雷电定位系统的设计

为解决雷电定位系统大体积和不方便安装的问题,提出了采用新型闪电传感器AS3935设计雷电定位系统的新方法。当闪电发生时,GPS模块获取经纬度、高度、时间,AS3935测量地闪到探测器的距离。探测器把数据打包,以无线TCP通信方式传输到中心站。中心站利用多圆相交法计算闪电的经纬度和高度,然后使用C#语言和JavaScript语言在中心站软件上实现Google地图。Google地图利用经纬度获取闪电的地址,同时中心站把闪电信息存入数据库。实验表明,该系统定位性能良好,减少了探测器的体积,降低系统成本,适合于实际运用。     

基于干涉仪原理的甚高频雷电单站预警

针对目前闪电单站探测与预警装置的局限性,设计了一套基于闪电宽带干涉仪原理的甚高频单站雷电预警装置.该装置通过测量雷电(包括云闪与地闪)起始时刻的辐射信号到达竖直天线阵列的相位差,计算得到该信号的仰角,根据仰角估算雷电的距离,进而根据雷电的距离和活动特征进行雷电报警.单站测距误差分析结果表明,单站系统对半径50 km范围内闪电测距误差在25％以内,半径100 km范围内的闪电测距误差在30％以内.雷电单站预警装置对一次雷暴过程进行了观测,观测结果表明,该装置能有效探测半径100 km范围内的闪电活动状况,探测到的闪电频次分布、闪电距离与多站闪电定位结果保持较好一致性,证明其能有效探测周围闪电活动状况,起到提前预警雷暴的作用.     

一种多站雷电定位系统探 测效率的估算方法

通过分析多站雷电定位系统MDF的特点,提出影响多站雷电定位系统探测效率的因素主要有两个方面:1)波形判据及阈值的设置;2)DF场地环境及其本身的时间分辨率。本文提出了一种估算系统因第二种因素存在时的探测效率的方法。用此方法分别计算和分析了北京DF网络三年来的探测效率。结果表明:1)该系统中各DF站在正常情况下(不考虑第一种因素)探测效率约为70％左右;2)若有大量干扰DF的探测效率会大大降低。     

四川雷电监测定位系统简介

气象部门雷电轨道方面的工作,包含了雷电监测、预警预报、检测与防护技术服务、研究开发和管理协调等业务。雷电轨道的建设,就是为了提高雷电防护科技水平,重点是加强对雷电监测、预警预报的研究开发,提高气象部门防雷技术服务水平,增强社会防御雷电灾害的能力,真正实现防雷减灾为社会经济发展保驾护航的目的。本文介绍了各种雷电的特征及产生机制,详细说明了四川省气象系统采用的雷电监测定位系统的组成与功能,并对不同版本的图形显示客户端作了对比说明。     

四川雷电监测定位系统简介

气象部门雷电轨道方面的工作,包含了雷电监测、预警预报、检测与防护技术服务、研究开发和管理协调等业务.雷电轨道的建设,就是为了提高雷电防护科技水平,重点是加强对雷电监测、预警预报的研究开发,提高气象部门防雷技术服务水平,增强社会防御雷电灾害的能力,真正实现防雷减灾为社会经济发展保驾护航的目的.本文介绍了各种雷电的特征及产生机制,详细说明了四川省气象系统采用的雷电监测定位系统的组成与功能,并对不同版本的图形显示客户端作了对比说明.     

雷电监测定位系统及漠河雷电时空分布特征

本文概述了雷电监测定位系统的结构及定位原理,对漠河2006年雷电监测数据进行了分析,得出漠河县雷电活动的时空分布特征;提出一些防护雷击森林火灾的改进方法与措施,对漠河森林的雷电防护有一定的参考意义。     

沈阳雷电监测定位系统建设研究

介绍了沈阳雷电监测定位系统由4个雷电探测站、1个数据处理中心站、若干显示终端和通信网络组成。通过系统可实时获得雷击的时间、位置、强度、极性、雷电流等雷电参数。针对系统建设实践中遇到的有关技术问题,给出了解决方案;指出了系统安装过程中需要注意的问题,如网络布局、监测网络信息传输与各种终端接入方式等,并就雷电监测定位系统的工作原理、系统功能及应用情况进行了阐述。     

