記錄觀測日記,然后根據日記的記錄數據與實際情況進行對比,對系統作出調整,從而使警報的準確性得到提高。

 

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