雷电探测
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
防雷检测方案
防雷检测方案随着科技不断发展，人们对于电力、电子设备的依赖越来越高，而雷击却时常引起电力系统事故，给人们的生命财产带来严重的威胁。
为了保证电力设备和人员的安全，防雷检测方案就显得尤为重要。
本文将从最新技术和实际应用角度出发，探讨如何选择和应用适合的防雷检测方案。
1. 雷击危害与检测原理雷击是指气象活动产生的闪电在地面或建筑物上引起的破坏。
它可能导致火灾、爆炸、人员死亡或受伤，并可能对设备和建筑物造成损坏。
基于雷击危害的的分析，防雷检测设备被制造出来。
检测设备基于以下原理制造，以距离检测雷击事件的定位系统和电震荡检测雷击事件的电气利用。
2. 防雷检测方案的选择选择正确的防雷检测方案是至关重要的。
有许多种类型的防雷检测设备可以选择，包括避雷器、静电防护装置和绝缘监测设备等等。
但是，大多数情况下，选择正确的设备往往与以下几个因素有关。
2.1 对系统易损性水平的评估：当评估系统易损性时，必须考虑许多因素，包括物理环境、系统复杂性和软件环境等。
评估这些因素的方法和依据在许多方面都是标准的，这意味着设备和技术在不同应用环境中的适用性有很大差异。
2.2 技术的适用性：同样适用于所有其他类型的电气设备，选择防雷检测设备时也需要考虑其技术适用性。
这包括可靠性、适应能力和生产成本。
设备的操作原理和特点对使用者的技术水平和能力提出了更高的要求。
2.3 成本效益：控制成本是设计和配备防雷检测设备的重要因素之一，应考虑到使用设备的成本和使用防雷检测设备可能节省的成本。
防雷检测设备应该被视为企业运营的一种固有成本，如果可以减少系统维护费用和与防雷设备有关的市场风险，那么设备的实际价值将比标准化的防雷设备费用显著增加。
3. 防雷检测设备的应用无论是在国家、地方还是工业应用中，防雷方案是至关重要的。
防雷检测设备的主要作用是为电力设备、室外建筑、雷达站等提供气象预警及由雷击引起的故障提醒，并通过雷电信号捕捉、分析和储存数据的方式为目标提供完整的检测报告。
浅析加油站雷电防护装置检测问题及检测要点
浅析加油站雷电防护装置检测问题及检测要点摘要：加油站作为易燃易爆的场所，其雷电防护装置性能的好坏，不但对设施、建筑物的安全性有很大的影响，而且对人们生命和健康也有很大的影响。
所以，加强加油站的雷电防护装置检测，制定出行之有效的雷电防护装置安全保护方案已迫在眉睫。
以此为基础，本文首先简单地阐述加油站雷电防护装置检测的重要性，然后重点探析了加油站雷电防护装置检测的要领及雷电安全防护措施，这对于确保加油站的安全、稳定运行，保障人们的生命财产安全等都具有重要的作用。
关键词：加油站；雷电；雷电防护装置检测；检测要点引言：随着我国经济的发展，人们的生活水平得到了显著地提升。
越来越多的汽车进入了人们的生活当中。
在加油站这个人群集中的区域，也增加了更多安全隐患。
近年来，由于加油站自身安全隐患导致的恶性事故，已经成为了一个重要课题。
虽然有一些加油站采取了较为有效的雷电防护措施来避免相关事故发生，但是也有很多加油站出现了安全隐患。
因此，应该重视对于加油站雷电防护装置检测方面存在问题的研究，从而制定出有效的解决措施，从而确保加油站安全、稳定、持续发展。
1加油站雷电防护装置检测的重要性在加油站存在的各种安全隐患中，雷电是一个非常重要的安全隐患，必须加以重视。
提高雷电防护装置检测，优化雷电防范措施，对加油站的安全和可持续性发展有很大的影响。
首先，雷电所引起的雷云雨，与地表之间可能存在着各种类型的电荷，从而导致强烈的电流，会对周围的群众生命财产造成严重危害。
