雷電預警系統
獵雷者的工作原理:
在上述系統中,大氣電場(chǎng)儀是唯一針對雷電發(fā)生的最根本的因素—雷云電荷量(或稱(chēng)為大氣電場(chǎng)場(chǎng)強)進(jìn)行監測的系統;能夠通過(guò)對電場(chǎng)強度、極性變化的探測和分析,實(shí)時(shí)的監測本地雷云變化,并對可能造成雷擊危險的大氣電場(chǎng)變化加以識別和預警。
以在平地距地面約1.5m處設立的監測點(diǎn)為例,在一個(gè)無(wú)云天氣檢測袋的平均場(chǎng)強約為250V/m,而當場(chǎng)強檢測值達到2KV/m以上時(shí),通常意味著(zhù)該地點(diǎn)上方雷云已經(jīng)產(chǎn)生;如果場(chǎng)強持續增大至4~5KV/m,發(fā)生雷閃現象的可能性就將超過(guò)90%;雷閃發(fā)生時(shí),場(chǎng)強會(huì )增大至14KV/m以上。一般情況下,雷閃由起始到發(fā)生需要約30分鐘。
基于氣象資料的統計結果,獵雷者系統使用三個(gè)危險警報等級來(lái)界定雷擊的接近程度。為了獲得足夠的預警效果,第一等級的報警信息主要提示操作人員注意,第二等級將提供進(jìn)一步確定信息,而第三等級將激活自動(dòng)操作系統。當場(chǎng)強降到門(mén)限場(chǎng)強水平以下時(shí),警報將自動(dòng)解除。
在以平原地區為參照的一般情況下,獵雷者II的警報等級門(mén)限的產(chǎn)品出廠(chǎng)預設值為:
ALARM1 -1級警報(門(mén)限默認值為2KV/m)
—雷暴形成,對雷暴的初始活動(dòng)報警。
ALARM2 -2級警報(門(mén)限默認值為5KV/m)
—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(shí)距雷閃真正發(fā)生的時(shí)間至少約30分鐘。用戶(hù)可以采取保護措施以避免雷擊損失)
ALARM3 -3級警報(門(mén)限默認值為8KV/m)
—雷暴即將發(fā)生,對即將在監測地發(fā)生的雷擊報警
(此時(shí)距雷閃真正發(fā)生的時(shí)間約在10分鐘左右)
系統檢測范圍:
理論上,對空間電場(chǎng)的探測是不存在范圍限制的。但實(shí)際上,由于受到電場(chǎng)衰減變化的固有物理定律,以及一些其它環(huán)境客觀(guān)因素的影響,所有基于場(chǎng)磨原理的雷電預警設備只能在一定范圍內起到預警作用。一般而言,獵雷者系統的有效預警范圍是在8~15km的范圍。超出上述范圍的雷暴現象,由于電場(chǎng)衰減原因,將無(wú)法觸發(fā)預警警報。
獵雷者II的技術(shù)優(yōu)勢:
與獵雷者一代產(chǎn)品相同,StormDetec? 獵雷者II同樣是全數字化的系統;升級后的獵雷者II與國內市場(chǎng)同類(lèi)產(chǎn)品比較,其技術(shù)優(yōu)勢包括:
n 高精度數字非參考面取樣
與傳統產(chǎn)品相比,獵雷者II的探頭采用了更高精度及動(dòng)態(tài)范圍的電子元件,能夠直接對安裝點(diǎn)上方雷云采樣,無(wú)需設置參考電場(chǎng)感應面;5級自動(dòng)增益數字采樣電路設計,可以獨立進(jìn)行模擬信號到數字信號的轉換盒后處理,保證了數據的精確性,監測動(dòng)態(tài)范圍達到+/-650KV/m,可適應任何極端使用環(huán)境!
n 高亢環(huán)境干擾能力
由于舍棄了取樣參考面,是周邊環(huán)境電場(chǎng)對探測所造成的附加影響降至最低,保證了電場(chǎng)探測數據的有效性。同事,在一定程度上降低了安裝地點(diǎn)條件要求,使不同站點(diǎn)數據的一致性較好,利于使用者的選擇站點(diǎn)以及預警決策。
n 智能電機控制
基于場(chǎng)磨探測原理的電場(chǎng)儀產(chǎn)品,其負責驅動(dòng)屏蔽葉片的電機轉動(dòng)的穩定性精度在很大程度上決定了系統的精度,因此對于驅動(dòng)電機的旋轉穩定性有非常高的要求,這也是很多同設備通常故障間隔較短的原因
獵雷者II由于探頭PLC內置,其智能控制程序能夠對電機的轉速進(jìn)行監測,然后通過(guò)程序將電場(chǎng)采樣值與電機轉速關(guān)聯(lián),并計算出輸出值。這樣一方面對于電機穩定性以及維護成本得以降低;另一方面,數據的精確性也得到保證。目前,國內市場(chǎng)上采用該項技術(shù)的產(chǎn)品還僅限于獵雷者II。
n 多站點(diǎn)信息監控平臺
在雷電預警系統的組網(wǎng)應用中,中央監控室數據匯總功能是必不可少的環(huán)節。StormDetec?獵雷者II特有的雙屏顯示功能使各級別決策者能夠方便且全面地了解監控區域的大氣電場(chǎng)分布,以及電場(chǎng)曲線(xiàn)變化,并針對國內的網(wǎng)絡(luò )現狀作了許多傳輸性能優(yōu)化,是最重要的預警決策輔助系統。
獵雷者II系統構成和網(wǎng)絡(luò )功能
StormDetec?獵雷者II由兩大部分組成:
TMC—電場(chǎng)探頭
CCA—數據處理主機(內置UPS不間斷電源
用戶(hù)可以將獵雷者系統與電腦連接,從而達成遠程監控的目的;或者,通過(guò)對數據的分析,對雷云靜電場(chǎng)強度和極性變化做出更準確的判斷。同時(shí),獵雷者II系統還可以與聲光報警系統相連接