基于实况资料的闪电定位系统定位精度分析

基于实况资料的闪电定位系统定位精度分析
基于实况资料的闪电定位系统定位精度分析

雷电监测定位系统

雷电监测定位系统ADTD 雷电探测仪 用户手册 中国科学院空间科学与应用研究中心ADTD雷电监测定位系统课题组 二○○四年十月

目录页号 一、概论 2 1.1 ADTD 雷电探测仪的工作原理 2 1.2 雷电监测定位系统的构成 3 1.3 雷电探测仪的结构 4 二、ADTD 雷电探测仪的技术功能指标 11 2.1 每个雷电探测仪布站配置 11 2.2 雷电探测仪布站连接简图 11 2.3 雷电探测仪的主要技术指标 11 三、雷电探测仪的安装 13 3.1 安装场地要求 13 3.2 安装基座 13 3.3 探头供电 13 3.4 探头接地 13 3.5 通讯标准及波特率17 3.6 探头与中心数据处理站间的通信 17 3.7 通讯电缆 18 3.8 探头的安装及水平调节 18 3.9 探头NS磁场天线环方位的调整 18 3.10 探头的初次通电 22 3.11 探头的密封 22 四、雷电探测仪运行设置和操作 23 4.1 DIP开关的设置 23 4.2 探头的运行方式 25 4.3 探头的数据输出及帧格式 25 4.4 自动自检 28 4.5 探头命令 28 4.6 CPU板、PDL板以及电源/接口板上的LED灯的涵义 39 五、雷电探测仪维修 41 5.1探头的检修维护 41 2维修程序设置及测试终端连接 44 5.3探头故障修理 47

一、概论 1.1 ADTD 雷电探测仪的工作原理 ———闪电物理特性,探测原理,处理技术 大量的气象观测、卫星探测仪以及很多国家的电学测量等综合分析表明,全球在任一时刻都有上千个雷暴在活动,大多数发生在较低纬度地区,但两极地区也时有发生。由于雷电在现代生活中,仍然威胁着森林、引燃火工品、造成人员的伤亡,对航天、航空、通讯、电力、建筑等国防和国民经济的许多部门都有着很大的影响。因此各国都很重视雷电的研究与防护。 闪电可以分为:云闪(包含云与云、云与空气、云放电)、云地闪、诱发闪电、球闪等多种,其中对地面设施危害最大的是云地闪电。云地闪电又可以细分为:正闪(正电荷对地的放电)和负闪(负电荷对地的放电)。目前,闪电探测仪主要用来探测云地闪,并且能区分正负极性。 一次闪电的放电过程如下所述: 云层荷电形成电分布—初始击穿—梯级先导—联结过程—第一回击—K过程—J过程—直窜先导—第二回击—………。 闪电的放电过程中最重要的是回击过程,因为回击的电流大,辐射的电磁场强,是形成故障造成危害的主要原因。回击的放电特征参量为: 1.回击的放电时间:指回击发生时的自然时间。 1.闪电的回击数:每次闪电的回击次数。 1.回击发生的位置:回击通道取垂直分量在地面或者在目标上的投影。 1.回击的电流值:指回击电流波形的峰值。 1.回击电流波形陡度最大值:指回击放电过程中单位时间电流变化的最大值,它反映了闪电回击放电最剧烈时的状况。 1.回击波形前沿持续时间:指回击电流波形中,从2KA到峰值电流的过渡时间。 1.放电电荷:指每次回击放电所释放出的电荷,即电流对时间的积分。 闪电监测定位系统从理论上讲,其核心是通过几个站同时测量闪电回击辐射的电磁场来确定闪电源的电流参数。Maxwell方程组和特殊路径上的传播影响,将两者联系起来。高精度雷电定位系统将测量每次回击放电辐射的电磁脉冲的下列参量: *回击的放电时间

余姚市闪电定位资料与人工观测雷暴日的对比分析

余姚市闪电定位资料与人工观测雷暴日的对比分析 苏梦杰,沈红军,陈美春 (浙江余姚市气象局,浙江,余姚 315400) e-mail:mysu1986@https://www.360docs.net/doc/f18418769.html, 摘要:根据余姚市2010-2013年人工观测雷暴日数与闪电定位仪雷电日数资料,分析了雷暴日数与雷电日数的关系、两者对计算地闪密度相关性的分析,得出余姚市闪电活动的规律,找出适合余姚市的地闪密度计算公式。 关键词:闪电定位仪;雷暴日;雷电日;经验公式 引言 宁波地区在2009年开始使用闪电定位仪观测记录闪电数据。闪电定位仪作为对人工观测的补充,对雷击大地的年平均密度分析具有重要的意义。本文通过余姚市闪电定位仪数据及人工观测雷暴日资料进行分析,得出余姚市雷暴活动的一些规律。 1 资料来源及方法 使用宁波市2010-2013年4a的闪电定位仪数据及余姚市人工观测雷暴日资料进行分析。通过比较余姚市国家一般观测站周围各公里数范围内,以及余姚市全市范围内雷电日数与人工观测雷暴日数进行对比,分析闪电定位仪与人工观测特点,及比较,通过闪电定位仪或人工观测得出余姚市地闪密度。 2 分析 2.1人工观测雷暴日与闪电定位仪雷电日数 辨识雷声是人工观测雷暴日的主要手段,但雷声的传播在环境条件较好的情况下最多也只有20km。另外,由于地形因素、环境噪音影响,观测员听力因素、观测时间等均影响观测员对雷暴日的记录。而闪电定位仪利用闪电辐射的声、光、电磁场特性来遥感闪电放电参数的一种自动化探测设备,其处理的数据相对比较客观。余姚市国家一般观测站位于北纬30.0541°,东经121.1851°,根据此经纬度算得5km范围、10km范围、20km范围四周的经纬度值。筛选各经纬度范围内的地闪,只要有地闪记录,则该日被统计为雷电日。 表1 2010-2013年余姚市人工观测雷暴日与闪电定位仪雷电日对比表(单位:d) 从表1可以看出,从全市范围来讲,2010-2013年闪电定位仪雷电日年平均为95d,最多的是2010年达到111d,几乎是全年的1/3,最少的是2013年85d,且全市雷电日数,呈逐年下降的趋势。这个规律从5km、10km、20km范围的数据也可以看出;同时人工观测雷暴日数也呈逐年下降的趋势,2010年最多达到38d,2013年最少仅为21d。比较人工观测雷暴日与闪电电位仪雷电日的数据,其相差还是很大的,甚至5km雷电日数仍约为人工观测雷暴日数的1.7倍。人工观测雷暴日的受限条件比较多,特别是余姚市国家一般观测站位于市区,周围为余姚市主干道,噪音巨大,限制了人工观测的准确性;闪电定位仪能较完整的记录各个强度的闪电,而人工观测对小强度的闪电观测存在难度,2010年闪电强度在-10至+10之间的闪电占14.72%,2011年占14.31%,2012年占13.31%,2013年占16.00%;人工观测和闪电定位仪对日界的划分不