所以，有必要对加油站进行雷电防护装置探测，并采取相应的防护措施。
其次，根据加油站雷击事故的危险性分析，若检测和预防措施不得当，可能会导致火灾、爆炸等恶性事故发生。
此外，若雷电防护装置设备存在漏洞，那么也很容易导致雷击事故发生，危及加油站工作人员及周围群众的生命，造成严重的后果。
从这一点可以看出，加油站的雷电防护装置检测工作至关重要。
2加油站雷电防护装置检测工作的基本要求由于加油站具有易燃、易爆的特点，根据国家的规定，第一，对加油站雷电防护装置进行检测的部门，必须符合由省级气象主管进行批准的正规检测单位，具有相应的资质证，否则将视为违法行为。
第三章 雷电监测定位系统
1、闪电的高速旋转照相法
1926年博尹斯（Boys）设计了一种旋转 式相机，后来称Boys相机，如图。
BOYS相机观测原理图
由于该相机获取的闪电照片结构呈波纹 状，所以时常将这种相机称为波纹状相机。
1929年博尹斯又对他的相机作了进一步的 改进，如图 。
旋转胶片鼓 旋转方向 棱镜
镜头
具有移动 的胶片和 固定的光 学系统的 BOYS相机
（2）旋转（场磨）式大气静电场仪
为观测晴天条件下的地面大气电场，以及观 测雷暴天气条件下地面大气电场和闪电所引起地 面大气电场的变化。用电子学方法进行电场强度 的监视时间是电子系统中等效RC的函数，它只能 在秒量级的时间内是可行的，要长时间测量大气 电场强度则采用称之旋转式场磨仪，其原理是根 据导体在电场中产生的感应电荷原理，来测量大 气电场。仪器由大气电场感应器、信号处理电路、 显示系统和雷暴警报器等四部分组成。
由于航天发射遭雷击，70 年代中期，美 国研制了雷电定位系统用于雷电预警。雷电 是电力中断的头号环境因素，在美国每年造 成数十亿美元的损失，因此雷电定位系统在 美国的电力系统得到快速发展，主要用于电 力系统雷击故障点的检测，航空雷暴区和森 林火灾的预警。
本世纪八十年代初，随着雷电物理、 电子技术、计算机技术的发展，美国科学 家首先推出了一种探测闪电产生的低频电 磁脉冲的多站探测系统，法国科学家在九 十年代中期推出了甚高频(VHF)雷电探测系 统(干涉仪)。
高速成线扫描照相机原理图
从空间探测闪电已经有30多年的历史, 一 些卫星闪电探测仪器已提供了许多极有价值 的资料。例如, 闪电全球范围内发生的频率, 其随纬度和季节的变化以及日变化, 超级闪电 的发生等等。 这些资料在雷电灾害预警预报、强对流 天气监测、某些军事目标的识别等业务和科 研工作中得到了应用。
雷电定位系统基础分析
股 而言 ，多站 交 汇误 差 要 比 两站 交 汇误 差小 ，因此多站布置可以提高雷电定 位精 度， 同时可以扩大探测 范围。 从交汇原 理的合理性通常希望把探头布置成三角形 ， 正四边形等更为有利 ， 然而站的数量 ， 站址 的布置 ，站 间的距离等的选取要从系统雷 电的定位精度要求 ， 覆盖面积， 场站的通讯 条件以及场址背景条件等诸 多因素综合分 析决定。 场地环境也是非常重要的 ， 经过测 试如果背景噪声很大也不宜用作站点 ，否 则探头将 不能正常运行 ，对于雷 电定位将 带来较大误差 。站与站间的站距通常选为 １０ 里 至 １０ 里为 宜 ， 原地 区可 以适 ５公 ８公 平 当拉开一些 ，山区可以适当缩短一些。
、
不 。