江西省雷电监测定位系统探测数据分析

利用2004～2007年江西省雷电监测定位系统获取的雷电数据资料,分析了江西省雷电强度、陡度的分布特征、相关关系,结合《建筑物防雷设计规范》（50057—94）中部分雷电参量和安全距离计算公式,对雷电数据进行讨论。分析表明,以地闪实测数据计算的雷击大地的年平均密度与以雷暴日计算雷击大地的年平均密度相差较大。     

深圳雷电定位系统的布局与特点

我台于2001年安装了ADTD雷电监测定位系统.经一年多来的运行,我们认为该系统能实时、连续、高精度地提供雷电发生的时间、位置、极性、强度等雷电活动参数,是雷电监测的有效工具.     

雷电监测定位系统在深圳的应用

深圳市是一个雷暴多发地区,每年平均雷暴日高达70天,最多年份可达103天.2001年,深圳市气象局为加强对雷电灾害监测、预警和防御指导工作,投资引进了我国自行研制的高精度雷电监测定位系统,现已建成投入使用,系统全天候监测深圳市及其周边地区乃至全省大部分地区雷电的发生、发展情况.本文在介绍雷电监测定位系统的基础上,对雷电实时定位结果进行了探讨.     

粤港澳闪电定位系统对高建筑物雷电的探测

基于2016—2017年广州高建筑物雷电观测站获取的资料对粤港澳闪电定位系统(简称定位系统)的性能进行评估,并根据2014—2018年定位系统历史资料对广州高建筑物区域的雷电活动特征进行初步分析,结果表明:定位系统对闪电的探测效率为93%(214/229),对回击的探测效率为93%(449/481),对下行闪电首次回击、继后回击及上行闪电回击的定位误差的平均值(中值)分别为361 m(188 m)、252 m(167 m)和294 m(173 m);当接地点高度低于200 m(不低于200 m)时,定位系统对下行负极性闪电首次和继后回击的云闪/地闪识别正确率分别为99%(80%)和93%(35%),有83%的上行负地闪回击被定位系统误判为云闪,广州高建筑物区域内绝大部分负云闪定位记录实际是高建筑物地闪;对定位系统得到的孤立高建筑物闪电密度中心进行分析后发现,广州塔(600 m)闪电密度中心200 m半径范围内年均回击次数约为中信广场(390 m)和广发证券大厦(308 m)的5倍,推测广州塔闪电的主要类型为上行闪电,而中信广场和广发证券大厦则为下行闪电。     

粤港澳闪电定位系统对高建筑物雷电的探测

为了评估不同聚类算法对雷暴系统的识别效果,进一步提高雷电临近预报能力,本文采用地闪定位数据和雷达反射率数据,利用基于密度的空间聚类(Density-Based Spatial Clustering of Application with Noise,DBSCAN)、快速搜索和查找密度峰聚类(Clustering by Fast Search and Find of Density Peaks,CFSFDP)以及改进的快速搜索和查找密度峰聚类(Extended Clustering by Fast Search and Find of Density Peaks,E_CFSFDP)三种聚类算法,对2018年9月21日19∶15—20∶57(北京时)发生在(114°—117°E、27°—30°N)区域的一次雷暴过程进行了聚类识别计算,探讨了三类聚类算法在雷暴系统识别中的差异。结果表明：(1) DBSCAN算法在地闪数据分布清晰且不同数据簇之间有显著距离间隔时,分类识别的准确率较高;当各个闪电数据簇的簇间距离或密度相差很大时,分类识别的准确率较低;(2) 地闪数据“无密度峰值”分布时CFSFDP算法会分裂出错误类,每个闪电数据簇仅具备唯一的密度峰值点是CFSFDP算法识别准确的前提条件;(3) E_CFSFDP算法解决了CFSFDP算法的“无密度峰值”问题,受地闪数据分布影响较小,因此基于E_CFSFDP算法的雷暴系统识别准确率明显高于DBSCAN和CFSFDP算法。

     

