雷電定位系統(tǒng)在雷電災(zāi)害防御和監(jiān)測(cè)預(yù)警中的應(yīng)用探討

段弢　劉學(xué)良

摘 要：伴隨社會(huì)經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，人們的生活質(zhì)量與水平不斷提升，安全防范意識(shí)等方面也更為強(qiáng)烈，人們對(duì)防雷相關(guān)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用提出了更為嚴(yán)格的要求。人們的現(xiàn)實(shí)生活當(dāng)中需要有關(guān)雷電災(zāi)害情況的預(yù)報(bào)，在防雷相關(guān)工作中，氣象局一定要積極使用自身發(fā)展優(yōu)勢(shì)去探析有關(guān)雷電檢測(cè)的實(shí)際應(yīng)用。為現(xiàn)代社會(huì)、人民群眾提供雷電相關(guān)內(nèi)容的服務(wù)，盡量能夠提前就將所有應(yīng)對(duì)措施做好，切實(shí)避免雷電災(zāi)害所造成的災(zāi)害影響，為社會(huì)安定以及人民群眾的生命、財(cái)產(chǎn)安全提供保障。

關(guān)鍵詞：雷電定位系統(tǒng);雷電災(zāi)害防御;監(jiān)測(cè)預(yù)警;實(shí)際應(yīng)用

現(xiàn)代是信息大爆炸的時(shí)代，在計(jì)算機(jī)在線系統(tǒng)當(dāng)中，雷電定位系統(tǒng)的實(shí)施監(jiān)測(cè)面積是非常大的，并且其能夠進(jìn)行全方位的監(jiān)測(cè)，當(dāng)前對(duì)于雷電活動(dòng)相關(guān)的探究技術(shù)中雷電定位系統(tǒng)是最先進(jìn)的。其能夠切實(shí)有效地降低雷擊產(chǎn)生的故障損失，并且能夠提升雷擊故障點(diǎn)位置的尋找時(shí)間，確保雷電定位系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)作的安全性。

1 閃電定位器方面

閃電最為顯著的特征就是電流大，其具有非常高的電壓，有強(qiáng)烈的電磁輻射，并且閃電的發(fā)生過(guò)程非常迅速，轉(zhuǎn)瞬即逝，在整個(gè)閃電發(fā)生和運(yùn)作的過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生連續(xù)性的電測(cè)輻射，其涉及到的頻率范圍是非常廣泛的。文中主要闡釋的雷電檢測(cè)器就是閃電定位儀，其能夠基于閃電具有的所有特征，對(duì)閃電回?fù)舴烹妳?shù)實(shí)施預(yù)測(cè)的一種儀器。在這個(gè)預(yù)測(cè)儀器當(dāng)中，閃電定位的方式一般有以下幾種：

1.1 定向法

閃電定位系統(tǒng)最早是美國(guó)人發(fā)明、研制和改進(jìn)的，其基于既有雙陰極示波器的定位儀，研制出自動(dòng)化的基于磁方向進(jìn)行閃電定位的系統(tǒng)。在這個(gè)閃電定位系統(tǒng)中所使用的是基于寬波段接收閃電輻射當(dāng)中的VLF信號(hào)。而如果這個(gè)信號(hào)出現(xiàn)驟減的情況，就是因?yàn)檎盘?hào)所導(dǎo)致的偏振誤差，以及電離層的反射等因素影響所致，并且把測(cè)角誤差管控在1°之內(nèi)，在會(huì)后逐漸增添云地閃波相關(guān)的鑒別技術(shù)和時(shí)差的相關(guān)功能。

1.2 時(shí)差法

時(shí)差法的原理就是使用閃電輻射基于其實(shí)際出發(fā)到最終到達(dá)的實(shí)際距離中，基于接收天線產(chǎn)生的時(shí)間差來(lái)對(duì)閃電輻射位置實(shí)施明確。在科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展當(dāng)中，對(duì)時(shí)差法相關(guān)的雷電定位系統(tǒng)進(jìn)行言之。在成功將產(chǎn)品研制出來(lái)之后，各個(gè)國(guó)家都分別實(shí)施了建網(wǎng)行為，后來(lái)，更是在這個(gè)系統(tǒng)當(dāng)中加入了現(xiàn)代DSP當(dāng)中的數(shù)字波形相關(guān)處理技術(shù)。

1.3 干涉法

干涉法就是基于入射電磁波以及其到達(dá)位置間存在的距離，干涉法接受天線之間的相位差實(shí)施輻射源相關(guān)的定位探測(cè)，并且因?yàn)槔纂娸椛湓葱盘?hào)波形的影響并不大，其影響幅度也非常小，干涉法技術(shù)在實(shí)際定位中的精準(zhǔn)程度和探測(cè)成效都是非常高的，其是使用直線傳播的形式，并且在整個(gè)傳播過(guò)程當(dāng)中，地面?zhèn)鲗?dǎo)率對(duì)其產(chǎn)生的影響是非常小的。