单片机技术成功地将原双阴极示波器闪电 探测仪改造 为智能化的磁方向雷 电定位系 ０ 统的原 夔’构成机制及应用情 况作 简要介绣≮ ｊ 统 ，有效地提高了雷 电的测 角精度。８ 年 代初 ， 云地闪波形鉴别技术的出现和应用， 在实际运行 中，雷电定位精确颓报显著提 篙 使云地闪探测效率达 ９ ％以上。 ０ 从这以后 ， 为今后该领域业 务发展提 供一定的参考价值； 世界上各发达 国家和地区都开始布设雷 电 监测定位网。进入９ 年代 ，由于 ＧＰ 技术 ０ Ｓ 雷电定位 ； 系统建设； 应用 薯 的使用 ，雷电监测在测 向系统的基础上增 加 Ｇ Ｓ时钟，形成时差测 向混 合系统 ，同 ２雷电定位系统的建设 Ｐ ２ １四川省雷电定位系统探测子站的 ． 时采用数字波形处理技术（ Ｓ ）对波形采 Ｄ Ｐ， 引言 布 局 取相关性分析 、 定位处理等综合技 术， 大大 随着人类社会经济的发展 ，因雷电而 优化 了预报性能 。 四川省雷电定位 系统由一个 中心数据 引发的灾害也越来越严重。雷 电放电涉及 处理站￣ ２ 个探测子站构成 ，２０ 年完成 １０ １ ０４ １雷电定位系统定位原理及系统构 气象、地形 、地貌、地质等许多 自然 因素 ， 监测 中心站和 ６个探测子站 （ 温江、遂宁、 具有很强的随机性 。 同时 ， 电的出现与其 成 雷 雅安 、 绵阳、小金、自贡 ） 的建设 ， ０５ ２ ０ 年 他天气现象有着密切的关系，特 别是经常 １１雷 电定 位 原 理 ． ７ 月完成 了 ｌ 个探测子站 （ ２ 甘孜 、 康定 、 九 伴随着严重的灾害天气发生 ，造成极大的 目前 ，地基雷电定位 系统都是测定雷 龙、 理塘、 红原 、 越西 、 盐源、会理 、 西昌、 灾害事故， 威胁到人类生命财产安全。 以前 电 的 电磁 辐 射 脉 冲 。 国 际上 应 用 的 雷 电定 广元 、达县、南部）的建设 ，２０ 年 ｌ 月 ０７ １ 的天气预报对雷 电造成的气象灾害缺少相 位系统主要有两种 ，一种是磁方向探测 系 完成与成都信息工程学院联合在 巴塘县和 对准确的雷电定位数据分析 ，对其造成的 统，另一种是时差法系统，后者的定位 灾害经常处于 被动状况。最近 几年四川省 精度远远高于前者 ， 而且 目前时差法所 对雷 电灾害气象轨道 ，特别是雷 电定位系 依赖的精密时钟技术因为Ｇ Ｓ Ｐ 的使用而 统 的建立 ，并通过对系统的运行进行长期 得到了解决 ，目前时差法系统将成为主 观察和数据统计分析 ，对雷电定位精度和 流的雷 电定位探测设备。近几年发展了 探测效率都有明显提高。 综合利 用定向定位 （ Ｆ）和时差定位 Ｄ 探 测雷 电的 关键 是 雷 电 定位 ，雷 电监 （ ＯＡ）的复合定位方法 。 Ｔ 测定位仪 （ 闪电定位仪 ） 是指利用闪电回击 １２雷 电定 位 系统 的 构成 ． 雷 电监 测 定 位 系统 由雷 电探测 仪 辐射的声、 电磁场特性来遥测 闪电回击 光、 放电参数的一种 自动化探测 设备 。在探测 ＋中心数据处理站 ＋用户数据服务网络 技 术上 ， 电监 测 定 位方 法 有 声学 法 、 雷 光学 ＋图形 显 示终 端 构 成 。 法 和 电磁 场 法 。现 代雷 电监 测 定位 系统 始 由布 置在 不 同地理 位 置上 的 两台 以 图 １ 雷 电探 测定 位 系统 网 干 １７ 年 ，美国 Ｋｒ ｅ ９６ ｉ ｒＥ．Ｐ．等人采用 上的雷 电探测仪 （ ｄ 以下简称 探头 ）可以
竣工验收 防雷检测
竣工验收防雷检测防雷检测是对建筑物、设备、线路等进行综合检查，以确保其防雷安全性能的一项重要工作。
下面是关于防雷检测的相关参考内容。
一、背景介绍防雷检测是指通过对防雷设施进行检测，确保其符合相关标准和要求，以达到防雷安全的目的。
防雷安全是保障人员生命财产安全的重要措施，因此防雷检测的工作必不可少。
防雷检测内容包括对建筑物、设备、线路等进行全面的检查，从而发现潜在的雷电危险和不合格问题，提出相应的整改意见和建议，确保防雷系统的有效运行、保障人员的安全。