景区雷电预警系统 闪电定位仪智能防雷系统

景区雷电预警系统 闪电定位仪智能防雷系统 使 用 说 明 书 河南汇龙合金材料有限公司 技术部刘珍 2018年5月

随着电子信息技术的飞速发展,雷暴灾害造成的经济损失、社会影响力越来越大。雷暴什么时候会发生?在石化企业、油库、加油站、旅游景区,学校等重要场所,必须要做到提前预知、预警、预防。 雷电预警系统是一个雷电电场检测、信号处理、判断、告知、执行的一个结构。在雷暴来临之前,使我们有充足的时间启动紧急预案,减少人员伤害和经济损失。

固态雷电预警系统根据军用技术要求设计制造,系目前国内进的安全化、智能化、数字化的雷电预警系统及雷电检测基础平台。 产品参数: 01 工作电源:太阳能电池板 02 工作电压:12VDC 03 配备电池:铅酸电池12V/65Ah 04 待机功耗:0.5W(无数据通信) 05 工作功耗:2W(有数据通信) 06 数据通信接口:GPRS 07 探头直径:217mm 08 支撑杆直径:60mm 09 支撑杆高度:600mm 10 电场探测强度范围:-50kV~+50kV /m 11 预警范围:8~15km 12 工作温度:-20℃~60℃ 13 工作湿度:20%~90%(控制主机) 14 防尘防水等级:IP65(探头),IP20(控制主机) 15 探头重量:约1.5kg 16 主机重量:约4kg 17 总重量:约45kg

18 预警形式:三级预警输出 机场停机坪雷电预警系统雷电监测预警系统 主要作用 能在雷击发生前的5~30分钟发出雷电预警告警信号; 提醒野外作业人员及时停止或暂停室外作业,进入安全地带避雷,防止雷击伤害; 对某些可能造成重大危害的作业,雷击前及时采取适当措施,防止重大雷击事故发生; 采取自动分合闸系统使供电线路隔离雷电,自动切换UPS或启动发电机组供电,对一些重要设备或不可中断的有价值的服务提供保护;对环境灾害,例如森林防火等提供保护。

