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雷电的检测方法有哪些?

发布时间:2015-12-31  

雷电监测是指利用闪电辐射的声、光、电磁场特性来遥测闪电放电参数(时间、位置、强度、极性电荷、能量等。)云闪(IC)和地闪(CG)发生时辐射频谱范围极大地电磁场,地闪回击辐射电磁波的功率频谱密度峰值在(4-10)KHZ之间,云闪主要在1MHZ以上。在初始击穿和通道建立过程中,主要产生甚高频辐射LF和甚低频辐射VLF,电磁辐射覆盖整个放电过程,排除地面传导率、电离层变化,以及地形变化等因素的影响,在不同的距离上采用不同的频带探测闪电过程是空间极轨卫星和声学传感器进行探测。 
局域的闪电监测系统是由分布在不同地理位置的闪电探测探头和一个定位监控中心组成。闪电监测系统是一个网络系统,它覆盖的区域范围越大,信息传输的技术和方式越先进,定位精度就越高。从闪电监测资料的应用考虑,地闪监测精度对于雷电防护非常重要,在云闪监测系统中,根据雷暴过程的发展趋势做出临近预报。

雷电定位主要利用闪电回击辐射的声、光、电磁场特性来遥测闪电回击放电参数,确定雷击点位置和相关参数。确定落雷点位置一般有三种方法:定向定位(DF)、时差定位(TOA)和近几年发展的综合利用DF和TOA的复合定位方法。 
定向定位是利用2个及以上探测站以正交环形磁场天线同侧定落雷点,2个探测站获得2个方位角,用球面三角交汇确定落雷点;时差定位又称基于GPS同步的闪电三维时差定位技术,它通过检测落雷点电磁波信号峰值到达探测站相对时间差,在球面上建立双曲线3个探测站能产生2条双曲线,其交点即为落雷点。此方法精度高,但当监测站小与3个时它却无能为力。为了既保证定位精度又对与监测站多少无限制,出现了时差磁方向综合定位方法,其原理是2个测站时差确定1条曲线,任一站的磁方向给出1个磁场方向,交点决定落雷点。随着微处理存贮技术以及GPS和数字处理技术DSP的发展,闪电定位也从单一采用定向法(DF)单站定位发展到采用定向和时间差(TOA)联合法(MPACT)的多站定位,对地闪的定位精度有了很大提高,对甚高频段闪电(云闪)的探测一般采用窄带干涉仪定位法(ITF)或者三维时差法。 
当探测站既能测量雷电方向角,又能测量雷电波到达时间称为综合定位系统,又称闪电探测和测距系统(缩写为LDAR)。采用雷电监测系统,能够准确、及时、直观地检测到雷击点,准确有效地对雷电进行定位、定性、定量。该系统是一个大面积、全自动、实时性雷电监测网,它由雷电探测站(DTF)、中心处理站(PA)、用户终端站(NDS)和通讯网络组成雷电探测站探测和处理雷电电磁波脉冲信号,并采用GPS技术对雷电脉冲进行高精度(ns级)时间标定。中心处理站高速处理各探测站传送的雷电原始信号,并将处理好的雷电信息立即发送给用户终端站,用户终端站根据拥有的地理信息系统(GIS)、电力系统观测目标数据库(ODS)和雷电信息数据库(LDB),将雷电的发生、发展以及雷击事故分析迅速展现在生产调度与分析人员面前,为雷电的监测和防治提供高新技术手段。

 


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