在雷闪之前预测雷击
静电侦测探头
数据采集处理控制器
INEO Postes et Centrales Eurotect Electrical France
39 / 45, rue de la Soie 16,Chemin des Gorges 69627 Villeurbanne Cedex – FRANCE 69130, Ecully - FRANCE
技 术 方 案
上海晨长自动化系统有限公司
2009年12月
目 录
一、概况 .................................................................................................................................................. 4 1.1 需求背景与目标 ........................................................................................................................... 4 1.1.1 背景 ........................................................................................................................................ 4 1.1.2 系统目标 ................................................................................................................................ 4 1.1.3电场测量站点的布局 ............................................................................................................. 4 1.2 AMEO 340 设备简介 .................................................................................................................. 4 1.2.1 AMEO 340功能 ...................................................................................................................... 5 1.2.2功能实现原理 ......................................................................................................................... 6 1.2.3 产品优势 ................................................................................................................................ 7 1.3 AMEO 340 系统组成 .................................................................................................................. 8
一、概况
1.1 需求背景与目标 1.1.1 背景
近年来，与气候变暖有关的极端天气或气候事件在全球大多数地方越来越频繁地发生，造成各种灾害，给社会经济、生态环境以及人类健康带来诸多不利影响。每年4月以来，各地雷电天气明显增多，雷击事故频繁发生，严重危及生产和人民群众生命安全。
1.1.2 系统目标
雷电预警系统是一种能在雷电电磁释放前提供有效的实时的安全决策的信息系统，能够对雷暴进行预防性侦测，并在第一次雷击前探测到雷击的发生并传输信息提示危险。不需要专门区分不同的雷暴活动。
雷电电场侦测预警系统AMEO340TM运用了测量环境静电场的原理来对雷云进行侦测。在任何时候，系统都可以根据对环境静电场的变化来侦测1－20公里以外靠近的雷雨云。当静电场的电场强度逐渐升高的时候，这就意味着在测量区域范围很可能出现雷电。AMEO340系统能够及时地在雷电产生之前发出雷电警报，让用户及时避免雷击伤害和减少雷击造成的损失。
1.1.3电场测量站点的布局
根据的需求，我们可以在工程中：安装2个地面电场侦测站（提高预警的准确度，减少环境因素干扰）。这些侦测站的地理分布在最终安装前是可变动的，我们可以根据环境的变化，能源的配置和联网方式来重新规划这些侦测站以获得更好的侦测效果。
1.2 AMEO 340 设备简介
它实时测量记录地面上的静电场值与变化率，电场障碍越少，则测量的精确度越高。 数据采集控制器采用了先进的数据处理，它是系统优越功能的关键，并能连续启动三级雷电报
警。
该系统直接源自于法国原子能专署磨状电场探头专利及其以后的发展。AMEO340是一个工业安全认可的产品，它已在许多实际场合试验，优化；是一个通过多种检测要求的产品；也是30年现场实际经验的结晶。
AMEO 340 是法国设计，法国制造的产品。
1.2.1 AMEO 340功能
保护人身安全：在易发水灾场合，超前预告暴风雨的来临。
保护环境与财产安全：采用适当措施来限制风险。例如在敏感的通讯电子场所，
采用自动隔离供电系统来确保设备的安全，免遭雷害（选用具有高切断能力的开关，来启动停止油机等）。
设备参数的设置是在数据采集处理控制器上通过菜单操作完成的。AMEO 340 一直持
续进行自动检测。控制器的串联口可与一个Modem 或一台电脑相连，显示静电场变化记录。当然也可实施远程监控。作为一个雷雨预警侦测仪或一个重要的动态防雷保护伺服
控制元素,AMEO340TM雷雨侦测站是一个本质上的,可靠的,而且有效率的解决方案.我们可以实现以下用途:
在雷雨来临前提供雷雨报警信息给那些对雷电敏感的场合和活动,减少雷电对人与环境的损伤.
利用继电设备遥控自动化设备隔离能源传输网络,或启动后备能源.
主要功能
电场侦测探头
- 基于静电原理测量电场强度
- 通过不同的方法来测量电场强度并消除工业干扰信号 - 在恶劣环境下有效的保护测量电极
- 机械部分有电极和螺旋电机组成, 抵御酸性污染 - 宽广的检测范围
- 使用寿命长,特别是转动部分 - 等等
数据采集控制器
- 实时显示电场强度 - 显示三个报警等级
- 通过展开式菜单配置探头和数据采集控制器的参数 - 蜂鸣,声音报警信号
- 连接传输: 串行总线,以太网络(通过转换器) - 雷雨事件实时记录存储 - 等等
1.2.2功能实现原理
但雷雨云层形成或靠近的时候,对地静电场的电场强度开始急剧变化.测量此电场强度可以在第一个雷电产生前侦测到雷雨的出现.测量的实现是依靠电场风车类型的侦测探头..
此侦测探头根据配置可以侦测到20公里以外靠近的雷雨云层并能够灵敏的侦测到电场强度的提升.
为了能够衡量雷击的危险程度,我们设计三个可调节的等级的报警阈值
- 第一级阈值"ALARME1"通报出现了一个微弱的电场(预先通知)
- 第二级阈值"ALARME2"意味着一个活动的雷雨正在靠近,在当前预知时间10到20分钟内将抵达现场.
- 第三级阈值"ORAGE"意味着在现场附近有很大概率的雷击可能
连接各个等级阈值的继电器用来启动声音警报器或灯光警报器,主动保护(隔绝能源断路器),辅助能源(发电组)或其他已安装的保护设施. 在周期性的自检过程中,侦测探头的出错信息同样显示出来
1.2.3 产品优势
AMEO 340系统采用差模测量技术 (有两个电极,所采集的数据是两个电极的差模)，相对于现在市场上采用共模测量的同类产品，避免了许多不必要的干扰信号，提供了更准确的测试结果。
AMEO 340系统户外探测器的外形设计独特，避免了积雪，鸟窝，鸟粪等对测试电场产生的影响。
AMEO 340系统能够组网。对多个探测点返回的信号进行分析，操作者可以实时地对不同范围进行探测，并运用处理程序对收集到的信息进行分析，从而扩大预警范围及预警精度。
AMEO 340 采用新一代的数据采集器，取样速度是8 ms。同类产品的取样速度约在32 ms。
AMEO 340 具有光纤输入，用于雷击记录与计数（在与避雷针同时使用的情况下）。 AMEO 340 配有加热电阻。当环境温度很底时（直到-30°C），可以通过改变加热电阻值来适应环境。
AMEO 340 采用了先进的通讯接口，可以通过INTERNET网或SNMP 来实施远程监控。
AMEO 340 的监控软件WINSTORM具有记录发生事件的功能，以便查询。
1.3 AMEO 340 系统组成
AMEO 340 单机系统是专门为单一场所雷电预警而设计的。
它由一个AMEO 340侦测探头与一个最基本的数据采集处理控制器组成。数据采集处理控制器可与一台PC相连。它们之间的通讯接口是RS232/RS485（两线）。监视器所用的软件是最基本的监视软件，数据采集处理器可用230V，AC供电。 单机系统组成：
一个雷电侦测头： AMEO 340 一个数据采集处理控制器
一个V24 RS232/RS485 转换器 一个监视软件WINSTORM许可证