二、防雷检测的目的和意义防雷检测作为一项重要的防雷安全措施，其目的和意义有以下几点：1. 减少雷击事故的发生：通过对建筑物、设备、线路等进行检查，及时发现存在的安全隐患和不合格问题，采取相应的措施进行整改，减少雷击事故的发生；2. 保障人员安全：经过防雷检测后，建筑物、设备、线路等防雷设施的合格性得到验证，能有效保护人员的生命和财产安全；3. 排除潜在的雷电危险：防雷检测可以发现潜在的雷电危险，提出相应的整改意见和建议，从而消除雷电危险，确保防雷系统的有效运行；4. 完善防雷设施：通过防雷检测，可以及时调整和完善建筑物、设备、线路等防雷设施，提高其防雷安全性能，减少雷电对其造成的损害。
三、防雷检测的方法和步骤防雷检测的方法和步骤一般包括以下几个方面：1. 查阅资料：了解建筑物、设备、线路等的相关防雷标准和要求，对照检查；2. 实地勘察：对建筑物、设备、线路等进行实地勘察，观察其防雷设施的安装情况和存在的问题；3. 测量检测：利用雷电探测器、测量仪器等设备，对建筑物、设备、线路等进行测量和检测，如测量接地电阻、测量耐雷击电压等，以判断其防雷性能的有效性；4. 数据处理和分析：对测量和检测的数据进行处理和分析，得出结论并提出相应的整改意见和建议；5. 撰写报告：根据检测结果，撰写防雷检测报告，包括问题描述、整改建议、验收结论等内容；6. 整改和验收：根据防雷检测报告中的整改意见和建议，对存在问题的部分进行整改，待整改完毕后进行验收，确保防雷设施符合要求。
管道防雷检测工程施工方案
管道防雷检测工程施工方案一、工程概述随着现代社会对安全的不断追求，管道防雷检测工程已经成为了现代建设中不可或缺的一部分。
管道输送的液体或气体在流动过程中，受雷击的风险增加，因此需要对管道进行防雷检测，以确保管道系统的安全运行。
本工程将针对某石油化工企业的管道系统进行防雷检测工程，主要包括对管道系统进行雷电监测、防雷装置的安装以及系统的调试和验收等内容。
二、施工准备1、施工前，需要对施工现场进行全面的勘察和测量，了解管道系统的布局和结构情况，以便后续的施工工作；2、准备所需的防雷检测设备和材料，如雷电探测仪、防雷装置、接地材料等；3、对施工现场进行安全交底，确保施工人员了解施工现场的安全注意事项；4、制定施工计划和进度安排，确保施工按时按质完成。
三、施工流程1、雷电监测（1）确定雷电监测点：根据管道系统的布局，确定合适的雷电监测点，需覆盖整个管道系统的范围；（2）安装雷电探测仪：在确定的监测点上，安装雷电探测仪，并确保其能够正常工作；（3）数据采集和分析：对雷电探测仪进行数据采集和分析，了解管道系统雷电活动的情况，为后续的防雷装置选型和安装提供依据。
2、防雷装置的安装（1）选型：根据雷电监测数据，选择合适的防雷装置，包括避雷针、接地装置等；（2）安装：按照选型要求和管道系统的布局，进行防雷装置的安装，确保其牢固可靠；（3）接地系统的建设：对防雷装置进行接地，确保其能够有效地将雷电击中的能量引入地下，保护管道系统的安全。
3、系统调试和验收（1）对已安装的防雷装置进行系统调试，确保其能够正常工作；（2）验收：对整个管道防雷检测系统进行全面的验收，验证其功能和性能，确保其符合设计要求和标准。
四、施工安全1、施工现场应设立警示标志，明确管道系统的位置和施工范围，确保施工人员的安全；2、施工人员应戴好安全帽、手套等防护用具，做好防护措施；3、严禁在雷雨天气进行施工作业，确保人员和设备的安全；4、对施工现场进行全面的消防检查，确保施工现场的消防安全。
浅谈雷电定位监测系统在电力系统中的应用
度 ， 常采 用 ｒ２ ０ ｍ， 此 范 围 内接 收到 的雷 电信 号强 度 大 ， 通 ＝０ 在 ｋ 误
差小 。但 一个 Ａ Ｄ Ｌ Ｆ站不 能 定位 ， 个 Ａ Ｄ 两 Ｌ Ｆ站 共 同有效 的探 测 部
