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雷电预警系统

法国避雷针

猎雷者(Previstorm)雷电预警设备
--雷电预警最佳解决方案

猎雷者是一种能在雷电电磁释放前提供有效的实时的安全决策的信息系统,能够对雷暴进行预防性侦测,并在第一次雷击前探测到雷击的发生并传输信息提示危险。不需要专门区分不同的雷暴活动。
以往的各种防雷措施,由于技术手段的限制,几乎都是考虑雷闪发生之后的被动防护措施。对于雷闪发生之前的应对措施和手段几乎处于空白。但是,我们很容易理解,只有在雷闪的发生前后阶段,都能够拥有相应应对措施、实现主动和被动相结合的防护体系,才是真正意义上完善的雷电防护体系。

  作为一种成熟的解决方案,猎雷者系统已经为世界所接受,VIP客户遍及全球,典型应用行业包括:

高尔夫俱乐部
石化公司
旅游区及大型户外游乐场
高山通讯差转/中转站
气象研究所
军事单位
机场及港口
危险品生产厂及仓库

 

猎雷者的工作原理:

  众所周知,静电场是由电荷建立的,雷闪的发生来源于雷云内部的电荷累积;这意味着只要能够准确检测空间静电场的变化,就可以间接了解雷云电荷累积的情况。根据多年来世界各地所记录的相关气象资料表明,雷闪的发生需要一定条件,并且具有规律性:
  以在平地距地面约1.5m处设立的检测点为例,在一个无云天气检测到的平均场强约为250V/m,而当场强检测值达到2KV/m以上时,通常意味着该地点上方雷云已经产生;如果场强持续增大至4kV/m,发生雷闪现象的可能性就将超过90%;雷闪发生时,场强会增大至14KV/m以上。一般情况下,独立雷云(对流雷云)或雷云群的产生需要至少约20分钟。
(请参考下图)

  猎雷者正是基于上述原理设计的高性能雷电预警系统,它能够实时检测其所在位置的静电场场强变化,并排除/修正其它非雷云电场的干扰,然后反映在输出结果中并与预设的三个场强门限相比较,以确定警报等级。
  这样,在第一次雷闪前,猎雷者就已经探测到雷闪发生的可能性,并且迅速发出危险信息。从而对人员、设备提供良好的保护,降低雷击造成的损失。同时由于雷云电场的自身建立存在客观规律,实际上猎雷者所检测到的是一个较大范围的场强变化,因此在通常情况下,系统的检测半径在10 - 15 km范围。
  基于上述气象资料的统计结果,猎雷者系统使用三个危险警报分级来界定雷闪的接近程度。为了获得足够的预警效果,第一等级的场强门限应设得相应较低,第二等级将提供进一步确定信息,而第三等级将激活自动操作系统。当场强降到门限场强水平以下时,警报声将停止。

ALARM1 - 1级警报(门限默认值为2KV/m)
-雷暴形成,对雷暴的初始活动报警。

ALARM2 - 2级警报(门限默认值为4KV/m)
-雷暴逼近,对正在接近的雷暴或在本地生成的雷暴报警。
(一般情况下,此时距雷闪真正发生的时间至少约30分钟。用户可以采取保护行动,如广播警报讯息或招回野外作业人员)

ALARM3 - 3级警报(门限默认值为4KV/m)
-雷暴即将发生,对即将在监测地发生的雷击报警。
(此时距雷闪真正发生的时间约在10分钟左右)

猎雷者的技术优势

全数字化的信息处理流程

猎雷者的模拟信号AD(模拟-数字)转换过程位于室外探头前端,与其他同类产品在系统主机进行AD转换的流程相比,猎雷者的测量精确性和传输抗干扰能力首屈一指!

