大气电场仪雷电检测预警系统雷电预警仪雷电预警器装置系统
大气电场仪在雷电监测预警中的应用
电荷 中心 的电 荷量 和位 置 。 出警 报 。但 由于 雷暴 云 内 的 的影响 。若 周 围有尖 端物 体 ， 发 由于尖 端 电晕 放 电会 形 成 厚 电荷结 构 十分 复杂 ，雷 暴 云 中并 不 是 只有一 个 雷暴 单体 。 达 几米 的 空间 电荷屏 蔽 层 ． 使地 面电场 不能 真 实反 映雷 暴
根据 以上 分 析 。 目前 利 用 地 面 电 场 资 料 监 测 预 警 有 两 次 出现 预警 条件 。 解 除报警 。 则
种方法 ： （ ） 电场 仪 组 网 ， １将 按公 式 （ ） （ ） 可推 算 出云 中 ２或 ３即
地面 电场 仪是 安 装在 地面 上 的 。 因此 容 易受 周 围 物体
探 测及 空 间 电场探 测 。现 阶段 主要是 对地 面 大气 电场进 行 探 测 ， 而监 测 被 探 测 地 区上 空 雷 雨 云 的整 个 过 程 （ 电 从 起
＝
１
一
］
过程、 电荷 积 累程 度和 消散 过程 ） 气 电场仪 可连 续监 测 。大
因 此 对 具 有 垂 直 偶 极 性 电 荷 结 构 的 雷 暴 。地 面 电 场 和 雷暴 在 地 面 产生 的静 电场 以及 云 闪和 地 闪 的发 生情 况 。 所 云 闪产 生 的 电场 变 化 随着 雷 暴 的 移动 其 极 性 的变 化 应 是
要 了解 的 。
熟， 并发 生 闪电， 是 由于 雷暴较 远， 但 这时 所测 的电场 值会 比较小 ， 电场仪 不会 报 警 ，只有 当雷 暴靠 近使 得 电场 值 超
４ 多站 电场 仪资 料在 雷 电监测预 警 中的应 用
大气 电场 仪 主要 用 于探 测 大 气 中带 电物 质 所 引 发 的 过 预警 值时 才报警 ， 使得 报警 滞后 。 这 因为 上述缺 点 ， 设 在 可 地 面 电场 变化 ， 局部 地 区潜在 雷 暴 活动及 静 电事 故发 出 定 电场 预警 值 的 同时 ． 以在 电场 仪 的终 端软 件 中对 相 邻 对 警 报 。为 了增 强 大气 电场 仪 的 功 能和 扩 大 电场 的监 测 范 ２个 电场 采样 值进 行 比较 。当 ２个 采样 值 的差值 大 于某 一
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。
雷电预警系统
《雷电预警系统》xx年xx月xx日contents •雷电预警系统概述•雷电预警系统的组成与原理•雷电预警系统的性能评估•雷电预警系统在气象服务中的应用•雷电预警系统的未来展望目录01雷电预警系统概述雷电预警系统是一种通过监测雷电活动并预测其发生时间和地点，以提前采取防护措施减少雷电灾害的综合性系统。
定义雷电预警系统具有实时监测、精准预测、及时报警和有效防范等特点，它能够显著提高雷电天气的防范能力，有效保障人们的生命财产安全。
特点定义与特点雷电灾害的严重性雷电是一种常见的自然灾害，其产生的强大电流和热能会对人们的生命和财产造成巨大威胁。
系统的重要性由于雷电预警系统能够提前预警，人们可以及时采取措施减少灾害损失，对于保护人们的生命财产安全具有重要意义。
系统的重要性发展趋势随着科技的不断进步，雷电预警系统的技术水平和准确性得到了不断提高，未来雷电预警系统将更加精准、可靠、智能化。
挑战雷电预警系统在实际应用中仍存在一些挑战，如设备维护、数据传输和处理、预警误报和漏报等问题，需要进一步研究和改进。
系统的发展趋势与挑战02雷电预警系统的组成与原理雷电预警系统中的感应器分为垂直感应器和水平感应器，根据不同需求可选择合适的感应器类型。
感应器与探测器感应器分类感应器通过接收闪电辐射的电磁波和地闪电流脉冲信号，探测雷电活动的发生。
