雷電定位系統(tǒng)在雷電災(zāi)害防御和監(jiān)測預(yù)警中的應(yīng)用
編輯：2021-06-14 13:00:12
摘要
現(xiàn)代是信息大爆炸的時代，在計算機在線系統(tǒng)當中，雷電定位系統(tǒng)的實施監(jiān)測面積是非常大的，并且其能夠進行全方位的監(jiān)測，當前對于雷電活動相關(guān)的探究技術(shù)中雷電定位系統(tǒng)是最先進的。其能夠切實有效地降低雷擊產(chǎn)生的故障損失，并且能夠提升雷擊故障點位置的尋找時間，確保雷電定位系統(tǒng)實際運作的安全性。為現(xiàn)代社會、人民群眾提供雷電相關(guān)內(nèi)容的服務(wù)，盡量能夠提前就將所有應(yīng)對措施做好，切實避免雷電災(zāi)害所造成的災(zāi)害影響，為社會安定以及人民群眾的生命、財產(chǎn)安全提供保障。
雷電活動是隨機的，但也有其形成機理，通過對雷電定位系統(tǒng)資料的積累和剖析，可以對某一區(qū)域內(nèi)閃電頻數(shù)、強度、時空分布及極性有一個概括性的認識，據(jù)此對該區(qū)域的防雷減災(zāi)提出科學(xué)規(guī)劃，為雷擊風(fēng)險評估和防雷檢測提供科學(xué)依據(jù)。雷電災(zāi)害鑒定的時性要求高，要求及時提供準確的雷擊位置及發(fā)生時間，判定結(jié)果要客觀公正。雷電定位系統(tǒng)能準確記錄雷擊位置、時間及強度，在雷電災(zāi)害調(diào)查與鑒定中發(fā)揮著重要作用，為雷電災(zāi)害的分析與判斷提供了有力的依據(jù)，具有重大的際應(yīng)用價值。
閃電最為顯著的特征就是電流大，其具有非常高的電壓，有強烈的電磁輻射，并且閃電的發(fā)生過程非常迅速，轉(zhuǎn)瞬即逝，在整個閃電發(fā)生和運作的過程中，會產(chǎn)生連續(xù)性的電測輻射，其涉及到的頻率范圍是非常廣泛的。文中主要闡釋的雷電檢測器就是閃電定位儀，其能夠基于閃電具有的所有特征，對閃電回擊放電參數(shù)實施預(yù)測的一種儀器。在這個預(yù)測儀器當中，閃電定位的方式一般有以下幾種:
1．1 定向法
閃電定位系統(tǒng)最早是美國人發(fā)明、研制和改進的，其基于既有雙陰極示波器的定位儀，研制出自動化的基于磁方向進行閃電定位的系統(tǒng)。在這個閃電定位系統(tǒng)中所使用的是基于寬波段接收閃電輻射當中的 VLF 信號。而如果這個信號出現(xiàn)驟減的情況，就是因為窄信號所導(dǎo)致的偏振誤差，以及電離層的反射等因素影響所致，并且把測角誤差管控在 1°之內(nèi)，在會后逐漸增添云地閃波相關(guān)的鑒別技術(shù)和時差的相關(guān)功能。
1．2 時差法
時差法的原理就是使用閃電輻射基于其實際出發(fā)到最終到達的實際距離中，基于接收天線產(chǎn)生的時間差來對閃電輻射位置實施明確。在科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展當中，對時差法相關(guān)的雷電定位系統(tǒng)進行言之。在成功將產(chǎn)品研制出來之后，各個國家都分別實施了建網(wǎng)行為，后來，更是在這個系統(tǒng)當中加入了現(xiàn)代 DSP 當中的數(shù)字波形相關(guān)處理技術(shù)。
1．3 干涉法
干涉法就是基于入射電磁波以及其到達位置間存在的距離，干涉法接受天線之間的相位差實施輻射源相關(guān)的定位探測，并且因為雷電輻射源信號波形的影響并不大，其影響幅度也非常小，干涉法技術(shù)在實際定位中的精準程度和探測成效都是非常高的，其是使用直線傳播的形式，并且在整個傳播過程當中，地面?zhèn)鲗?dǎo)率對其產(chǎn)生的影響是非常小的。
