[發(fā)明專利]一種針對(duì)山區(qū)水域障礙物大氣電場(chǎng)儀觀測(cè)結(jié)果的修訂方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510907165.1
• 申請(qǐng)日: 2015-12-10
• 公開（公告）號(hào): CN105372724A
• 公開（公告）日: 2016-03-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉守豹;郭鈞天;谷山強(qiáng);馮萬(wàn)興;王海濤;趙淳;張磊;陳玥;章涵;曾瑜;周航
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院武漢南瑞有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G01W1/18
• 分類號(hào): G01W1/18
• 代理公司: 武漢帥丞知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42220
• 代理人: 朱必武;沈小川

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及雷電預(yù)警技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及在山區(qū)水域障礙物大氣電 場(chǎng)儀觀測(cè)結(jié)果的修訂方法。

背景技術(shù)

雷電是一種強(qiáng)對(duì)流大氣電現(xiàn)象，其強(qiáng)大的電流以及強(qiáng)烈的電磁場(chǎng)的 物理效應(yīng)能夠在瞬間產(chǎn)生巨大的破壞作用。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電力 設(shè)施建設(shè)的加快，電力電網(wǎng)密度越來(lái)越大，雷電災(zāi)害造成的損失也越來(lái) 越嚴(yán)重。建立有效的雷電監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)以及相應(yīng)的預(yù)警預(yù)報(bào)方法，對(duì)于 保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全有重要的意義。地面大氣電場(chǎng)儀是地面觀測(cè)雷電 的一種設(shè)備，最近十幾年，我國(guó)才漸漸重視對(duì)它的使用。當(dāng)雷電發(fā)生時(shí)， 會(huì)使地面大氣電場(chǎng)的幅值產(chǎn)生大幅度的正負(fù)波動(dòng)。大氣電場(chǎng)儀通過(guò)監(jiān)測(cè) 地面電場(chǎng)的實(shí)時(shí)變化實(shí)現(xiàn)對(duì)帶電云層活動(dòng)監(jiān)測(cè)，利用它可以實(shí)現(xiàn)對(duì)雷電 的短時(shí)預(yù)警。由大氣電場(chǎng)儀構(gòu)成的地面觀測(cè)網(wǎng)，不僅能提供區(qū)域雷暴云 地面靜電場(chǎng)變化特征及趨勢(shì)，而且利用多站測(cè)量，能夠較準(zhǔn)確地得到雷 暴中的電荷數(shù)量，分布和運(yùn)動(dòng)情況等。

理想情況下，電場(chǎng)儀是安裝在標(biāo)準(zhǔn)氣象觀測(cè)場(chǎng)條件下進(jìn)行工作，但 實(shí)際環(huán)境很難完全符合標(biāo)準(zhǔn)化要求，設(shè)備通常被大范圍地安裝在復(fù)雜， 簡(jiǎn)陋的山區(qū)環(huán)境中。雖然設(shè)備在投入使用前都已經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)室標(biāo)定，大氣 電場(chǎng)儀是十分敏感的設(shè)備，僅僅是安裝方式的不同都會(huì)造成觀測(cè)結(jié)果的 差異。對(duì)雷電進(jìn)行預(yù)警時(shí)，大氣電場(chǎng)儀組網(wǎng)觀測(cè)中，各站點(diǎn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確 性、一致性和可比性是準(zhǔn)確預(yù)警，預(yù)報(bào)雷電災(zāi)害的前提和保障。為確保 數(shù)據(jù)的后期使用中各站點(diǎn)數(shù)據(jù)能滿足一致性和可比性，對(duì)大氣電場(chǎng)儀進(jìn) 行環(huán)境因素相關(guān)的測(cè)量值修訂是必須和至關(guān)重要的。

大氣電場(chǎng)儀觀測(cè)結(jié)果的修訂主要分為兩部分內(nèi)容，一是實(shí)驗(yàn)室平行 板標(biāo)定，二是根據(jù)實(shí)際安裝情況野外訂正。在實(shí)際觀測(cè)工作中，儀器的 差異和安裝環(huán)境的不同，都會(huì)影響電場(chǎng)儀的測(cè)量結(jié)果，主要因素包括了 安裝的方式，附近是否有障礙物，安裝高度，天氣問(wèn)題等。以下列表總 結(jié)了因素、影響以及解決方法及其存在的缺點(diǎn)