2 閃電定位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)際構(gòu)成

在單獨(dú)的雷電定位站當(dāng)中，在對(duì)雷暴方向、大致位置、頻度的實(shí)際探測(cè)過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)定位誤差比較大的情況，并且無(wú)法明確雷電的強(qiáng)度等，這個(gè)系統(tǒng)只能對(duì)雷暴活動(dòng)進(jìn)行對(duì)應(yīng)的預(yù)警工作。因此在現(xiàn)代雷電定位系統(tǒng)當(dāng)中通常使用的都是多站法，這個(gè)方式能夠?qū)﹂W電提供更為精準(zhǔn)的監(jiān)測(cè)，并且能夠探測(cè)出更多的參數(shù)量。但是其設(shè)備組成非常多也非常復(fù)雜，并且更要求通信網(wǎng)、中心數(shù)據(jù)處理技術(shù)進(jìn)行對(duì)應(yīng)的支持。對(duì)于雷電信號(hào)實(shí)際接收中產(chǎn)生的頻差，實(shí)際上可以分為低頻以及甚高頻，這其中，甚高頻在監(jiān)測(cè)閃電的整個(gè)過(guò)程當(dāng)中，會(huì)基于甚高頻產(chǎn)生的電場(chǎng)來(lái)實(shí)施閃電位置方面的精確定位。

3 現(xiàn)代雷電定位系統(tǒng)在防御雷電災(zāi)害、監(jiān)測(cè)預(yù)警相關(guān)工作中的實(shí)際應(yīng)用

雷電預(yù)測(cè)和防護(hù)措施探究工作中。雷電定位系統(tǒng)在現(xiàn)代雷電相關(guān)的預(yù)測(cè)工作中，以及雷電防護(hù)措施的探究工作中，廣泛應(yīng)用雷電檢測(cè)定位相關(guān)系統(tǒng)。其能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)雷電在天空當(dāng)中的形成、發(fā)展，并且還能夠?qū)μ炜罩械睦纂妼?shí)施實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。基于這個(gè)雷電定位系統(tǒng)，能夠?qū)纂姰a(chǎn)生的位置進(jìn)行精準(zhǔn)、明確的測(cè)量，基于閃電輻射當(dāng)中產(chǎn)生的VHF電磁波，實(shí)現(xiàn)對(duì)閃電整個(gè)產(chǎn)生、發(fā)展、消失軌跡的精準(zhǔn)測(cè)定。并且可以基于系統(tǒng)反饋出來(lái)的數(shù)據(jù)信息當(dāng)中清晰看到雷電的整個(gè)演變過(guò)程，對(duì)其移動(dòng)方向有清晰的顯示，這樣防雷部門的相關(guān)工作者就可以提前就布置好防護(hù)措施。切實(shí)有效地規(guī)避雷電出現(xiàn)產(chǎn)生的災(zāi)害情況。例如，基于雷電的變化發(fā)展趨勢(shì)，防雷相關(guān)部門可以提前對(duì)這個(gè)區(qū)域中的易燃、易爆場(chǎng)所等，實(shí)施預(yù)先提醒，并且要求其在雷電到來(lái)之前就停止生產(chǎn)作業(yè)等。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，在現(xiàn)代防雷相關(guān)工作的部門當(dāng)中，雷電定位系統(tǒng)是現(xiàn)代化的新型技術(shù)設(shè)備，其在雷電預(yù)警工作中具有極為關(guān)鍵的作用。雷電定位系統(tǒng)在雷電防護(hù)工作中和雷電預(yù)報(bào)相關(guān)的警報(bào)當(dāng)中，具有極為關(guān)鍵的地位。在雷電防護(hù)相關(guān)工作中，雷電定位系統(tǒng)能夠?qū)﹂W電機(jī)理相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行深入了解，其能夠給防雷產(chǎn)品、防雷設(shè)計(jì)相關(guān)工作提供對(duì)應(yīng)準(zhǔn)確的測(cè)試信息，這對(duì)于未來(lái)對(duì)雷電預(yù)測(cè)與防護(hù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)際制定來(lái)講具有促進(jìn)的作用，其更為雷電預(yù)測(cè)相關(guān)技術(shù)的現(xiàn)代化發(fā)展奠定了夯實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李金哲.雷電定位系統(tǒng)在電網(wǎng)中的運(yùn)用[J].大眾用電，2018（03）：24-25.

[2]朱彪，曾金全，張燁方，等.雷電學(xué)科發(fā)展與福建省雷電災(zāi)害防御研究報(bào)告[J].海峽科學(xué)，2018，142（10）：5-12.

[3]周志忠，鄭立群，郭海清.淺析雷電定位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在電網(wǎng)中的運(yùn)用[J].技術(shù)與市場(chǎng)，2017，24（10）：147.

作者簡(jiǎn)介：段弢（1983-），男，湖北武漢人，高級(jí)工程師，主要從事雷電災(zāi)害防御及其應(yīng)用研究;劉學(xué)良（1969-），男，湖北武漢人，助理工程師，主要從事雷電災(zāi)害防御及其應(yīng)用研究。