氣象災害防護在線監(jiān)測研究與方案
雷電防護在線監(jiān)測系統(tǒng)是一套基于地面電場儀和閃電定位網(wǎng)的雷電監(jiān)測和預警系統(tǒng)，能夠?qū)崟r計算顯示云對地雷擊的發(fā)生時間、位置、雷電流幅值和極性等雷電參數(shù)，并以雷擊點的分時彩色圖清晰地顯示出雷電的運動軌跡，有利于在大范圍內(nèi)實時監(jiān)測雷電的發(fā)生、發(fā)展和成災情況。
雷電是一種復雜的大氣物理現(xiàn)象，它由帶電荷的云-云(或云-地)或云內(nèi)瞬時產(chǎn)生強大放電電流所產(chǎn)生。雷電災害是全球最嚴重的10種自然災害之一。全球每年因雷擊造成人員傷亡、財產(chǎn)損失不計其數(shù)。隨著社會經(jīng)濟發(fā)展和現(xiàn)代化水平的提高，特別是信息技術(shù)的快速發(fā)展及城市建設(shè)高層建筑物的日益增多，雷電災害危害程度和造成的經(jīng)濟損失及社會影響也越來越大。我國的雷電監(jiān)測預警系統(tǒng)技術(shù)是從80年代末開始發(fā)展起來的，主要由氣象、電力、電信、民航、部隊等部門建設(shè)和使用，這些系統(tǒng)在雷電及對流性災害天氣過程的監(jiān)測、人工影響作業(yè)指揮、雷電防護等多方面得到了廣泛應(yīng)用。
雷電防護在線監(jiān)測系統(tǒng)是一套基于地面電場儀和閃電定位網(wǎng)的雷電監(jiān)測和預警系統(tǒng)，能夠?qū)崟r計算顯示云對地雷擊的發(fā)生時間、位置、雷電流幅值和極性等雷電參數(shù)，并以雷擊點的分時彩色圖清晰地顯示出雷電的運動軌跡，有利于在大范圍內(nèi)實時監(jiān)測雷電的發(fā)生、發(fā)展和成災情況。
雷電防護在線監(jiān)測系統(tǒng)由中心站和分布在不同地方的數(shù)個在線時差探測站組成。當被監(jiān)視的區(qū)域內(nèi)發(fā)生雷云對地放電時，中心站根據(jù)各時差探測站獲得的閃電放電電磁信號時差，便可通過專用程序計算和確定雷擊點位置。經(jīng)過一段時間的積累，可獲得被監(jiān)測區(qū)域地面落雷的次數(shù)和落雷密度，同時也可獲得每次雷擊的發(fā)生時間、位置、雷電流幅值和極性等信息。閃電定位系統(tǒng)是一套云地閃探測系統(tǒng)，能夠?qū)崟r對云地閃的發(fā)生位置進行定位。閃電發(fā)生的時候都會向外輻射電磁波，通過人們對大量觀測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，云地閃輻射的電磁波有其固有的特征，正是基于這一原理，通過設(shè)置多個探測點，檢測波形特征點到達每個探測站的準確時間，從而實現(xiàn)對云地閃的精確定位。閃電定位儀通過設(shè)定閥值、波形前沿時間、波形后沿時間、多峰干擾、尖峰干擾、反峰干擾六個特征判據(jù)將云地閃信號選出來，記錄主峰到達的精確時間，將數(shù)據(jù)發(fā)送到遠程中心站進行多站綜合定位處理。
系統(tǒng)架構(gòu)圖
系統(tǒng)特點
雷電防護在線監(jiān)測系統(tǒng)能夠探測云地閃的發(fā)生位置和移動趨勢，為易受雷擊影響行業(yè)提供服務(wù)，所有數(shù)據(jù)均可靠、穩(wěn)定、準確。
實用性：各項技術(shù)手段和功能以滿足實戰(zhàn)需要為原則，操作和維護簡捷、方便、易用。
可靠性：具備在各種情況下的高可靠和高穩(wěn)定運行能力。
先進性：裝備基本上能代表當前的較高水平，短時間內(nèi)不會落伍。
開放性：除某些專用設(shè)備外，應(yīng)采用通用技術(shù)和設(shè)備，具備與其它通信平臺的兼容性。
擴展性：具備技術(shù)發(fā)展和業(yè)務(wù)增加時的擴展能力，并有較強的業(yè)務(wù)移植能力。
常規(guī)氣象業(yè)務(wù)預報、林業(yè)系統(tǒng)、機場、森林雷擊火預警、航空航天保障、電力系統(tǒng)安全、建筑施工、工廠、油庫、旅游景點、體育場所、娛樂場。