表1.當(dāng)前修正方法

從以上總結(jié)的當(dāng)前動(dòng)態(tài)可知，現(xiàn)有的方法主要是對(duì)單一因素進(jìn)行修 正，而在山區(qū)中，人居住的村莊以及生產(chǎn)活動(dòng)按照習(xí)慣，往往集中在山 下水旁，而且，人們對(duì)這些區(qū)域發(fā)生的雷暴情況十分關(guān)心，所以大氣電 場(chǎng)儀很大一部分需要安裝在水域障礙物附近。顯然，這樣情形下，必須 考慮水的存在以及高度的影響，現(xiàn)有只針對(duì)單一影響因素的修正方法就 不適用。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的主要目的在于提供一種觀測(cè)結(jié) 果修訂方法，使得在復(fù)雜的山區(qū)環(huán)境中大氣電場(chǎng)儀安裝在有水域障礙物 時(shí)，對(duì)地標(biāo)定觀察值的修訂，以保證在數(shù)據(jù)的后期使用中，可以達(dá)到最 大限度的準(zhǔn)確。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種針對(duì)山區(qū)水域障礙物大氣電場(chǎng)儀觀測(cè)結(jié) 果的修訂方法，在水域區(qū)和遠(yuǎn)離水域區(qū)選擇兩個(gè)站點(diǎn)B點(diǎn)和A點(diǎn)，其特 征在于：包括測(cè)量環(huán)境及設(shè)備安裝的步驟；對(duì)比觀測(cè)的步驟；差別訂正 的步驟三個(gè)步驟；

步驟一測(cè)量環(huán)境及設(shè)備安裝的步驟為：在B點(diǎn)、A點(diǎn)分別安裝兩臺(tái)同 型號(hào)大氣電場(chǎng)儀，且B點(diǎn)、A點(diǎn)的兩臺(tái)大氣電場(chǎng)儀安裝高度差一致；

B點(diǎn)高處的大氣電場(chǎng)儀標(biāo)記為3#，B點(diǎn)低處的大氣電場(chǎng)儀在3#附近， 其探頭接近水面，標(biāo)記為4#；

A點(diǎn)高處的大氣電場(chǎng)儀標(biāo)記為1#，A點(diǎn)低處的在安裝在1#附近，探 頭埋入地中，探頭與地表齊平，標(biāo)記為2#；

步驟二對(duì)比觀測(cè)的步驟包括以下兩步

針對(duì)晴天和雨天控制變量，統(tǒng)計(jì)1#至4#大氣電場(chǎng)儀在周期T內(nèi)測(cè)得 電場(chǎng)值；

根據(jù)所得電場(chǎng)值樣本得出該大氣電場(chǎng)儀在周期T內(nèi)所測(cè)得電場(chǎng)的絕 對(duì)平均值，1#、2#、3#和4#大氣電場(chǎng)儀的絕對(duì)平均值分別用x₁,x₂,y₁,y₂； 其中T觀測(cè)時(shí)間；

步驟三、差別訂正的最終公式為：

其中β為1#和2#電場(chǎng)儀所得數(shù)據(jù)的相關(guān)系數(shù)；

γ為B點(diǎn)下的對(duì)地標(biāo)定和4#大氣電場(chǎng)儀所得數(shù)據(jù)的相關(guān)系數(shù)。

根據(jù)如上所述的針對(duì)山區(qū)水域障礙物大氣電場(chǎng)儀觀測(cè)結(jié)果的修訂方 法，其特征在于：所述的B點(diǎn)、A點(diǎn)的兩臺(tái)大氣電場(chǎng)儀安裝高度差為0.6 米至1.5米。

根據(jù)如上所述的針對(duì)山區(qū)水域障礙物大氣電場(chǎng)儀觀測(cè)結(jié)果的修訂方 法，其特征在于：所述的1#大氣電場(chǎng)儀與3#大氣電場(chǎng)儀的海拔高度差小 于1米。