工作原理感应器将探测到的雷电数据通过无线或有线方式传输至数据处理中心。
数据传输数据储存将处理后的数据储存到数据库中，方便后续查询、调用和应用。
数据处理数据处理中心接收到感应器传输的数据后，对数据进行处理、分析、判断和预测。
数据传输方式数据传输可采用无线、有线、网络等方式，根据不同情况选择最合适的方式进行传输。
数据处理与传根据处理后的数据，系统自动制作相应的预警信息（如文字、图片、视频等）。
预警信息制作信息发布平台信息接收对象通过短信、电话、网络、广播、电视等多种平台发布预警信息。
预警信息接收对象包括公众、政府机构、企业等，根据不同需求设置接收权限和级别。
OBO雷电防护系统简介
雷电可以造成多种影响，包括但不限于电击危险、火灾隐患 、电子设备损坏等。在建筑物密集或电子设备集中的区域， 雷电的影响更加显著。
OBO雷电防护系统的必要性
雷电灾害的严重性
由于雷电具有极大的破坏力，对人类社会和自然环境造成巨大的损失。因此，采取有效的雷电防护措施是十分必 要的。
OBO雷电防护系统的优势
功能
OBO雷电防护系统的主要功能是保护 建筑物、设施和设备免受雷电的直接 和间接影响，包括雷击、电磁脉冲和 过电压等。
工作原理和特点
工作原理
OBO雷电防护系统通过避雷针将雷电引入，通过引下线将电流引入接地装置，使电流迅速分散入地， 避免对建筑物和设备造成损害。
特点
OBO雷电防护系统具有高可靠性、高安全性、高稳定性等特点，能够有效地保护建筑物、设施和设备 免受雷电的威胁。同时，该系统还具有易于安装、维护方便、使用寿命长等优点。
OBO雷电防护系统是一种先进的防雷技术，它通过接闪、分流、等电位连接、接地和电磁屏蔽等措施，有效地减 少雷电对建筑物和电子设备的危害。与其他防雷系统相比，OBO雷电防护系统具有更加全面和高效的防护能力。
02
OBO雷电防护系
统概述
系统组成和功能
组成
OBO雷电防护系统主要由避雷针、 引下线、接地装置等组成，用于引导 雷电入地，避免对建筑物和设备造成 损害。
03
防雷器种类与选择
防雷器的分类
01
02
03
按用途分类
根据不同的使用场景和需 求，防雷器可分为电源防 雷器、信号防雷器、天馈 防雷器等。
按工作原理分类
根据防雷器的工作原理， 可分为电压开关型、限压 型和组合型等。
按传输方式分类
根据传输方式的不同，可 分为串行和并行防雷器。
谈大气电场仪在闪电监测预警中的应用
ｌ Ｉ 土 泺交流 ： ２ ２ ０ Ｖ ±２ ２ Ｖ
输 出功耗
＜ ８ ｗ
记 录 方 式 数槲文档存储及变化 曲线显示
１ ０ ２ 信息系统Ｔ程 Ｉ ２ ０ １ ３ ． ４ ． ２ ０
图２一次 负闪雷 暴过 程中 电场探 测结 果
Ｔ Ｅ Ｃ Ｈ Ｎ ＯＬ ＯＧ Ｙ 技 术 应 用
位置的变化 ，从而也就知道 了雷暴 云的移动路 径。
面产生 电场的矢量和 ，所以单点地面大气 电场的测量不
能准确地反映雷雨云 中的雷电活动状况 ，需要地面电场 仪的组 网观测 ，利用空 间电场反演计算模 型 ，根据电场
资料反演得到可靠的雷雨云中强电荷 中心的强度 、极性 和分布 ，确定雷雨 云的空间位置 ， 并结合 区域 内闪电 定位 系统提供的闪电位置信息 ，进行雷电的预警预报 。
响 时
指标要求 ０ １ ０ ｋ ｍ
＜ ２ ０ Ｖ ／ ｍ
性能 名称 电场测量范
测 餐误 差
｛ ｋ ¨ ５ ｃ ＂ ￣ 要求
。
±５ ０ ｋ Ｖ ／ ｍ
＜ ５ ％
１
７
３
…ｊ Ｉ ～
ｓ Biblioteka ５ ０ ｍ ｓ 模拟输 出ｆ Ｕ 爪 ± １ ０ Ｖ
害越来越严重 ，社会对雷电灾害的监测 、预警预报和产
产生交变 的电流信号 ，经过Ｉ ． Ｖ转换 以后得到一个交流
电压信号 ，通过对该电压信号进行多级线性放大 ，可以
品服务有强烈的需求。利用多站大气 电场联 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
