[發明專利]適用于輸電線路施工作業的雷電預警系統及預警方法

有效

• 申請號: 201310726107.X
• 申請日: 2013-12-25
• 公開（公告）號: CN103745580A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 馮萬興;章涵;田浩;郭鈞天;谷山強;方玉河;王韜;周自強;陶漢濤;俞坤師
• 申請（專利權）人: 國網電力科學研究院武漢南瑞有限責任公司;國家電網公司
• 主分類號: G08B25/08
• 分類號: G08B25/08;G08B25/10;G01R29/08
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 潘杰;李滿

技術領域

本發明涉及自然災害預警方法及應用系統技術領域，具體地指一種適用于輸電線路施工作業的雷電預警系統及預警方法。

背景技術

對于輸電線路施工作業而言，高聳的輸電桿塔往往最易遭受雷擊，輸電桿塔的這種引雷特性勢必將對塔上及其附近作業人員和設備的安全造成嚴峻的考驗。因此，在輸電線路施工作業中，應高度重視組塔架線過程中的防雷安全問題。中國發明專利《一種自動獲取大氣電場雷電預警特征參數閾值的方法》（申請號：CN201210558204.8）提出了一種自動獲取大氣電場雷電預警特征參數閾值的方法，通過對大氣電場監測數據的預處理獲得雷電預警特征參數，同時，結合雷電歷史數據，篩選出預警分辨能力較強的特征參數，根據每個特征參數的范圍和精度設定一組不同閾值，最終形成大氣電場雷電預警的綜合特征參數閾值。中國發明專利《雷電預警方法及裝置》（申請號：CN201010567357.X）提出了一種基于閃電干涉儀原理的雷電預警方法，首先通過對雷電輻射信號進行識別并剔除干擾信號，然后通過測量雷電輻射信號到達垂直天線陣列的相位差，計算得到雷電輻射信號的仰角，根據所述仰角估算雷電源的距離，并實時統計雷電發生的頻數，最后根據所述雷電源的距離和雷電活動特點進行不同等級的雷電報警。申請人發現，上述兩種方法僅采用了單一的監測數據進行雷電預警，預警精度不高，同時，由于大氣電場儀和閃電干涉儀的監測范圍有限，不能應用于大范圍的輸電線路施工作業。

發明內容

本發明的目的就是要提供一種適用于輸電線路施工作業的雷電預警系統及預警方法，該系統和方法采用多種監測數據進行綜合的雷電預警，具有較高的雷電預警精度，并且克服了現有技術中由于大氣電場儀和閃電干涉儀的監測范圍帶來的雷電預警地域上的限制。

為實現此目的，本發明所設計的適用于輸電線路施工作業的雷電預警系統，其特征在于：它包括雷電預警信息處理平臺、雷電預警信息發布平臺、雷電預警信息發布終端，所述雷電預警信息處理平臺包括預警原始數據庫、地理信息數據庫和預警信息處理中心，其中，所述預警原始數據庫和地理信息數據庫的通信端均連接預警信息處理中心的通信端，所述預警信息處理中心的信號輸出端通過雷電預警信息發布平臺連接雷電預警信息發布終端的信號輸入端。

所述雷電預警信息發布平臺包括WEB（網頁）信息發布模塊、APP（application，應用）信息發布模塊和手機信息發布模塊，所述雷電預警信息發布終端包括電腦和手機，所述預警信息處理中心的信號輸出端分別連接WEB信息發布模塊、APP信息發布模塊和手機信息發布模塊的信號輸入端，WEB信息發布模塊的信號輸出端通過網絡連接電腦，APP信息發布模塊和手機信息發布模塊的信號輸出端通過網絡連接手機。

所述雷電預警信息發布平臺還包括聲光警報信息發布模塊，所述雷電預警信息發布終端還包括聲光警報器，所述預警信息處理中心的信號輸出端連接聲光警報信息發布模塊的信號輸入端，聲光警報信息發布模塊的信號輸出端通過網絡連接聲光警報器。

一種基于上述適用于輸電線路施工作業的雷電預警系統的雷電預警方法，其特征在于，它包括如下步驟：

步驟1：向預警原始數據庫中存入輸電線路施工工程全線范圍及以輸電線路施工工程全線范圍為圓心，半徑60km的區域內實時的雷達回波信息、雷電定位信息和大氣電場信息；同時向地理信息數據庫存入輸電線路施工工程全線施工標段的地理坐標信息；

步驟2：預警信息處理中心通過預警原始數據庫獲取輸電線路施工工程全線范圍及以輸電線路施工工程全線范圍為圓心，半徑60km的區域內實時的雷達回波信息、雷電定位信息和大氣電場信息，預警信息處理中心通過地理信息數據庫獲取輸電線路施工工程全線施工標段的地理坐標信息，所述預警信息處理中心根據上述輸電線路施工工程全線范圍及以輸電線路施工工程全線范圍為圓心，半徑60km的區域內實時的雷達回波信息、雷電定位信息、大氣電場信息和地理坐標信息，實現雷暴發展區域和雷電活動趨勢的跟蹤，當雷達回波信息、雷電定位信息、大氣電場信息和地理坐標信息滿足下列條件時，生成相應等級的預警信息；

設預警關注區域及以預警關注區域為圓心，半徑40～60km范圍內的區域為第一觀察區域；設預警關注區域及以預警關注區域為圓心，半徑20～40km范圍內的區域為第二觀察區域；設預警關注區域及以預警關注區域為圓心，半徑10～20km范圍內的區域為第三觀察區域；