1.1 綜述

由于全球氣候變化，雷擊事故逐年上升，各類景區(qū)、游樂場、重點場所時有受災(zāi)。輕微者，造成電子設(shè)備損壞，嚴重者，有可能引起火災(zāi)及人員傷亡。因此，在做好直擊雷防護、接地及浪涌保護的基礎(chǔ)上，采用雷電預(yù)警系統(tǒng)是目前世界公認的能大幅降低雷擊事故的有效措施。

JLT-LDYJ6.0 高性能雷電預(yù)警系統(tǒng)為全新一代雷電預(yù)警系統(tǒng)，其由高性能場磨式電場儀Pre-storm 2.0和閃電方向儀LDI二合一組成，能有效監(jiān)測其周圍20公里內(nèi)的大氣電場強度變化以及32公里內(nèi)的閃電發(fā)生及方位，屬于雷電探測技術(shù)中FSM與MDF技術(shù)的結(jié)合，雷電預(yù)警準確率達至95%以上，預(yù)警時效也較傳統(tǒng)的單電場儀預(yù)警能提前10至20分鐘。

1.2 主動防雷與被動防雷的比較

隨著雷電災(zāi)害的不斷增加，越來越多的單位，集體以及各類組織開始意識到雷電保護的重要性，并且在實際應(yīng)用中，采用了完善的雷電保護措施，如，避雷針，接地系統(tǒng)和浪涌保護系統(tǒng)。然而，在很多情況下，以上所述的傳統(tǒng)被動式雷電保護即使設(shè)計的再標準，也無法做到最全面的保護，每年依然有大量的雷電災(zāi)害損失產(chǎn)生。甚至，在一些特殊場合，無法采用傳統(tǒng)被動式的雷電保護（例如，大面積的戶外活動場所）。

因此，出于對重點單位，部門的防護等級提升的需求，在最新的國家標準GB/T 38121-2019《雷電防護 雷暴預(yù)警系統(tǒng)》中提出了一個全新的概念 – 預(yù)防性保護：即，提前探測雷電的活動趨勢，在精確的時間范圍內(nèi)，對特定的區(qū)域提供雷電預(yù)警信息，以便提前采取雷電災(zāi)害應(yīng)急預(yù)案，從而便于用戶提高防護等級，減少財產(chǎn)，人身安全的損失，提升管理水平。

需要注意的是，雷電預(yù)防性保護并不是用來替代傳統(tǒng)被動式雷電保護，而是一種提升保護等級的補充措施，尤其適合景區(qū)，石油石化，電力，通信，交通等對防護等級要求較高的場所。

注：在某些特殊場合，當無法應(yīng)用傳統(tǒng)被動式雷電保護時，可以將雷電預(yù)警作為單獨的保護措施使用。

1.3 本地雷電預(yù)警與氣象預(yù)警的區(qū)別

氣象部門對社會發(fā)布的雷電預(yù)警分為藍、黃、橙、紅四個等級預(yù)警，其標準為3小時內(nèi)發(fā)布區(qū)域可能發(fā)生雷電活動以及可能出現(xiàn)雷災(zāi)的幾率大小，發(fā)布區(qū)域可能覆蓋整個縣市，范圍較大，對于某個具體的景區(qū)或場所在安全生產(chǎn)活動中精準性與操作性不是非常理想，只能作為大范圍的天氣預(yù)報術(shù)語。

本地雷電預(yù)警按照美國佛羅里達大學雷擊實驗室推出的《雷擊探測技術(shù)與實驗》中的雷擊分級評估辦法，正常人在非完全封閉的室內(nèi)聽到雷聲可稱為“本地落雷”，而雷聲在空氣中的傳播距離一般為10~30公里，所以，一般以能有效監(jiān)測10~30公里內(nèi)的雷電探測傳感器組成的系統(tǒng)稱為本地雷電預(yù)警系統(tǒng)。

1.4 雷電的形成及雷電探測裝置的分類

在正常的天氣條件下，大氣中的正，負電荷處于平衡的狀態(tài)。此時，相對于大氣以及地面上的物體，大地擁有更多的負電荷。然而，當一個雷電風暴開始形成時，電荷將發(fā)生極化，該極化分為三個部分：云端頂部的正電荷，中間部分負電荷區(qū)（ -10 至 -20℃），以及在冰點附近的一小部分正電荷。由于云的較低部分充滿了負電荷，從而引起大地以及地面上物體充滿了正電荷，從而在大氣中產(chǎn)生可達數(shù)萬伏的電場。從可觀測和測量的角度，雷電的形成分為以下四個步驟：