得 到最终的输 出直流电压信号Ｖ 与实际电场强度Ｅ存在
雷电预警系统
为了更准确地模拟雷电活动，需要使用更复杂的模型和算法，但这也可能会降低模型的可 解释性。
实时监测和反馈
为了及时发现和解决潜在问题，需要建立高效的实时监测和反馈机制，这需要不断的技术 研发和优化。
05
雷电预警系统的未来发展
技术发展方向
01
精细化预警
利用更先进的探测设备和算法，实现对雷电活动的更精细、更准确的
特点
雷电预警系统具有实时监测、预警准确、覆盖范围广、自动 化程度高等特点，可以为社会公众和相关行业提供雷电预警 信息，减少雷电灾害的发生和损失。
工作原理
大气电场监测
雷电预警系统通过设置多个大气电场监测站，监测大气电场的变化情况。当 大气电场出现异常时，说明有雷电活动可能发生。
声波信号监测
雷电预警系统还通过接收雷电产生的声波信号，判断雷电活动的位置和强度 。通过对这些信号的分析和处理，可以进一步预测雷电活动的趋势和可能的 影响范围。
历史与发展
国外雷电预警系统
国外的雷电预警系统发展较早，美国、欧 洲和日本等国家在20世纪90年代就已经 开始研究和开发雷电预警系统。其中，美 国的雷电预警系统技术较为成熟，应用也 较为广泛。
VS
国内雷电预警系统
我国的雷电预警系统起步较晚，但发展迅 速。自20世纪90年代以来，中国气象局 和各地气象部门相继开展雷电预警系统的 研究和建设工作，取得了一定的成果。目 前，全国范围内已经建立了多个雷电预警 监测站点，覆盖了大部分地区。
空域管理
雷电预警系统可以帮助航空管理部门及时掌握空域中的雷电 活动，制定合理的空域使用方案，确保飞行安全。
其他领域
交通运输
雷电预警系统可以为交通运输领域提供雷电预警信息，帮助驾驶员采取措施 保障行车安全。
大气电场仪在万载雷电预警中的应用
农业灾害研究 2023,13(9)大气电场仪在万载雷电预警中的应用徐 岗，苏 缘，赵 珞，李 茜，刘 菁万载县气象局，江西万载 336100摘要 立足于万载地区的气候和地理特点，详细分析了大气电场仪的基本原理和技术参数，并深入探讨了大气电场仪逆行雷电预警的物理原理和操作方法。
针对大气电场仪在万载雷电预警中的应用优势和挑战进行详细分析，并提出应对措施，为相关从业人员提供参考。
关键词 大气电场仪；雷电预警；应用中图分类号：P427.3 文献标识码：B 文章编号：2095–3305(2023)09–0139-03雷电灾害给人们的生命和财产带来了极大的威胁，有效地预警雷电灾害成为一项重要任务。
作为一种新型的雷电预警仪器，大气电场仪具有高灵敏度、高准确度、快速响应等特点，在雷电预警中发挥着重要作用。
随着技术的不断进步和应用的不断推广，大气电场仪已成为现代雷电预警系统的重要组成部分。
1 万载县的气候和地理特点万载县处于赣中西北边陲，属于亚热带湿润气候，1991—2020年年平均气温为17.9 ℃，年平均降水量为1 747.1 mm，降水集中在3—9月，占全年降水的70%以上。
雨季期间雷电灾害频发，严重威胁当地农业生产和人民生命财产安全。
万载县地势复杂，南部和西北部地势高，东部地势偏低，地势由西北向东南逐渐倾斜。
南部属峰顶山——蒙山山脉，北部为九岭山脉初级隆起所组成的古陆山脉。
县境内800 m以上的山峰有36座，最高峰位于县北55 km处高村镇上坪村的仙姑岽(旧称太阳山)，海拔1 404.4 m。
最低点为三兴镇沙潭村的均车，海拔70 m。
地形形状和高低起伏对雷电发生和传播具有重要影响。
万载自古有“花炮之乡”的美誉。
截至2023年全县仍有170余家花炮企业，在县城区域内有大量一类防雷建筑物。
花炮企业的生产过程中涉及大量的一类防雷库房、生产车间、设备，若防雷保护不到位，会对库房、生产车间、设备甚至人身安全造成极大的威胁。