雷电定位系统测量的雷电流幅值分布特征

雷电定位系统测量的雷电流幅值分布特征 陈家宏,童雪芳,谷山强,李晓岚 (国网电力科学研究院,武汉430074) 摘 要:为满足防雷工程技术对雷电定位系统所测大量雷电流参数的应用需求,在IEEE 工作组和国内电力行业规程中采用的雷电流幅值概率分布特性的基础上,通过统计我国典型雷电定位系统监测数据研究了雷电流幅值分布特征。结果表明:采用IEEE 推荐的表达形式回归雷电定位系统测量的雷电流幅值累积概率曲线拟合性最好,其结果与IEEE 推荐雷电流幅值分布特征符合,与我国当前规程中推荐的曲线有交叉,小幅值部分累积概率值高出规程值20%,大幅值部分累积概率值略小,与高压架空输电线实际雷击绕击跳闸率比设计值偏高相符合。关键词:雷电流幅值;雷电定位系统;统计;累积概率;雷电监测;雷电流分布中图分类号:TM866文献标志码:A 文章编号:100326520(2008)0921893205 基金资助项目:2006国网公司科研项目(13070052512353)。 Project Supported by 2006Scientific Item of State Electric Grid (13070052512353). Distribution Characteristics of Lightning Current Magnitude Measured by Lightning Location System C H EN Jia 2hong ,TON G Xue 2fang ,GU Shan 2qiang ,L I Xiao 2lan (State Grid Electric Power Research Instit ute ,Wuhan 430074,China ) Abstract :To satisfy the application demands of vast lightning current parameters in lightning protection engineering technology ,the distribution characteristics of cumulative probability of lightning current magnitude adopted by IEEE working group and national power industry regulations are analyzed ,and the distribution characteristics of lightning current magnitude in some typical areas based on lightning location system ’s data are studied.The results show that :the fitting expression format adopted by IEEE is better for cumulative probability curves gotten f rom lightning loca 2tion system than that adopted by national power industry regulations ,the characteristics of the statistical curves ac 2cord with that recommended by IEEE ,in two sides of the crossing point ,the cumulative probability values at smal 2ler currents are 20%higher than the latter ,and the cumulative probability values at higher currents are somewhat smaller than the latter ,which is accordant with that the actual shielding failure rates of high voltage overhead trans 2mission lines are higher than design values. K ey w ords :lightning current magnitude ;lightning location system ;statistic ;cumulative probability ;lightning de 2tection ;lightning current distribution 0 引 言 雷电流幅值概率分布一直是国内外防雷界非常重视的雷电参数之一,在绕击和反击防雷计算中占据十分重要的位置,国内外使用的雷电流幅值分布表达式不同。国内在近30多年中对雷电流幅值分布表达式进行过3次修改,目前使用的是电力行业规程《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》(DL/T62021997)[1]中推荐的表达式lg P I =-I /88,它是依据新杭线1962~1987年的磁钢棒检测结果,用97个雷击塔顶负极性雷电流幅值数据回归得到的[2]。国际上,Anderson 2Erikson 、Popolansky 、Sar 2gent 等人先后对全球各地的雷电流幅值分布进行了研究,归纳出相应的雷电流幅值累积概率表达式[3],IEEE 工作组于2005年对全球雷电参数研究 进行回顾和总结,仍然推荐Anderson 依据Berger 等人的实测数据提出的雷电流幅值的概率分布的近似对数正态分布式[4,5]。日本为了监测雷电流参数,1994~1997年在60个1000kV 降压至500kV 运行的双回路输电线路杆塔塔顶安装215m 长的引雷针[6],研究出自己的雷电流幅值分布特征。 雷电定位系统是一套全自动、大面积、高精度、实时雷电监测系统,采用遥测法依据M.A.Uman 提出的地闪回击场模型得到雷电流幅值数据。本文通过雷电定位监测系统的多年监测资料对全国部分地区的雷电流幅值概率分布进行了统计,得到一些典型的雷电流幅值分布特征,并将其与现行电力行业标准中推荐的雷电流幅值分布曲线进行了比较。 1 对雷电流幅值累积概率分布的再认识 在我国线路防雷历史上,对雷电流幅值累积概率分布进行的3次修订如表1[7]。 ? 3981? 第34卷第9期 2008年 9月 高 电 压 技 术 High Voltage Engineering Vol.34No.9 Sep. 2008

闪电定位仪讲解

《气象仪器》课程论文题目简易闪电定位仪系电子与信息工程 专业电子信息工程 学生姓名 学号 二O一三年一月二日

目录 1引言 (3) 2系统设计 (3) 2.1闪电的放电过程和描述参量 (3) 2.2闪电的平面方位角计算 (5) 2.3闪电的平面距离计算 (6) 2.4系统整体框图 (7) 3硬件设计 (7) 3.1数据采集卡 (8) 3.2电源模块 (8) 3.3数据选择器电路 (9) 3.4I/V转换电路 (9) 3.5比较器电路 (10) 3.6计数器电路 (10) 3.7D/A转换电路 (11) 4软件设计 (11) 5总结 (12) 6参考文献 (13)

简易闪电定位仪 张蕾 南京信息工程大学电子与信息工程系,南京 210044 摘要:本文利用光学方法,研究和分析雷电发生时各物理量的统计特征,从而设计了一个闪电定位系统。文中提出了加权定位和向量定位两种新的定位算法, 均能够应用于光电法闪电定位系统,实现闪电定位计算。本文简述了光电法闪电定位系统的硬件组成,介绍了包括闪电光强度电压信号处理、雷声识别、闪电的平面方位角计算,以及闪电距离计算等功能模块的设计,其中,主要介绍了闪电光强信号的获取及处理部分。本文还简要介绍了闪电定位系统的原理及其意义。 关键词:光电检测;闪电定位系统;光强信号;定位方法 1 引言 闪电是指积雨云中不同符号荷电中心之间的放电过程,或云中荷电中心与大地和地物之间的放电过程,或云中荷电中心与云外大气不同符号大气体电荷中心之间的放电过程。闪电的主要特点是:电流大,电流高达几万至几十万安培;时间短,雷击过程只有几十微秒;电压高,强大的电流产生强大的磁场,形成很高的感应电压。一次闪电中正电荷与负电荷中和的数量直接反应一次闪电释放出的能量,也就是一次闪电的破坏力。由于闪电的放电时间短,在短短的几十微秒内把雷暴云蕴藏的能量释放出来,所以破坏力很强。雷电对人类而言是一种严重的自然灾害,主要表现为雷电所造成的雷击具有极大的破坏性,雷电的破坏作用是综合的,包括热效应、电动力效应、机械效应、冲击波效应、静电感应效应以及电磁场效应的破坏。雷电电荷在传导放电的过程中,产生很强的雷电电流,一般会达到几十千安培,有时会达到几百千安培,能产生几千、几万甚至几百万伏高压,足以让人畜毙命,电气设备毁坏。雷电通道的温度可达到5万华氏度,比太阳表面的温度还要高,能使金属熔化,易燃物体高温起火。闪电产生的静电场变化、磁场变化和电磁辐射,严重干扰无线电通讯和和各种设备的正常工作,是无线电噪声的重要来源,在一定范围内造成许多微电子设备的损坏。全球平均每年因雷击灾害造成的损失在10亿美元以上,已成为国民经济发展的严重障碍。闪电定位仪能提供长期的、大范围的、准确的雷电位置、雷电强度等参量,这些雷电参量可用于进一步研究雷电的放电过程和雷电活动的气候规律。雷电监测定位资料的积累和雷电活动规律的研究,除了可以为正常的天气现象提供基本的历史资料,更可试试显示雷电的发生发展,甚至可以为雷电的预报报警服务。