階段一：電荷的分化和積累階段。在此階段能夠探測到大氣電場的上升，但一般并沒有成熟的雷電形成。

階段二：云間放電過程。在此階段，由于電荷的分化和積累達到一定程度，最先在云內(nèi)或云間產(chǎn)生了放電活動。此時，可以聽到雷聲，或看到云內(nèi)的閃電。

階段三：云與地放電過程。在此階段，一個成熟的雷電活動已經(jīng)形成，大量的云閃與地閃正在發(fā)生。

階段四：消散過程。由于放電結(jié)束，云層中的電荷重新趨于平衡，大氣電場也隨之下降至平衡狀態(tài)，一般小于300v/m。

綜觀，在所有的階段中，大氣電場的上升是雷電形成的主要表征之一。尤其在雷電活動還沒有產(chǎn)生時，大氣電場是目前本地唯一可以觀測到的與雷電形成有直接聯(lián)系的物理數(shù)據(jù)。一般來說，一個在形成中的雷云會對半徑10~20km范圍內(nèi)的大氣電場產(chǎn)生影響。因此建立本地雷電預(yù)警系統(tǒng)，大氣電場探測儀是必不可少的儀器。

另一方面，當雷電活動已經(jīng)發(fā)生時，無論是云間放電還是云對地放電，都會產(chǎn)生強大的空間電磁場，這種電磁場可以在較遠的距離被探測到。一般云間放電過程可在32km范圍內(nèi)被探測到，而云對地放電最大可在60km范圍內(nèi)被探測到。

依據(jù)不同的探測方式，雷電探測設(shè)備一般分為以下三類：

1類探測儀（場強測量法FSM）: 該類儀器可以探測到整個雷電過程。由于探測范圍主要在10~20km半徑范圍內(nèi)，因此一般被稱為本地雷電探測裝置。

2類探測儀（磁定向法MDF）: 該類設(shè)備能夠探測到雷電形成的第二及第三階段變化。云間放電會釋放出非常高頻的電磁波，一般為100mhz，該設(shè)備的有效率為80%以上，所在區(qū)域的不確定性小于5km。由于該類探測儀器可以在本地的大氣電場受到影響之前就探測到遠程的雷云活動，因此一般被稱為遠程雷電探測裝置。

3類探測儀（射頻信號強度測量法RFM）: 該類設(shè)備能探測到雷電形成的第三階段。探測距離約100km，一般都是氣象愛好者使用。

綜上所述，1類探測儀對于本地形成的雷電活動有很好的提前效應(yīng)，但是對于遠程已經(jīng)形成的雷電無法及時預(yù)知；2類探測儀對于本地的雷電活動探測的提前性不足，但是卻能在更大范圍內(nèi)預(yù)判遠處雷電活動的方向和趨勢。因此，采用1+2類的探測方式能夠最為全面的對雷電活動進行預(yù)判，從而真正實現(xiàn)雷電預(yù)警的保護作用。

1.5 JLT-LDYJ6.0 高性能雷電預(yù)警系統(tǒng)簡介

JLT-LDYJ6.0 高性能雷電預(yù)警系統(tǒng)其高精度場磨式電場儀Pre-storm 2.0和閃電方向儀LDI二合一組成，能有效監(jiān)測其周圍半徑10~20公里內(nèi)的大氣電場強度變化以及32公里內(nèi)的閃電發(fā)生及方位，屬于雷電探測技術(shù)中FSM與MDF技術(shù)的結(jié)合，雷電預(yù)警準確率高達95%以上，預(yù)警時效也較傳統(tǒng)的單電場儀預(yù)警能提前10至20分鐘。

JLT-LDYJ6.0 預(yù)警系統(tǒng)在作出預(yù)警判斷后，可通過后續(xù)繼電輸出方式，依據(jù)預(yù)警級別，分別激活不同的報警裝置（聲光報警、電源自動切換、避雷針自動升降等），也可通過PC軟件端和MAS短信、手機APP等方式通知到管理人員，從而達到主動式防護的目的。

JLT-LDYJ6.0 高性能雷電預(yù)警系統(tǒng)分為戶外探測單元、控制主機及預(yù)警裝置三大部分。其中，探測單元安裝在需要進行預(yù)防性保護的戶外區(qū)域，控制主機可按照實際需求安裝在控制中心或值班室，預(yù)警裝置則依據(jù)需要采取的預(yù)警措施安裝在戶外現(xiàn)場或室內(nèi)控制中心。

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