２． 雷 电 位 置 分 析 仪 ２
视， 因而 未发 挥其 应 有 的作用 。
４ ３ 指 导 防 雷 工 作 的 开 展 ．
雷 电位 置 分析 仪相 当于 雷 电定 位 系统 的 大脑 ，它 一般 由一 台
雷 电定位 系统 可 以全 面 掌握 雷 电 的活 动规 律 ，对 防 雷 是 非常
监 测 ， 定 雷 电发 生 的详 细 位 置 、 电幅 值 、 雷密 度 ， 可对 相 关 分才 是 定位 系统 的 覆盖 范 围 。 确 雷 落 并 雷 电数 据进 行 统 计分 析 ， 出 雷 电发 生 的规 律 ， 用在 电力 系统 中 找 应 ４ 系 统 应 用 可快 速进 行 雷击 点 故障 定位 ， 效避 免 雷 电灾 害 的发 生 。 有
４． 快 速 指 导 寻 找 线 路 雷 击 点 １
２ 系统 组成
由 于雷 电定 位 系 统 可 以实 时监 测 每 次 云 对 地 雷击 的 时间 、 方
电流 等 参数 ， 因此 在 雷 电定 位 系统 中 输入 线 路跳 闸时 间 以及利 雷 电定位 系 统通 常 由若 干 个 （ ３个 或 ３个 以上 ） 探 测 站 位 、 用 预 先 输入 的输 电线 路 坐标 ，就 可 以快速 方 便地 寻 找 到可 能 的雷 （ Ｌ Ｆ 、 置 分析 仪 （ Ｐ ） 若 干 个 本 地或 远 方 显 示 系统 （ ＤＳ Ａ Ｄ ）位 Ｎ Ａ和 Ｎ ） 击点， 检修 工 作人 员 就可 以有 目的地 寻找 雷 击 故障 点 ， 从而 大 大缩 组 成 。 各 自独立 功 能所 需 的 电路和 终 端 设备 外 ， 除 都包 含有 预 编程
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经选择器保留第一项
8 0 RSm E 2 t V t sin T T
感应信号是一个正弦变化的波形，但这种交变信 号不能确定电场的极性。想知道其极性，可在感应 其中产生一个与感应信号同步的参考信号，用相敏 检波器就可剪出极性。
大气电场仪的测量结果
根据电场波形变化特征来反推雷暴电荷结构
雷击概率预测
利用电场的随机击穿特性模拟
越高雷击概率高
组合建筑物的雷 击概率
地表起伏对雷击概率的影响
建筑群雷击概率
四面体剖分方法模拟建筑物群雷 击概率
飞机外形示意图
目标的FDTD 几何一电磁建模
FDTD计算区域划分
FDTD计算网格划分
采用PML完美匹配吸收边界，计算区域为100X100X100,空间步长为10cm, 时间步长为2X10-9s
80.00 60.00 40.00 20.00 0.00 -20.00 -40.00 -60.00 -80.00 -100.00 -100.00 -60.00 -20.00 20.00 60.00 100.00
定位误差的优化（场地误差）
100.00 80.00 60.00 40.00 20.00 0.00 -20.00 -40.00 -60.00 -80.00 -100.00 -100.00 -60.00 -20.00 20.00
Am plifier Log -Am plifier Photodiode -array Dynam ic Range (60dB)
Time resolution: 100 ns
S14 Cloud
10 (M Sam ple/Sec) W ave M em ory 16380 Fram e
S6 S5 S4 S3 S2 S1 Ground
雷电探测方法（现状）
张其林 南京信息工程大学大气物理学院
地基探测
1) 光学探测 2) 空间电荷遥测 3) 电磁场测量
4) 甚低频/低频定位