GPS车载定位系统技术方案

天津市滨丽园混凝土有限公司 GPS车载定位监控系统建议书 2010年6月 第一章GPS定位系统 GPS监控是结合了GPS技术、无线通信技术(GSM/GPRS/CDMA)、图像处理技术及GIS技术,用于对移动的人、宠物、车及设备进行远程实时监控的一门技术。 功能实现介绍 如何实现GPS监控功能 要实现GPS监控功能必须具备GPS终端、传输网络和监控平台三个要素,这三个要素缺一不可。通过这三个要素,组成三层结构的监控系统,使用在车辆调度监控领域,可以提供车辆防盗、反劫、行驶路线监控及呼叫指挥等功能;使用在对人宠物的跟踪领域,可以提供对老人、小孩及宠物的跟踪、老人、小孩遇到突发事件时的求救等功能。 GPS监控的三要使用为:GPS终端、监控平台、传输网络等。 GPS终端 GPS终端是GPS监控系统的前端设备,一般隐秘地安装在各种车辆内或佩带在人或宠物身上,GPS终端设备主要由主CPU、GPS模块、GPRS模块、I/O接口及外围电路组成。 监控平台 监控平台是GPS监控的核心,是远程可视指挥和监控管理平台,一旦在车辆上安装GPS监控设备或者在人身上佩带了GPS监控设备,设备上的GPS模块会实时地将车或人的位置信息通过无线网络发送到监控中心,在监控中心的电子地图上可以看到车辆、人或宠物所在的直观位置,监控中心可通过无线网络对车辆、人或宠物进行远程监控,也可对设备进行设置,例如通过下发指令设置上传间隔、远程重启设备等。 传输网络 可使用GPRS无线通信网络或CDMA无线通信网络,也可以使用短信方式进行数据传输。

GPS监控系统功能及特点概述 GPS监控功能 (1)立即查询 当监控中心发出立即命令之后,GPS终端及时上传车辆、人或宠物的位置信息(包括经度、纬度、方位角、速度、卫星数等信息)及状态信息。 (2)远程跟踪 监控中心可在监控软件上对GPS终端进行定时跟踪设置,可设置某一固定时间上传位置信息和状态信息,一旦设置成功,GPS终端将根据监控中心所下发的指令请求及时上传监控中心所需要的信息。 (3)紧急求助 当司机或者佩带GPS终端的个人遇到特殊情况时,可通过紧急求救按钮向监控中心求救。一旦监控中心接到求救指令,则监控中心工作人员可提供援助或通知警方协助。 (4)历史轨迹回放功能 在历史轨迹回放中,系统可查看历史信息中在某天车辆、人或宠物处于什么位置,走那条线路。当时的车辆是怎样的状态等等信息; GPS监控的特点 GPS监控的特点为实时、动态、双向、精确。 GPS监控的使用 GPS监控主要使用车辆调度监控行业,近几年GPS厂家也推出了适合老人、小孩等使用的GPS监控设备,也有公司专门为企业员工开发的调度设备,如快递行业的收件人员可通过GPS监控设备,实时传输所处的位置,便于公司指挥调度。 GPS监控的使用 车载终端 车载终端设备包括:控制单元(CPU)、显示单元(可选)、GPS、GPS天线、G SM手机(或其他通信模块)、防盗报警器等。主要有防盗报警、导航、通话等功能。 无线数据链路 无线数据传输设备作为基站和各移动目标进行信息交换的枢纽,是整个车辆调度系统中的重要组成部分,其选择方案包括以下几种:Ⅰ、公网设备:GSM、CDMA 、