在構(gòu)建雷電定位系統(tǒng)時需要多個雷電定位站共同的運作才能對雷電活動的范圍和方向進行精準的定位，這主要是因為單個的雷電定位站無法有效且準確的對雷電活動的位置及活動的方向進行精準的定位也無法有效的檢測雷電活動的頻率及強度，只能夠起到對雷電災(zāi)害進行預(yù)警的作用?，F(xiàn)代的雷電定位系統(tǒng)一般是由一個主站多個副站（>3 個）組成，這種構(gòu)成方式可以有效的提高定位的精確度的同時還可以探測出更多的參量，但是這種定位系統(tǒng)的構(gòu)成方式比較的復(fù)雜，同時必須要架設(shè)通信網(wǎng)以及引進中心數(shù)據(jù)處理技術(shù)。這可以實現(xiàn)對雷電活動的整個過程進行實時的監(jiān)測，從而達到對雷電活動進行精準定位的目的。多個副站可以對雷電活動的方向以及時間進行實時的監(jiān)測并且通過通信網(wǎng)來傳遞位置信息并經(jīng)過位置分析器處理后，綜合數(shù)據(jù)信息最終推測出雷電活動的方位以及頻率。
雷電預(yù)測和防護措施探究工作中。雷電定位系統(tǒng)在現(xiàn)代雷電相關(guān)的預(yù)測工作中，以及雷電防護措施的探究工作中，廣泛應(yīng)用雷電檢測定位相關(guān)系統(tǒng)。其能夠及時發(fā)現(xiàn)雷電在天空當中的形成、發(fā)展，并且還能夠?qū)μ炜罩械睦纂妼嵤崟r監(jiān)測?；谶@個雷電定位系統(tǒng)，能夠?qū)纂姰a(chǎn)生的位置進行精準、明確的測量，基于閃電輻射當中產(chǎn)生的 VHF 電磁波，實現(xiàn)對閃電整個產(chǎn)生、發(fā)展、消失軌跡的精準測定。并且可以基于系統(tǒng)反饋出來的數(shù)據(jù)信息當中清晰看到雷電的整個演變過程，對其移動方向有清晰的顯示，這樣防雷部門的相關(guān)工作者就可以提前就布置好防護措施。切實有效地規(guī)避雷電出現(xiàn)產(chǎn)生的災(zāi)害情況。例如，基于雷電的變化發(fā)展趨勢，防雷相關(guān)部門可以提前對這個區(qū)域中的易燃、易爆場所等，實施預(yù)先提醒，并且要求其在雷電到來之前就停止生產(chǎn)作業(yè)等。
目前閃電定位系統(tǒng)還需要進一步的發(fā)展和完善雖然它能夠比較好的為有關(guān)部門提供及時準確的雷電活動的狀況，但是隨著技術(shù)的發(fā)展和進步以及時代的需要閃電定位系統(tǒng)是必須要不斷的創(chuàng)新和發(fā)展的，只有這樣我們才能更好、更準確、更有效的對雷電活動進行監(jiān)測，才能更好的防御我國的雷電災(zāi)害，從而使得我國因雷電災(zāi)害造成的人員傷亡財產(chǎn)損失能夠被有效的減少，使得我國雷電災(zāi)害的防御能力被進一步的提高。除此之外，雷電定位系統(tǒng)還能夠?qū)崿F(xiàn)對雷電的遙測并且可以給相關(guān)部門提供雷電活動的范圍、雷電活動過程中監(jiān)測的數(shù)據(jù)。雷電定位系統(tǒng)可以在實現(xiàn)對監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的所有雷電的密度、強度、波形等雷電有關(guān)的參數(shù)進行詳細的記錄。在防雷工程的設(shè)計以及建設(shè)過程中要充分考慮雷電發(fā)生的頻率、強度，可以根據(jù)地區(qū)內(nèi)雷電監(jiān)測數(shù)據(jù)選擇低強度且低頻率的雷電低發(fā)區(qū)建設(shè)防雷工程。
總而言之，在現(xiàn)代防雷相關(guān)工作的部門當中，雷電定位系統(tǒng)是現(xiàn)代化的新型技術(shù)設(shè)備，其在雷電預(yù)警工作中具有極為關(guān)鍵的作用。雷電定位系統(tǒng)在雷電防護工作中和雷電預(yù)報相關(guān)的警報當中，具有極為關(guān)鍵的地位。在雷電防護相關(guān)工作中，雷電定位系統(tǒng)能夠?qū)﹂W電機理相關(guān)內(nèi)容進行深入了解，其能夠給防雷產(chǎn)品、防雷設(shè)計相關(guān)工作提供對應(yīng)準確的測試信息，這對于未來對雷電預(yù)測與防護相關(guān)標準的實際制定來講具有促進的作用，其更為雷電預(yù)測相關(guān)技術(shù)的現(xiàn)代化發(fā)展奠定了夯實的基礎(chǔ)。
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