5) 甚高频定位
雷电探测的基本要求
• 瞬时性
• 多频段 • 多效应 • 快速 • 大容量 • 多参量
1） 光学探测仪器
Boy’s Camera Streak Camera
100.00 80.00 60.00 40.00 20.00 0.00 -20.00 -40.00 -60.00 -80.00 -100.00 -100.00 -60.00 -20.00 60.00 100.00 20.00 60.00 100.00
模式算法框图
不同方向的地形地表 复杂性不同，雷电电 磁场的衰减不同
T 2 0 Sm E 0 t T 2 i t 2 0 Sm E t T
把电压展开成傅利叶级数：
V t 8 0 RSm E 2 t 1 6 t 1 10 t sin sin sin ... T T 3 T 5 T
条纹相机拍摄的负地闪放电过程
Streak photo of a positive leader
Streak photo of a dart leader
High-speed digital imaging system （ALPS）
PIN-photodiode array(16×16)
L
Zoom Rens(Nikon)
距DF测站45km范围，雷电电磁辐射场波形上 升沿时间的增大随方位变化
全球VLF/LF 定位：WWLL得到的亚洲地区闪电活动
每一个接收站包括一个VLF天线、前置放大器、一个GPS。WWLLN工作在甚低 频频段，因此可以探测到几千公里外闪电发生的电磁辐射信号。为避免干扰 ，全球40个测站中至少有5个测站探测到同一VLF信号时，才被视为一个闪电 。
具有偶极结构雷 暴云产生的电场
具有三极结构雷 暴云产生的电场
根据电场波形变化特征来反推雷暴电荷结构
整个雷暴过程地面 电场均为(或主要为) 正电场
整个雷暴过程地面 电场均为（或主要为） 负电场
雷暴当顶时地面电场 为正电场，之后电场 转变为负电场，整个 变化波形呈波浪形
• ① 当建筑物的长、宽不变时，孤立建筑 物的屏蔽距离随建筑物高度的增加而不 断增大，屏蔽距离约为高度的1-3倍； • ② 当雷暴云位于建筑物的正上方时，各 向的屏蔽距离是相同的；当雷暴云不是 位于建筑物正上方时，距雷暴云较近的 一侧屏蔽距离大于较远的一侧
我所做过的工作
ALPS先导放电中脉冲式放电观测结果
17:27:54 UT, 08/02/1997
Return Stroke
S8 (219 m)
S7 (186 m)
S6 (155 m)
S5 (125 m)
S4 (96 m)
S3 (67 m)
S2 (40 m)
S1 (14 m)
0
10
20
30
40
50
60
3) 快慢电场变化测量仪
慢天线
快天线
慢 天 线 工 作 原 理 图
• 采样率；记录长度； 触发电平；预触发时间；电阻较 大 106~109Ω；时间常数（τ=RC）
新型快、慢天线资料
地闪
云闪
测量结果
1150
回 击 和 梯 级 先 导 电 场 变 化 波 形
电场变化（V/m）
1100 1050 1000 950 900 850 45
WWLLN测站的全球分布示意图
3.1 一般原理方法
• MDF定位技术 • TOA定位技术 • 混合法
4.2 闪电定位系统（LLS)
探测仪结构(DF)
闪电定位算法：MDF
闪电定位算法：TOA
时差测向混合系统算法. LLS参数
北美雷电监测定位网
1991年开始建 设，到目前为 止建成187个 探测站，探测 范围覆盖美国 与加拿大大部 分区域。 探测精度500 探测效率80%
Power Supply
PC9801BX4
ALPS
Personal Com puter (NEC)