利用闪电定位资料和人工观测资料确定雷暴日数的方法

利用闪电定位资料和人工观测资料确定雷暴日数的方法 陈星宇,孙文龙 (烟台市气象局,山东烟台264003) 摘要应用2007年人工观测资料和闪电定位仪资料,针对雷暴日数对2种资料进行了分析,提出了利用闪电定位资料和人工观测资料 共同确定雷暴日数的方法, 以便更加准确地描述雷暴日这一参数。关键词雷暴日数;闪电定位;人工观测中图分类号P427.32文献标识码A 文章编号1004-8421(2012)07-888-02The Method of Lightning Location Information and the Artificial Observation Data to Determine Thunderstorm Days CHEN Xing-yu et al (Meteorological Bureau of Yantai ,Yantai ,Shandong 264003) Abstract Application of artificial observations and the Lightning Detection System data in 2007,analysis two kinds of data for thunderstorm days.In order to more accurately describe this parameter of thunderstorm days ,using lightning location data and human observations to deter-mine the number of thunderstorm days. Key words Thunderstorm days ;Lightning location ;Artificial observation 作者简介 陈星宇(1981-),男,内蒙古赤峰人,工程师,从事雷电防 护技术推广工作。 收稿日期2012-05-27雷暴日数反映了当地雷电活动频繁程度的参数之一,在防雷工程设计、雷击风险评估、防雷图纸审核中是一个重要的参数, 以往观测雷暴日数的手段是人工观测,这种观测方式受到观测站点布置、 观测人员水平、地理地形的影响,但是观测资料所积累的时间比较长,一般的观测站都有几十年的观测资料。随着科技的发展, 全国布网的闪电定位仪的应用在一定程度上解决了人工观测覆盖范围小的缺陷,但是由于其投入运行的时间短,资料积累的时间跨度短,在确定雷暴日的准确度上还需进行比对。笔者就2007年的闪电定位资料和人工观测资料进行分析,提出了比对分析的方法,并在确定雷暴日数上进行了探讨。1资料介绍1.1 闪电定位资料 笔者所引用的闪电定位资料,是山东 省闪电定位系统数据中的一部分, 闪电定位系统所包含的信息包含:序号,GPS 时间,经度,纬度,电流强度,闪电类型,回击序号,雷电流上升陡度,误差椭圆长轴,误差椭圆短轴,椭圆长轴倾角,原始数据总个数,探头1,探头2,探头3,探头4共16个参数。探测到的信息最终以txt 文件存储于服务器上,由于数据量巨大,每天监测到的数据单独存独立的txt 文件中,如2007年7月10日的全省闪电定位数据以20070710.txt 保存。由于闪电定位仪的布网和探测范围的影响,山东省闪电定位仪所监测到的探测数据并非只有山东省境内的闪电资料, 有时还包含江苏省部分区域的闪电资料。如何从巨大的数据中查找出某一小范围内发生的闪电数据将会为雷击风险评估、 灾害调查、工程防雷设计等工作提供非常重要的参考作用,同时也是与人工观测进行比对分析的前提。1.2 人工观测资料 人工观测资料所记录的参数比较单 一, 只有雷暴日这一参数。雷暴日是指某一地区一年中有雷电放电的天数,一天中只要听到1次以上的雷声就算一个雷暴日,以Td 表示。雷暴日的分布与指定区域有关,比较科学的方法是采用10?10km 2 的网格为标准统计区域,但这和现在雷暴日的计算方法有差异, 目前我国以气象观测站所听到的雷声为统计依据, 国外科学家研究表明,听力好的人可以听到20km 左右的雷声,听力不好的人连5km 处发生的雷电都听不到, 另外也和雷声大小、背景噪声及传播路径上有无障碍有关, 同时,我国目前基本是1个行政县设1个气象观测站,可以依县级行政区域为雷暴日统计单位。依据不同的统计方法, 得出来的结论相差很大,有待国家统一规范。雷暴日数的确定对防雷工程设计、雷电风险评估、防雷图纸审核均具有很高的实用价值。1.3 闪电定位资料与人工观测资料各自的特点 闪电定位 资料的优点是所记录的参数多样化,可以全天候,全自动的监测,覆盖区域广,可以监测闪电发生的时间、落雷地点、电流强度、 雷电流上升陡度、极性等,但由于投入运行的时间短,资料的积累相对缺少,只有几年的闪电资料。人工观测资料数据单一,部分台站观测时间为08:00 20:00,不能做到全天候观测,观测人员自身的因素也对观测结果起到影响。优点是资料积累的时间长,一般台站都有当地几十年的雷暴日资料。2研究方法2.1 方法概述 人工观测只有雷暴日这一参数,所以和闪 电定位仪资料也只能对这一参数进行比对,全省布网的闪电定位仪监测的范围广, 一般的监测范围为几百千米,而人工观测到的闪电一般是以本站为中心5 20km 范围内的区域,所以比对应用的数据应以人工观测到的范围作为比对的范围, 这样的闪电数据才有比对的意义。理想的观测范围应该以观测本站为中心,周围5 20km 范围内的闪电数据为比对数据,但考虑到数据处理的方便,以及观测人员的差异,笔者所采用的数据范围为以烟台观测本站为中心,周围20km 的矩形区域的数据为比对数据。统计矩形框内人工观测与闪电定位仪观测到的雷暴日数进行比对,找出其中的联系与不同, 以便更好的分析本站的雷暴日数。笔者主要是对比对方法的描述,所以只用到烟台本站2007年全年的人工观测的雷暴日数和2007年山东全省的闪电定位仪监测到的数据。2.2数据处理 2.2.1 闪电定位仪数据的处理。以上已经提及闪电定位仪 责任编辑胡先祥责任校对胡先祥 农技服务,2012,29(7):888-889,891

雷电定位系统原理及影响定位结果的因素

雷电定位系统原理及影响定位结果的因素 摘要:在时间差闪电定位算法的基础上,采用蒙特卡罗模拟方法,实现了对闪电定位误差的定量评估。详细分析了闪电定位系统中测站数目、布站方式和站址基线长度3个因素对定位结果的影响。研究表明:定位误差与测站数目、布站方式和基线长度有密切关系。当测站数目一定时,矩形加中心站的布站方式定位结果较好;当布站方式一定时,测站数目越多定位误差越小;在仪器允许的探测范围内,基线越长,覆盖区域越大,定位误差越小。闪电定位误差的定量分析研究,为闪电监测网的站址选择、子站布设等实际工作提供了重要参考依据。 关键词:到达时间;定位原理;定位误差 1.引言 据统计,无论那一时刻,世界上都约有2000个雷暴区在活动,这些雷暴区每秒钟产生1000个以上云地闪和云闪。雷电监测定位系统在雷电的研究、监测及防护领域中处于极其核心的位置。通过实时监测雷暴的发生、发展、成灾情况和移动方向及其它活动特性,对一些重点目标给出类似于台风的监测预报,使雷电造成的损失降到最低点。 自然界中的闪电可以细分为: 1)云闪:云对云、云内放电; 2)地闪:云对地的放电; 3)诱发闪电:人工引雷所形成的闪电; 4)球闪:球状闪电,常常成为地滚闪。 其中,云地闪电对地面上的目标危害最大,是电力、森林防火等领域研究的重点。云地闪电的放电过程如下:云层电荷形成电分布初始击穿梯级先导联接过程 第一回击K过程、J过程直窜先导第二回击。 闪电的放电过程中最重要的过程是回击过程,因为回击的电流大、时间短,辐射的电磁场强,是形成故障、造成危害的主要原因。 每次闪电持续的时间主要由回击数决定,闪电持续的时间一般在1秒以内,平均在0.2秒。一个回击的持续时间一般小于0.1ms(毫秒),回击和回击之间的时间间隔一般为20-200ms之间,平均值为50-70ms。雷电定位系统所测定的回击放电时间是回击产生的电磁脉冲的第一个峰值到达监测站的时刻,精度大约为10-7秒,它等于回击发生的时刻加上传播时延。一次典型的云地闪的电波型[1]如图1-1所示。 1