大型油气储存基地雷电预警系统基本要求(试行)
大型油气储存基地雷电预警系统基本要求（试行）一、适用范围本文件明确了大型油气储存基地雷电预警系统的基本功能、系统构成、技术指标和预警分级、应急响应、运行维护等基本要求。
二、标准依据GB/T27962气象灾害预警信号图标GB/T38121雷电防护雷暴预警系统GB/T40619基于雷电定位系统的雷电临近预警技术规范T/CECS688雷电预警系统技术规程T/CMSA0012爆炸和火灾危险场所雷电监测预警技术要求QX/T262雷电临近预警技术指南三、基本功能雷电预警系统通过实时采集雷电相关信息，实现对大型油气储存基地及邻近区域雷电活动的实时监测、全面感知、临近预警，基本功能如下：1.雷电实时监测，具备实时探测地面大气电场等雷电特征参数功能。
2.雷电临近预警，包括雷电预警级别、雷电预警时间、预警区域、预警解除等信息。
3.雷电历史数据统计查询，具备覆盖区域内雷电预警信息查询、统计分析功能。
4.具备与全国危化品风险监测预警平台进行数据交互功能。
四、系统构成雷电预警系统由雷电探测模块、数据处理模块和用户端等部分组成。
1.雷电探测模块：由大气电场仪、闪电定位系统、多普勒雷达等一种或多种方式组成，其中大气电场仪应在大型油气储存基地本地装设，闪电定位系统和多普勒雷达探测数据宜通过第三方获取。
2.数据处理模块：应配置支持雷电探测数据的通信、接收、存储、计算与应用发布的硬件和软件。
3.用户端：包括电脑端、移动端、数据接口服务等一种或多种不同类型。
五、技术指标1.雷电预警提前时间不低于10分钟。
2.雷电平均有效报警率不低于80%。
3.探测半径不小于10千米。
4.大气电场探测精度优于±5%。
5.具备三级雷电预警功能。
6.雷电预警历史数据储存时间不低于3年。
7.现场安装的雷电探测模块应满足大型油气储存基地电气防爆要求，防护等级不低于IP65。
8.雷电探测模块寿命不小于3年。
六、预警分级雷电预警信息分为三级： 1.一级预警：可能有雷电活动，覆盖区域的大气电场正在增强，电场出现波动，地闪回击点发生位置位于距大型油气储存基地10千米以外的临近区域，有造成雷击事故的可能。
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大气电场仪雷电检测预警系统
雷
电
预
警
仪
雷
电
预
警
器
装
置
系
统
河南汇龙合金材料有限公司
产品介绍：
大气电场仪是直接安装在地面上对雷云电荷量（或称大气静电场场强）进行监测，在晴好天气下大气静电场场强为±500V/m，但当暴风雨来临时，大气静电场场强会激增至±15kV以上。
大气电场仪就是通过对电场极性变化的探测和分析，以及对一场雷暴过程的不同阶段所发生的电场变化设以门限数值，包括两个特殊门限：在平原或低海拔地区为6 kV/m ±1 kV/m；在中海拔的山区（海拔1,000～2,000 m）为10 kV/m ± 2 kV/m，就能够实现对暴风雨来临和雷击可能性的预警，具有相当高的安全性和准确性。
产品结构:
大气电场仪作为探测大气中电场强度的主要仪器，室外探头部分包括外场传感器、信号处理箱两部分组成，外场传感器负责对地表附件的大气静电场场强进行测量，在完成一次数据采集。
信息处理箱主要完成传感器所采集数据的分析、处理和存储，并将转换结果打上时标发送出去，同时还对外场传感器进行供电和箱体内温度的电路板的温湿度进行实时监控，电源电压，经纬度等数据进行识别和监控。
此外，电源端口和信号端口都做了防雷电波感应和入的防护用来抵抗因雷击或电网中大功率设备通断产生的电涌侵袭，保护设备不受损坏。
室内设备主要是上位机软件，负责将信息处理箱发来的探测数据通过上位机软件解析，并显示在PC机上，并在上位机上进行实时监控和雷暴预警。
整个系统可由1组室外探头和上位机软件组成也可由多组室外探头和上位机软件组成。