Configuration of m easurem ent.
ALPS (Autom atic Lightning Discharge Progressing Feature Observation System )
Time (ms)
高速摄像的拍摄
人 工 引 雷 发 展 过 程
中 科 院 寒 区 旱 区 环 境 与 工 程 研 究 所
人 工 触 发 闪 电 下 行 先 导 发 展 图 像
时间分辨率:1000f/s
2）空间电荷遥测法
Space charge region
Sound wave burst
Uo I0R1sin(t)
I0 I cos t= 0 sin( t+90 ) C1 C1
Uo
t I 0 R1 Uo [sin t R1C1(e RC cos t )] 2 1 ( R1C1)
单片机控制程序
探空数据接收终端
该程序基于MSCOMM控件，在 Windows98/XP均能稳定运行，默认状 态下自动实时以ASCII格式存储数据
Part of the unstructured grid for the generic aircraft. Different colors are assigned to different parts of the object.
采取四面体有限元刨分的方法， 精确解决静电场计算的问题
空中电场仪
GPS强电场电晕探空系统
探空仪实物图
探测量：电场垂直分量 温度、相对湿度、GPS
402M 高 增 益 天 线
电晕电流测量原理图
icor (t ) uo (t ) du (t ) C1 o 0 R1 dt
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
t t 1 R1 uo (t ) e C1 icor ( )e R1C1 d 0 C1
Aircraft is struck by lightning. The surface currents are visualized on the fuselage. The magnitudes of the magnetic fields are shown on a cutting plane through the wings.
• 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； • 火箭或飞机方式 • 测量方法：场磨式和电晕探针法
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。
Δｔ time
L v t
Spectral response Dynamic range Diode size Diode pitch Number of diodes
400~1000 60(1:500~1000) 1.3× 1.3 1.5 16× 16(256)
nm dB mm mm
Charactristics of PIN -Photodiode -array (S3805). 8bit A/D converter
电机带动上下动片同时旋转, 使上下定片通过感应窗口在电场中交替地 被屏蔽和暴露, 各自感应出交变信号。同时动片在旋转时还通过光电开 关管的槽口, 产生用于解调的同步信号。
场磨式空中电场仪的技术指标
• 美国机载电场仪采用旋片式结构，图 a由NASA/ MSFC2UA H 研制,质量3. 9 kg ,敏感范围为1. 9 V/ m～64 kV/ m ,分辨 率为1. 9 V/ m。图b由Langmuir 实验室研制,质量为1. 6 kg ,敏感范围为10 V/ m～26 kV/ m ,分辨率为10 V/ m。