闪电定位仪检查方法

闪电定位仪检查方法 当发现有台站没有数据传输时,请台站用下列方法进行检查。 工具:十字改锥,万用表 步骤: 1.打开探测仪下半部的方形舱的舱盖,里面电源盒上有灯的一面。 图1 2.查看电源盒上的灯(发光二极管),共8个,分左右两组(图1中黄圈部分)。

图2 3.查看是否右边的4个灯常亮,如果右边的4个灯不亮,请先查看保险丝是否有效,方法是顺时针拧开(图2)。再检查室内对探测仪供电的插头是否插上,室内插头如图3, 图3 注意区分闪电定位仪的供电插头和NPort的电源插头。正常工作情况下电源中的右边四个LED灯常亮如图4,这表示供电正常。

图4 4.如果右边的4个灯常亮,请看左边的4个灯从左数起第1个常亮,从左数起第3个每三十秒闪一次(图3中白色圆圈中的两个LED 小灯)。若“是”,则说明设备自检通过,状态数据也正常发送,此时若还无数据请检查NPort的灯是否正常,插头(前面板9孔插头和后面板网线插头)是否松动,请插紧。 5.如果右边的4个灯常亮,而左边4个灯不亮,用万用表测量有蓝色引出线的插头(共8芯),左一为地线,四种电源分别为+12V,-15V,+15V,+5V,对应引出线分别为左数2,4,6,8。看输出电 压是否成正常,如不正常,需更换电源盒。

状态灯说明 1.电源/接口板(电源盒) 图6 如图6,电源实物图和简化图上的LED小灯(图中黄框部分)一一对应,电源/接口板上面右侧的四只LED灯的点亮,标志着+5V、+15V、-15V以及+12V电源的正常工作。 在开始自检时,FL灯以一秒为周期闪烁,表示正在进行GPS定位;定位成功后,进入自检,此时ST和FL灯亮。自检结果如果正

三维闪电定位中心站使用手册

VLF/LF三维闪电定位系统中心数据处理站 使用手册 中国科学院电工研究所 2013年5月

目录 第一章软件安装 (2) 第二章软件参数配置 (3) 第三章软件使用说明 (5)

第一章软件安装 一、在D盘根目录下建立“thundercenter”文件夹 二、将中心站定位软件“ProvinceThunderSystem”文件复制到“thundercenter”文件夹下,并在同目录下手工创建本地数据存储文件夹“data”

第二章软件参数配置 打开“ProvinceThunderSystem”文件夹,配置如下三项信息: 一、address.ini状态信息和闪数据转发目的IP和端口配置 其中localip和localport为中心站本机IP和发送端口;remoteip 和remoteport为发送到目的主机的IP地址和端口号(端口号默认7012不用修改);data为发送数据类型(data=l表示发送定位结果,data=s 表示发送状态数据);[Addr1]、[Addr2]....依次编号,各项之间空一行。 例如180.184.100.90的中心站把状态信息发送到180.184.100.91状态监控主机的4011端口,把定位结果转发到180.184.100.92图形显示主机的4012端口,配置如下(加粗为需要修改项): [Addr1] localip=180.184.100.90;----------------------------中心站本机IP地址 localport=7012;---------------------------------------数据转发端口 remoteip=180.184.100.91;-------------------------数据发送目的IP地址 remoteport=4011;-----------------------------------数据发送目的端口 data=s; [Addr2] localip=180.184.100.90; localport=7012; remoteip=180.184.100.92; remoteport=4012;

运用雷电定位系统提高查找线路雷击故障点效率

运用雷电定位系统提高查找线路雷击故障点效率 发表时间:2016-10-11T15:24:02.977Z 来源:《电力设备》2016年第14期作者:尹学军[导读] 雷电定位系统能为绵延在荒郊山谷中的输电线路雷击故障判断提供辅助决策。 (威远县供电公司) 摘要:雷电定位系统能为绵延在荒郊山谷中的输电线路雷击故障判断提供辅助决策,避免巡视人员盲从于运行经验、而进行登杆巡视,同时为雷击区域等级划分提供精确的雷电参数,为雷电分析的提供重要依据,是维护输电线路运行的有力工具。本文就威远县供电公司如何运用雷电定位系统、提高雷击故障查找效率及雷电事故鉴别,进行简要说明和实效分析。 关键字:雷电定位雷电流故障查找 背景介绍 威远县供电公司管辖输电线路属丘陵地带,形成地下矿藏以冶金建材为主导的工业城市,且很多山地地段都是石灰岩,土壤电阻率较大,每年雷暴日约40-50个,线路雷击跳闸仍然是引起输电线路跳闸的首要原因。因此,及时、准确对雷电活动进行大致分析和判断,对于山区线路查找故障点工作而言具有重要意义。 1、线路路径 由于输电线路分布广,并分布在旷野,地形复杂,又属于丘陵地带,因此线路巡视工作较为困难。 2、雷害情况 四川地区雷雨最早从每年的5月开始,最迟到11月,且7、8月达到高峰。其中春季和夏季雷雨天气较多,此时不仅落雷密度大,而且雷电流幅值高,线路遭受雷击跳闸集中发生在每年的6月~8月。威远电网所处地区雷害情况较严重,按照雷区等级划分标准,从图1和图2中,不难看出威远属于雷电活动强烈和雷害风险高的地区,每年雷击跳闸仍然是引起输电线路跳闸的首要原因,且90%以上雷击跳闸故障点处于山区线路。 图1 四川电网雷区分布图

