雷電預(yù)警系統(tǒng)
獵雷者的工作原理:
在上述系統(tǒng)中,大氣電場(chǎng)儀是唯一針對(duì)雷電發(fā)生的最根本的因素—雷云電荷量(或稱為大氣電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng))進(jìn)行監(jiān)測(cè)的系統(tǒng);能夠通過(guò)對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度、極性變化的探測(cè)和分析,實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)本地雷云變化,并對(duì)可能造成雷擊危險(xiǎn)的大氣電場(chǎng)變化加以識(shí)別和預(yù)警。
以在平地距地面約1.5m處設(shè)立的監(jiān)測(cè)點(diǎn)為例,在一個(gè)無(wú)云天氣檢測(cè)袋的平均場(chǎng)強(qiáng)約為250V/m,而當(dāng)場(chǎng)強(qiáng)檢測(cè)值達(dá)到2KV/m以上時(shí),通常意味著該地點(diǎn)上方雷云已經(jīng)產(chǎn)生;如果場(chǎng)強(qiáng)持續(xù)增大至4~5KV/m,發(fā)生雷閃現(xiàn)象的可能性就將超過(guò)90%;雷閃發(fā)生時(shí),場(chǎng)強(qiáng)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(tǒng)計(jì)結(jié)果,獵雷者系統(tǒng)使用三個(gè)危險(xiǎn)警報(bào)等級(jí)來(lái)界定雷擊的接近程度。為了獲得足夠的預(yù)警效果,第一等級(jí)的報(bào)警信息主要提示操作人員注意,第二等級(jí)將提供進(jìn)一步確定信息,而第三等級(jí)將激活自動(dòng)操作系統(tǒng)。當(dāng)場(chǎng)強(qiáng)降到門(mén)限場(chǎng)強(qiáng)水平以下時(shí),警報(bào)將自動(dòng)解除。
在以平原地區(qū)為參照的一般情況下,獵雷者II的警報(bào)等級(jí)門(mén)限的產(chǎn)品出廠預(yù)設(shè)值為:
ALARM1 -1級(jí)警報(bào)(門(mén)限默認(rèn)值為2KV/m)
—雷暴形成,對(duì)雷暴的初始活動(dòng)報(bào)警。
ALARM2 -2級(jí)警報(bào)(門(mén)限默認(rèn)值為5KV/m)
—雷暴逼近,對(duì)正在接近的雷暴或在本地生成的雷暴報(bào)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。用戶可以采取保護(hù)措施以避免雷擊損失)
ALARM3 -3級(jí)警報(bào)(門(mén)限默認(rèn)值為8KV/m)
—雷暴即將發(fā)生,對(duì)即將在監(jiān)測(cè)地發(fā)生的雷擊報(bào)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(tǒng)檢測(cè)范圍:
理論上,對(duì)空間電場(chǎng)的探測(cè)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)境客觀因素的影響,所有基于場(chǎng)磨原理的雷電預(yù)警設(shè)備只能在一定范圍內(nèi)起到預(yù)警作用。一般而言,獵雷者系統(tǒng)的有效預(yù)警范圍是在8~15km的范圍。超出上述范圍的雷暴現(xiàn)象,由于電場(chǎng)衰減原因,將無(wú)法觸發(fā)預(yù)警警報(bào)。
獵雷者II的技術(shù)優(yōu)勢(shì):
與獵雷者一代產(chǎn)品相同,StormDetec? 獵雷者II同樣是全數(shù)字化的系統(tǒng);升級(jí)后的獵雷者II與國(guó)內(nèi)市場(chǎng)同類產(chǎn)品比較,其技術(shù)優(yōu)勢(shì)包括:
n 高精度數(shù)字非參考面取樣
與傳統(tǒng)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(duì)安裝點(diǎn)上方雷云采樣,無(wú)需設(shè)置參考電場(chǎng)感應(yīng)面;5級(jí)自動(dòng)增益數(shù)字采樣電路設(shè)計(jì),可以獨(dú)立進(jìn)行模擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換盒后處理,保證了數(shù)據(jù)的精確性,監(jiān)測(cè)動(dòng)態(tài)范圍達(dá)到+/-650KV/m,可適應(yīng)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(duì)探測(cè)所造成的附加影響降至最低,保證了電場(chǎng)探測(cè)數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)的一致性較好,利于使用者的選擇站點(diǎn)以及預(yù)警決策。
n 智能電機(jī)控制
基于場(chǎng)磨探測(cè)原理的電場(chǎng)儀產(chǎn)品,其負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)屏蔽葉片的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的穩(wěn)定性精度在很大程度上決定了系統(tǒng)的精度,因此對(duì)于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性有非常高的要求,這也是很多同設(shè)備通常故障間隔較短的原因
獵雷者II由于探頭PLC內(nèi)置,其智能控制程序能夠?qū)﹄姍C(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行監(jiān)測(cè),然后通過(guò)程序?qū)㈦妶?chǎng)采樣值與電機(jī)轉(zhuǎn)速關(guān)聯(lián),并計(jì)算出輸出值。這樣一方面對(duì)于電機(jī)穩(wěn)定性以及維護(hù)成本得以降低;另一方面,數(shù)據(jù)的精確性也得到保證。目前,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上采用該項(xiàng)技術(shù)的產(chǎn)品還僅限于獵雷者II。
n 多站點(diǎn)信息監(jiān)控平臺(tái)
在雷電預(yù)警系統(tǒng)的組網(wǎng)應(yīng)用中,中央監(jiān)控室數(shù)據(jù)匯總功能是必不可少的環(huán)節(jié)。StormDetec?獵雷者II特有的雙屏顯示功能使各級(jí)別決策者能夠方便且全面地了解監(jiān)控區(qū)域的大氣電場(chǎng)分布,以及電場(chǎng)曲線變化,并針對(duì)國(guó)內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀作了許多傳輸性能優(yōu)化,是最重要的預(yù)警決策輔助系統(tǒng)。
獵雷者II系統(tǒng)構(gòu)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(shù)據(jù)處理主機(jī)(內(nèi)置UPS不間斷電源
用戶可以將獵雷者系統(tǒng)與電腦連接,從而達(dá)成遠(yuǎn)程監(jiān)控的目的;或者,通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的分析,對(duì)雷云靜電場(chǎng)強(qiáng)度和極性變化做出更準(zhǔn)確的判斷。同時(shí),獵雷者II系統(tǒng)還可以與聲光報(bào)警系統(tǒng)相連接