一种低成本雷电定位预警系统的研究.pdf

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1、中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn一种低成本雷电定位预警系统的研究**王奇，禹胜林，张驰（南京信息工程大学电子与信息工程学院，南京210044）5摘要：目前，市场上的雷电定位预警产品技术较为成熟，但价格比较昂贵，布站密度不够，不能做到精细化。本文依据雷电定位预警相关理论，本着低成本的原则，研究并设计了一套雷电定位预警系统，主要介绍了360°感应式雷电传感器的工作原理以及系统时间同步的设计思路。通过试验，对雷电频数进行了月统计和日统计分析，利用Holt双参数线性指数平10滑法分析预测雷电云地闪频数，预警时间10分钟，实现了云地闪雷电定位以及雷电预

2、警分析。关键词：雷电定位；传感器；时间同步；雷电预警中图分类号：TP27415ResearchonaLow-costLightningLocationEarlyWarningSystemWANGQi,YUShenglin,ZHANGChi(CollegeofElectronicandInformationEngineering,NanjingUniversityofInformationScienceandTechnology,Nanjing210044)20Abstract:Atpresent,thetechnologyoflightninglocationwarnin

3、gproductsonthemarketisrelativelymaturebutthepriceiscomparativelyexpensiveandthedensityisnotenough.Itcannotbeelaborate.Basedonthetheoryoflightninglocationandearlywarningandwithlowcostprinciple,anearlywarningsystemforlightninglocationisstudiedanddesignedinthisarticle.Thispapermainlyintroduc

4、estheworkingprincipleofthe360degreeinductionlightningsensorandthedesignmethodof25systemtimesynchronization.Basedontheexperiment,themonthlyanddailystatisticalanalysisoflightningfrequencyisconducted.ByusingHolttwoparameterlinearexponentialsmoothingmethod,weanalyzedandpredictedlightningflash

5、overfrequencyin10minutesofwarningtimetomakelightninglocationandlightningearlywarninganalysis.Keywords:lightninglocation;sensor;timesynchronization;lightningwarning300引言雷电发生瞬间会产生强大的电流、电磁波、超高的温度以及对地面巨烈的冲击波，这些[1]物理信号会在瞬间造成雷电灾害，雷电灾害已成为当前最为严重的气象灾害之一。我国是[2]全球雷电灾害的多发区，对于雷电准确的检测和预报研究，已成为人们急需解决的问题

6、。3520世纪70年代以来，随着电子信息和计算机技术的快速发展，具备自动化高精度功能的雷电探测定位技术已经发展成为了一个专门的研究领域。主要是探测雷电发生时产生的光、声音、电磁波等可测信号，进而归纳雷电的放电特性，实现雷电定位与预警。目前市场上比较常用的是ADTD型闪电定位仪，主要是气象局建立在各省市的雷电探测网中，但只是涵[3]盖主要城市，且布站距离较远。ADTD型闪电定位仪的成本较贵，单个子站定位仪就高达40十万，布站太稀疏，不能大范围涵盖，对于一些偏远地区更是缺乏，且不易维修，一段损坏就探测不到该地区。本文旨在研究一种低成本的雷电定位定位预警系统，只占市场产品的30

7、%～40%，通过对雷电来临时电磁脉冲频率的统计和定位，并通过合适的数值模型分析算法，实现对雷电灾害进行预警作者简介：王奇（1990-），男，硕士研究生，主要研究方向：应用气象通信联系人：禹胜林（1966-），教授,主要研究方向:气象电子工艺.E-mail:yslhz112@163.com-1-中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn1系统子站模块设计451.1360°感应式雷电传感器360°感应式雷电传感器作为整个系统的前端，负责雷电电磁波信号的采集工作，采用双通道模式分别记录雷电云间闪和云地闪的脉冲次数