中科天脊的智能防雷系統由高精度雷電定位器、低虛警雷暴預警裝置、雷電流峰值監測儀、接地電阻在線監測儀、監測iSPD、智能防雷PDU等防雷監測設備組成。從雷電環境評估、雷電災害風險評估、雷電災害易損性評估、雷電災害環境影響評估、風險管理等方面。對應用領域的供電線路、變電站、弱電信息系統、建築物、自動控制系統、礦井安全等方面提出準確有效的防雷措施,提高高精度雷電預警預報能力,為應用領域精細化防雷措施提供科學依據。
該系統基於三維高精度雷電定位系統的雷電監測網絡,能夠準確定位雲閃和地閃的經緯度、高度、時間四維參數,定位誤差小於29米。
防雷監測系統的使用,可以實時掌握應用領域防雷裝置的運行狀態,有效防止雷電電磁脈沖對電源和信號線的破壞,及時發現故障,消除雷電事故隱患,實現雷電預警、雷電事件早期發現和雷擊準確定位,變防雷由被動防雷為主動防護,有效提升防雷能力,為安全生產保駕護航。
二、傳統防雷裝置存在哪些問題?
1.?雷電監測精度低。
雷暴預警系統存在虛警和誤報的問題。
雷電定位結果不準確,定位精度在1km以上。
只定位了地閃,沒有監測到雲閃或者雲閃監測識別率低
2.?無法實時全面準確地掌握防雷裝置的狀態。
檢測周期的間隔長達壹年。
人工檢測受多種因素影響,容易導致人為誤判或檢測結果不準確。
人工定期檢查費時費力,安全性差,容易遺漏死角。
3.?人工檢測數據呈孤島狀。
數據信息都是人工采集錄入,人工監管不方便,容易出錯。
現有的人工檢測數據不便於查詢、統計和分析,效率低。
缺乏數據管理和決策,缺乏數據的縱向和橫向對比。
三、智能防雷監控系統
1.?系統架構組成
中科天際智能防雷監控系統平臺架構圖
2.系統產品分類
智能防雷監控系統
3.?系統產品介紹
(1)?高精度雷電定位儀:主要通過監測雲閃和地閃輻射的甚低頻信號,通過波形判斷給出雷電信號到達傳感器的準確時間。利用時差法原理,對雲閃和地閃的運行軌跡進行連續、精確的監測,對閃電的經度、緯度、高度和時間進行定位,並對整個閃電過程進行多維成像。
(2)?低虛警雷暴警告儀:主要用於連續監測大氣電場強度的氣象儀器。由於大氣電場強度的變化與雷電和強降水的發生密切相關,因此常被用於雷電預警系統中。雷暴探測預警具有實時輸出雷電預警信號、預設內部算法、預警準確率高的功能。雷擊前30分鐘內發出雷電預警信號。
(3)?SPD智能監控器:用於實時監控電湧保護器狀態、空閑工作狀態和雷電事件。SPD運行狀態監測包括SPD劣化、電源電壓、SPD泄漏電流、SPD溫度、SPD接地狀態等。雷電事件監測包括雷電流發生時間、雷擊次數、雷電流幅值、雷電波形等。監測結果上傳到雲平臺進行實時監控和管理。
(4)?雷電流峰值記錄儀:是壹種數字化雷電監測裝置,實時感知雷電脈沖強度信息,並將信息通過通信網絡傳輸到監測平臺。它能準確記錄雷電流的峰值極性、雷擊發生時間和雷擊次數,為防雷和雷擊事件分析提供準確有效的科學依據。
(5)?接地電阻智能監測儀:利用物聯網、雲計算等技術,實時在線監測接地電阻。具有防水、防塵、防爆、耐高低溫、耐腐蝕、阻燃的特點,確保野外、井下、室內長期在線監測的高精度、高穩定性、高可靠性。
(6)?天空直擊雷的防護裝置:?主要用於局部地區的防雷。它能與雷電的“梯級先導”相互作用,將被保護區域表面的感應電荷及時擴散到空氣中,空氣中的電荷趨於均勻,使被保護物體上方的電場強度和電流密度達不到空氣擊穿的值,改變了雷電的主要放電通道,有效防止了保護區域內雷電的“回擊”,使直擊雷不落到保護區域內。
(7)?智能斷開卡:是壹種精心設計制造的卡,用於在線監測接地引下線和金屬回路的連接狀態。在線測試和安裝簡單,絕不會影響防雷接地的效果和設施的正常運行。無需自檢和實時檢測,采用RS485有線通信或4G無線通信傳輸數據,實現遠程在線監測。
(8)?智能防雷PDU:是壹種機房內置防雷模塊的遠程電力監控設備。它可以監測電壓、電流、電量、功率因數等信息。同時可以實時監控電源零地電壓、雷電浪湧次數、防雷模塊狀態等信息。當防雷效率下降或失效時,PDU會通過網頁、APP、微信等方式提醒用戶進行遠程處理。
4.?系統特征
(1)?精確定位:實時記錄閃電活動數據,如閃電發生時間、經緯度、高度、極性等。在發生雷擊事故時,定位雷擊落點的誤差範圍小於29米。地閃探測率為99.99%,雲閃探測率為99%。
(2)?預警預報:雷電位置臨近預警系統,包括:網頁版、微信小程序、APP;預警準確率95%,提前15-120分鐘;
(3)?閃電可視化:監測閃電波形,精確定位閃電輻射源點的三維坐標和時間,三維坐標精確到米級,時間精確到毫秒級,動態成像閃電通道。
5.?系統技術——6iALPS全球智能防雷
1i識別和預警識別
在雷電預警區域LPFZ內,進行遠程探測、定位和識別,消除虛警和確認有效雷電預警;
2i截流流量的截流
在雷電攔截區LPIZ,鐵塔產生向上的雷電攔截雷雲放電,建立地面雷電先導專用通道,降低後續雷電對建築物的概率和破壞程度;?
3i隔離入侵隔離
在防雷區LPZ0內,裸露的防雷銅帶貼在屋頂立柱上並接地,形成法拉第籠,有效隔離雷電,防止建築物內的觸電風險;
4i端預阻斷阻斷
防雷區LPZ1,避雷器或智能自動重合閘裝置,能有效阻擋雷電進入室內;
5i智能監控智能
建立智能防雷遠程監控系統,實現防雷裝置在線監控,提升建築安全防護整體運行管理水平;
6i運營和維護以提高改進
防雷系統運維由靜態管理升級為動態管理,雲平臺自動分析、學習和判斷防雷效果,實時預警和維護故障。