大动态的侦测范围

得益于数字传输模式的应用,猎雷者系统的侦测动态范围达到了±100kV/m,相对于其他同类产品较小的动态范围(≤±40kV/m),猎雷者系统的数据记录更能真实反映雷云电场的变化范围,更具科研资料价值。

全天候的工作能力

猎雷者室外探头的外壳上盖采用整体铝压铸成形,并且采样口为向下设计,完全杜绝了雨雪侵入。其内部电子装置可在-20 ~ +50℃(室内主机为-10 ~ +50℃)的温度下良好工作,足以满足任何应用场所。

良好的错误自检机制

室外探头由于安装环境位于室外,无法完全避免意外故障的可能性,如果室内主机不能及时发现故障,将可能引致严重后果。为保证设备的可靠运行,猎雷者系统配备了完善的运行状态自检机制,具体包括:
㈠ 外部感应器速度变化异常: 探头风扇转速异常。
㈡ 连接中断:内部连接故障或探头与接收器相连的数据线断路。
㈢ 异常温度:探头内部温度过高或过低。
当上述故障出现时,主机以及与之连接的外部报警设备均会立即发出警告信号,提醒用户及时检修或更换故障设备。

多种报警输出方式

为满足用户的不同需求,猎雷者系统提供了:主机声光报警、继电器输出、PC程序输出三种方式供用户选择,除输出报警信号外,还允许用户直接执行保护动作(继电器驱动电流;最大250V 10A)。

简便的安装方式

设备分为四个部分(主机、探头、UPS、通讯线缆),安装非常方便,在用户无特殊要求的场合,所有设备安装工作可以在一个工作日内完成。用户如需移动设备安装地点,所做变更也仅限于重新选择合适长度的数据电缆。

丰富的外延设备

由于系统完全使用标准化的工业接口,因此可以与许多其它厂商的外延设备对接,从而满足特殊环境的要求。

猎雷者系统包括以下部分:

1. 室外探头

2. 室内主机 (带报警继电器接口及RS232接口)

3. 连接电缆 (主机至探测器的专用电缆)

4. UPS电源 (AC 220V 输入 DC 24V输出)
随机软件(WINDOWS环境)

系统的网络功能:

  猎雷者雷电预警系统软件具备了完善的网络传输功能(Windows 9x/NT);数据的传输完全遵循TCP/IP网络协议。
  只要主控机(与猎雷者系统主机直接连接的PC)被分配了固定的IP地址,通过在主控PC中的软件开启数据共享功能,主控机输出的数据经由数据网络服务程序就可以被多台PC实时共享,从而满足数据远程访问的要求。
  如果用户安装了多台猎雷者系统,只需在客户端PC软件输入访问目标的IP地址,就可以轻松地在不同的监测站点间进行切换。

安装和维护

安装
  猎雷者室外探头应安装在露天环境。探头将固定于Φ50,顶部距地1.5m的镀锌钢管(或不锈钢管)上,并应将钢管良好接地(接地电阻<10Ω)。安装地点的选择应由经生产厂商认证的工程师最后验证,该地点应尽力避免临近构筑物的影响,不得安装在发电机排气出口处,以及电线杆旁和高压线下,以使探头处于最佳工作状态。
  猎雷者的室内主机可以布置在用户选定的机房内,用户至少应提供一个带有接地端的单相三端电源插座,主机到探头的数据线则应穿镀锌钢管安装(注意该钢管亦需良好接地)。
  在最初的使用期(3-6个月)内,用户最好能保持至少一台性能可靠的计算机作为数据存储服务器,其记录的探测日记将作为将来调整门限值及参数的依据。计算机的安装地点可根据用户要求另行选择安装地点和连接方案。

维护
  对于任何维护操作,主设备及探测器必须被分开,使线缆和设备背板分离。维修操作必须使用标准替换件,损坏的部件需返回工厂,原始包装也要保留,以便于退回工厂。系统将会永远处于自检状态,一旦发现内部错误,错误指示灯就会亮起,同时相应的继电器开关将关闭,同时显示屏上将出现提示每两年就需要检修一次感应器。

 
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