(整理)雷电定位系统学习

用户名guest,密码无 第一章 LIS简介 1.1雷电定位系统(LLS) 雷电定位系统(LLS)是一个实时监测雷电活动的系统,它主要由方向时差探测器(TDF)、中央处理机(NPA) 和雷电信息系统(LIS) 三部分所组成,它能实时测量雷电发生的时间、地点、幅值、极性、回击次数等参数,为防雷保护工作提供大量实用数据,并为快速查找输电线路的雷击故障点提供方便。 1.2 雷电信息系统(LIS) LIS是雷电定位系统的三个组成部分之一。它是一个由计算机等硬件和LIS 专用软件所构成的雷电分析显示终端,主要实现雷击点位置及雷暴运行轨迹的彩色屏幕显示及雷电信息的分析统计。 1.3 LIS工作原理 LIS收到中央处理机NPA发来的雷电信号后,根据雷电的经纬度,通过一系列的变换、计算、处理使其成为计算机屏幕图形坐标,并将雷击点及雷电参数定位在屏幕上地图的相应位置。 LIS既可作为一个本地终端与NPA放在同一处,也可作为远方显示终端远离NPA放置,此时,必须建立起LIS与NPA之间的通讯通道。 1.4 LIS用户工作站的结构 用户工作站有三种结构方式,即:专线终端用户系统、C/S和WEB用户系统。 ?专线终端用户系统通过串口实时接收数据,在网络不普及的时候应用较广; ?C/S(客户端/服务器)用户系统通过访问HTTP服务器获得数据; ?WEB用户系统通过JAVA服务程序直接访问数据库获得雷电数据。 本手册只介绍WEB用户系统。 第二章 WEB用户系统 2.1 特点

利用日益完善的网络资源,通过大家熟悉的浏览器界面,即可实现雷电数据的图形化共享。只要有IE6.0及以上版本的浏览器,用户不需要安装任何程序。只要对IE的操作比较熟悉,基本上不需要培训即可使用。 2.2 功能 雷电数据的准实时图形显示、雷击线路故障的故障杆的查询、雷电活动统计、雷电活动详情、输电线路浏览、程序文件下载、访客留言板、用户管理、雷电定位系统介绍及帮助等功能。以下图一,以国网武汉高压研究院的雷电信息系统为例,在IE地址栏内输入雷电定位系统WEB用户系统的地址,进入网页后的主界面如图2-1。 图2-1 WEB用户系统 在地图的背景上,显示雷电的活动情况,以及电力线路与气象火点;支持线路、点、矩形的缓冲区的雷电相关性查询;界面分区如图2-2。完全网页界面,客户端无须安装任何插件。地图区

雷电定位监测在电力系统的应用汇总

电工技术应用Electrotechnicalapplication ●应用走廊 雷电定位监测在电力系统的应用 ●河北省张家口供电公司 王 泳 0引 言 众所周知,雷害天气给电力系统造成的危害巨大。雷击线 路造成跳闸事故,影响供电可靠性,如果发电厂、变电所建在 雷害发生频繁的地带,就很容易造成大面积停电,影响各行业的安全生产。现实中,由于雷击输电线路后,雷击故障点不易准确、快速定位,线路的防雷特性也无法定量评价,因此,给处理缺陷带来不便和麻烦。 随着我国电力系统的发展,电网的规模不断扩大,电网的结构日益复杂,电网对自动化设备提供数据的准确性、可靠性、实时性的要求越来越高。应用雷电定位监测信息系统,就能够科学地显示电力线路受雷击情况,统计雷电的分布,方便迅捷地查询雷击故障点,指导检修人员迅速定位故障点,同时,为电网建设提供雷电活动的参考数据。 1现状调查 (1)雷击可以造成杆塔混凝土炸裂,小截面金属熔化,金 属导体连接处断裂破损。 (2)雷电对输电线路危害极大。因为,输电线路纵横延伸地处旷野,易受雷击并发生闪络。由于雷击难以预测,雷击点又不易确定。线路被雷击后,需要投入

大量的人力、物力、时间去查找雷击受损杆塔,从而有可能延误抢修以及送电时间。 (3)过去,各级电力调度系统对历年雷电分布、落雷密度、雷电日、雷电流概率等参数没有科学系统的统计,故难以为生产运行、规划设计提供可靠的依据。(4)以往,由于调度人员不能实时监视到雷电的运动轨迹,制定运行方式时也就不能把雷害造成的事故因素考虑全面。 2构建目标 2.1实现对大自然落雷情况的测量、 接受利用雷电定位系统,统计出雷电的分布,方便快捷地查询 雷击故障点,指导雷击故障的定位处理。通过在线监视雷电活动情况,可以对雷电的发展趋势进行预测,提供处理雷害故障所需的信息以及分析数据,为电力生产运行、规划设计、防雷 ● 栏 保护提供服务,有效减少雷击事故和雷电灾害所造成的损失。目编2.2对接受的雷电原始信息、 定位信息进行参数分析辑 利用计算机与网络技术,最终建成雷电信息网络系统,实周现数据通信和信息共享,使用户可以采用C/S(B/S)方式浏览肖 所需的雷电信息。还可以通过拨号上网,进行雷电方位查询。 大众用电2006/7 其功能是: (1)能大范围实时监视光闪发生的时间、地点、雷电流幅值、极性和回击次数。 (2)当雷击线路跳闸时,能比较准确地指示雷击故障点,避免全线巡视,缩短抢修时间。 (3)使调度人员及时掌握雷电的运动轨迹,便于对事故做出正确的分析判断,制定可靠的运行方式。 2.3自动查询 雷电数据网络服务器接受调度自动化系统提供的线路开 关跳闸等事故的实时信息,与雷电定位分析应用软件配合,实现自动查询,显示电力线路雷击故障的相关资料。 3应用方案 3.1硬件设备的安装 安装所需硬件设备,用于测量雷电波峰值、到达时间及雷 电方向角。