DDW1闪电定位系统及性能评估

北京华云东方探测技术有限公司于2016—2018年在广东组网建设了DDW1闪电定位系统, 对一次雷暴过程的观测表明，DDW1定位数据与雷达回波强回波区之间在空间分布上具有较好的一致性。进一步利用2018年中国气象科学研究院在广州从化地区获得的触发闪电试验数据和全闪定位数据对DDW1闪电定位系统性能进行了评估，验证了其探测效率、定位精度等指标。结果表明：对于6次包含有回击过程的人工触发闪电事件，DDW1闪电定位系统全部探测到，地闪探测效率为100%；对于这6次触发闪电中的所包含的27次回击过程，该闪电定位系统共探测到17次，回击探测效率约为63%，对这些回击过程的平均定位误差约为464 m，电流反演误差为1149%；对比高精度全闪探测数据，DDW1的全闪探测效率为50%。     

ADTD雷电定位监测系统异常情况分析

针对ADTD雷电定位监测系统在运行过程中出现的异常情况,从雷电定位仪器异常、网络通信模块异常、中心站接收机异常、中心站软件异常几个方面来分析系统故障的成因。归纳指明了在出现异常情况时,系统维护人员解决故障的相关方法和措施。排查分析系统异常的主要依据是ADTD雷电定位监测系统的数据处理流程和基本运行原理。     

宽带干涉仪闪电辐射源三维定位系统

宽带干涉仪闪电辐射源三维定位系统,是一种全闪电宽频带三维定位系统.它能够以微秒级的时间分辨率对闪电击穿过程产生的辐射源实现三维定位,描绘云闪和地闪通道发展的详细三维结构,可用于区域闪电监测和预警;同时,系统能够同步得到闪电通道发展的宽带频谱以及电场变化信息,结合三维定位结果,可以为闪电放电过程物理机制的探讨、雷电物理研究提供丰富的资料.     

加油站系统防雷设计

依据相关的防雷规范和设计经验,并且举例说明加油站系统的综合防雷措施。     

闪电VHF辐射源三维定位系统仪器误差处理

为了提高闪电VHF辐射源三维定位系统的探测效率和定位精度,根据其运行原理对其定位误差的可能来源进行了分析,特别是针对GPS时钟的授时原理和高速采集卡工作原理以及观测站位置等可能造成误差的系统原因进行了分析。结果表明,三者误差是造成闪电三维定位结果不准确的主要设备误差。利用闪电VHF辐射源三维定位系统得到的定位结果信息,计算出了其到达观测站的时间,并与实测的到达时间进行了差值分析,拟合出一条偏差直线,得到其误差演变规律,并对该误差进行分析和纠正,得到了较好的结果,使闪电VHF辐射源三维定位系统的探测效率有较大提高,其定位结果更加可靠。     

基于LLS的清远地区雷电活动特征

利用1999—2013年清远气象观测站资料、闪电定位系统(LLS)地闪数据,采用相关分析、线性趋势等多种统计方法,分析清远地区的雷电活动特征。分析表明:近15年清远地区地闪以负地闪为主;地闪数年际变化呈线性增加趋势;地闪月分布集中出现在4—9月份,占地闪总数的96.98%;地闪时分布总体呈单峰特征,一天中地闪频数峰值出现在15:00—17:00,占全天地闪频数的34.13%;年平均地闪密度13.52次·km-2·年-1,呈东南至西北递减;地闪电流集中在10~40 k A之间,占地闪总数72.01%。地闪数与雷暴日数之间正相关特征显著。     

基于实况资料的闪电定位系统定位精度分析

对江西省2013—2014年雷击造成死亡、因雷击造成气象仪器运行中断的个例进行回访和筛选,选取事故发生地点、时间确定的样本。与样本对应,在江西省闪电定位资料中选取同一时间段、同一地点附近的地闪,计算两者的经纬度差,并计算两点间距离。通过直击雷样本对比分析得出闪电定位最小定位误差平均为0.958 6 m。同时,通过对气象仪器电磁脉冲与雷电波侵入故障样本分析得出,4 km范围内的地闪有可能造成因雷电电磁脉冲对仪器设备的损坏。