雷电预警系统ppt课件.ppt

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1、雷电监测定位系统全国雷电监测定位网覆盖范围闪电定位网介绍地面电场仪介绍大气电场仪系统各模块介绍电场仪设置及故障检测雷电监测预警系统预警方法介绍雷电监测预警系统软件介绍雷电监测预警系统的应用主要内容雷电短时预警预报可有效减少因雷击造成的损失，可以为相关行业提供短时防雷信息服务中科院空间中心开发的DNDY雷电监测预警系统（包括闪电监测定位系统和DNDY型地面电场仪系统）覆盖全国24个主要雷击区域省市的闪电定位网，并有全国统一数据处理中心站提供综合定位数据雷电监测预警系统结构闪电数据由全国或者各省闪电定位网数据处理中心分批发送

2、。雷电监测预警系统软件分为单站和多站两种。多站主要是提供对大面积范围内的综合观测，如一个中等以上城市的监测预警中心。单站应用于安装地面电场仪的当地，对其周边一定范围内的雷暴进行监测和预警。雷电监测预警系统软件将地面电场仪系统探测的数据和全国闪电定位数据相结合，应用于短时雷电预警当中，大大提高了雷电预警的的精度进一步综合全国闪电定位网、地面电场仪、天气雷达多种探测手段，进行雷电预警ADTD闪电定位网介绍闪电定位系统是一种云地闪探测系统，能够实时对云地闪的发生位置进行定位。闪电发生的时候都会向外辐射电磁波，通过人们对大量观测

3、数据的统计发现，云地闪辐射的电磁波有其固有的特征，正是基于这一原理，通过设置多个探测点，检测波形特征点到达每个探测站的准确时间，从而实现对云地闪的精确定位。闪电定位仪通过设定阀值、波形前沿时间、波形后沿时间、多峰干扰、尖峰干扰、反峰干扰六个特征判据将云地闪信号选出来，记录主峰到达的精确时间，将数据发送到远程中心站进行多站综合定位处理。云地闪波形如上图所示。六个波形判据为：阀值根据探测仪站点周围环境确定，特征值为100mV；波形前沿≤18us，波形后沿≥10us；尖峰干扰≤25%主峰，多峰干扰≤125%主峰，反峰干扰≤11

4、5%主峰。当一个电磁波信号的波形满足以上六个判据以后，系统就认为这是一个云地闪放电辐射出的信号。通过以上六个波形判据，可以滤除95%以上的电磁波干扰信号和80%以上的云间闪信号。通过的云地闪信号再经过采集电路，将主峰到达的精确时间，信号波形的前沿陡度、极性、强度记录下来，交送数据处理单元进行运算处理。探测效率80％－90％探测范围0—600ＫＭ、平均300KM测向精度理论随机误差是0.5度时间精度相对世界时130ns，探测仪之间小于50ns回击分辨率云地闪为3ms，云闪1ms环境温度：-40度到+55度工作温度：-40度

5、到+80度相对湿度：0-100%降雨：7.6cm/hr在风速为65km/h无故障时间30000小时以上ADTD闪电定位系统参数图2ADTD闪电定位网站点分布DNDY地面电场仪介绍电场仪对雷电进行预警原理介绍地面电场仪是直接安装在地面上进行电场测量的。如图所示，与云底部相反的电荷会被地面电场仪感应到，而在地面电场仪灵敏度范围内，地面电场仪上的感应电荷强度与云底部附近的电荷成正比，因此地面电场仪可以帮助我们实时探测其周围地区的大气电场信号。图3雷雨云产生的大气电场太阳风、等离子体以及磁气圈中地磁场的交互作用，形成了太阳风与磁

6、气圈之间的大气电场层。正常条件下，大气电场强度为每米几百伏，但是暴风雨的来临能推进大气电场强度到每米几千伏。在晴朗的天气里，电场强度范围是：+500V/m到-500V/m。接近雷暴的时候，电场强度随着闪电能量的增加而逐渐增加。电场强度达到+/-2KV/m，说明闪电的能量高。而当雷暴产生时，大气电场强度能增大到15KV/m以上。由于这个变化过程较为缓慢，大概需要30分钟左右的时间，所以我们可以使用地面电场仪来了解其周围地区雷暴的发展活动状况，并预测严厉暴风雨的可能性。DNDY型地面电场仪介绍DNDY型地面电场仪是一种高集成

7、度的探测设备，室外设备直接将探测结果进行AD转换，通过串口传给远程通信模块。室内的通信模块将收到的数据实时发送到远程终端进行显示。如下图所示：DNDY地面电场仪结构框图室外探头主要包括电源和探头两部分。探头负责对地表附近的大气电场进行测量，在完成一次数据采集以后将转换结果打上时标发送出去。电源部分主要完成对探头进行供电，电路板上的指示灯显示电源和数据发送是否正常。此外，电源部分还包括对市电和串口的防雷，抵抗因雷击或电网中大功率设备通断电产生的浪涌侵袭，保护设备不受损坏。室内设备主要是通信部分，负责将探测数据通过网络发送到

8、当地或远程显示终端。通信模块可选有线和无线两种，如果是无线，则可将传输模块放到电源盒里面，从而省去了中间的通信传输线。此外，在供电不方便的地方，还可选则太阳能供电。DNDY地面电场仪三维视图和实物照片大气电场仪系统各模块介绍电源模块集成电路模块前置放大电路数据传输模块数据传输可选有线（NPort）和无线(CDMA)两