雷电的检测方法有哪些

雷电的检测方法有哪些? 雷电监测是指利用闪电辐射的声、光、电磁场特性来遥测闪电放电参数(时间、位置、强度、极性电荷、能量等。)云闪(IC)和地闪(CG)发生时辐射频谱 范围极大地电磁场,地闪回击辐射电磁波的功率频谱密度峰值在(4-10)KHZ 之间,云闪主要在1MHZ以上。在初始击穿和通道建立过程中,主要产生甚高频 辐射LF和甚低频辐射VLF,电磁辐射覆盖整个放电过程,排除地面传导率、电 离层变化,以及地形变化等因素的影响,在不同的距离上采用不同的频带探测 闪电过程是空间极轨卫星和声学传感器进行探测。 局域的闪电监测系统是由分布在不同地理位置的闪电探测探头和一个定位监控 中心组成。闪电监测系统是一个网络系统,它覆盖的区域范围越大,信息传输 的技术和方式越先进,定位精度就越高。从闪电监测资料的应用考虑,地闪监 测精度对于雷电防护非常重要,在云闪监测系统中,根据雷暴过程的发展趋势 做出临近预报。 雷电定位主要利用闪电回击辐射的声、光、电磁场特性来遥测闪电回击放电参数,确定雷击点位置和相关参数。确定落雷点位置一般有三种方法:定向定位(DF)、时差定位(TOA)和近几年发展的综合利用DF和TOA的复合定位方法。定向定位是利用2个及以上探测站以正交环形磁场天线同侧定落雷点,2个探 测站获得2个方位角,用球面三角交汇确定落雷点;时差定位又称基于GPS同 步的闪电三维时差定位技术,它通过检测落雷点电磁波信号峰值到达探测站相 对时间差,在球面上建立双曲线3个探测站能产生2条双曲线,其交点即为落 雷点。此方法精度高,但当监测站小与3个时它却无能为力。为了既保证定位 精度又对与监测站多少无限制,出现了时差磁方向综合定位方法,其原理是2 个测站时差确定1条曲线,任一站的磁方向给出1个磁场方向,交点决定落雷点。随着微处理存贮技术以及GPS和数字处理技术DSP的发展,闪电定位也从 单一采用定向法(DF)单站定位发展到采用定向和时间差(TOA)联合法(MPACT)的多站定位,对地闪的定位精度有了很大提高,对甚高频段闪电(云闪)的探 测一般采用窄带干涉仪定位法(ITF)或者三维时差法。

输电线路雷电定位监测系统

雷电定位监测系统

第一章 LIS简介 0 1.1雷电定位系统(LLS) 0 1.2 雷电信息系统(LIS) 0 1.3 LIS工作原理 0 1.4 LIS用户工作站的结构 0 第二章 WEB用户系统 0 2.1 特点 0 2.2 功能 (1) 2.2.1 基本地图操作 (2) 2.2.2 图层控制 (3) 2.2.3 实时与重放 (4) 2.2.4 线路缓冲区查询 (5) 2.2.5 点信息热激活 (7) 2.2.6 地图测距 (8) 2.2.7 点查询 (8) 2.2.8 矩形查询 (10) 附录 (10)

第一章 LIS简介 1.1雷电定位系统(LLS) 雷电定位系统(LLS)是一个实时监测雷电活动的系统,它主要由方向时差探测器(TDF)、中央处理机(NPA) 和雷电信息系统(LIS) 三部分所组成,它能实时测量雷电发生的时间、地点、幅值、极性、回击次数等参数,为防雷保护工作提供大量实用数据,并为快速查找输电线路的雷击故障点提供方便。 1.2 雷电信息系统(LIS) LIS是雷电定位系统的三个组成部分之一。它是一个由计算机等硬件和LIS专用软件所构成的雷电分析显示终端,主要实现雷击点位置及雷暴运行轨迹的彩色屏幕显示及雷电信息的分析统计。 1.3 LIS工作原理 LIS收到中央处理机NPA发来的雷电信号后,根据雷电的经纬度,通过一系列的变换、计算、处理使其成为计算机屏幕图形坐标,并将雷击点及雷电参数定位在屏幕上地图的相应位置。 LIS既可作为一个本地终端与NPA放在同一处,也可作为远方显示终端远离NPA 放置,此时,必须建立起LIS与NPA之间的通讯通道。 1.4 LIS用户工作站的结构 用户工作站有三种结构方式,即:专线终端用户系统、C/S和WEB用户系统。?专线终端用户系统通过串口实时接收数据,在网络不普及的时候应用较广; ?C/S(客户端/服务器)用户系统通过访问HTTP服务器获得数据; ?WEB用户系统通过JAVA服务程序直接访问数据库获得雷电数据。 本手册只介绍WEB用户系统。 第二章 WEB用户系统 2.1 特点 利用日益完善的网络资源,通过大家熟悉的浏览器界面,即可实现雷电数据的

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