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摘要：随着国家的进步，城市的发展越来越好，一二线城市中建筑物密集且多是高层，当发生雷电袭击时，这些区域更易造成严重后果。而随着我国民航、高铁等基础设施的大规模建设，以及石油化工、航空航天等重点领域的电子化信息化程度越来越高，因此防雷也显得越来越重要了。
关键词：智能防雷体系，雷电预警系统，智能接地检测技术，关键技术;应用
引言
我国地域广阔，气候现象丰富多变，气象站在通过气象监测信息系统进行气象灾害防御过程中，由于考虑到气候变化的突发性和偶然性，就必须明确相关防御技术要点，通过先进技术设备来实现有效防护。智能防雷作为一种先进技术，已经为当前高层民用建筑、石油化工、铁路、民航、军工等行业所广泛应用。
1防雷目的
当前我国气象站在防雷检测工作方面存在误区，即在实际的防雷检测过程中多以装置防雷性作为依据来检测现有防雷装置，可以讲这就间接导致了防雷设备安全性的无法保证。但实际上防雷检测的目的就是为了提高对设备的保护能力，所以应该基于设备安全保护相关规则及技术要求来对其设备安全性进行精确判断，实现对系统防雷检测能力的有效强化，更重要的是通过智能化的防雷技术来避免设备雷击，造成财产及人员意外损失，这也是智能防雷技术的实施目的所在。
2智能防雷体系关键技术的研究与应用
2.1雷电预警预报技术
我们知道，雷电是由雷雨云中的电荷达到一定的数量时，在云内不同部位之间或云與地面之间就形成了很强的电场，当电荷积聚到一定程度时，就会在云与云之间或云与地之间发生放电现象，即雷电的发生来源于雷云内部的电荷累积。由于雷击现象源于雷云内部的大量电荷累积，因此大气电场场强变化代表了雷云电荷累积程度。雷暴云带电并聚集，对地产生强电场，金属在电场力的作用下产生感应电荷，根据静电屏蔽原理，电机带动金属转子周而复始以固定转速（频率）屏蔽/非屏蔽金属定子，金属定子被金属转子屏蔽瞬间产生微电流I，测量微电流I，推算电场强度E。在雷雨云来临时，大气电场强度会发生变化，通过监测雷雨云中强电荷的极性、强度、分布及其发展演变，对雷电灾害发生时间、方位、强度、移向等进行提前预测是可行的。在气象领域，对于雷暴的监测手段，分为间接监测和直接监测两种，间接监测的方法包括了多普勒雷达、气象卫星云图等;而直接监测手段则主要是大气电场仪、雷电定位系统等。在上述系统中，大气电场仪是唯一针对雷电发生的最根本因素-雷云电荷量（或称为大气电场场强）进行监测的系统;能够通过对电场强度、电荷极性变化的探测和分析，实时地监测本地雷云变化，并对可能造成雷击危险的大气电场变化加以识别和预警。
2.2接闪器自启动引雷技术
接闪器自启动引雷技术的核心是升降式接闪器（避雷针）设计。自动升降接闪器主要由接闪器、自动升降装置、接地装置等组成。主要工作原理是：当雷电预警系统报警，在该区域有可能发生雷电活动时，自动升降避雷针装置开始工作，避雷针自动升高到原来的设计高度，对保护范围内的被保护对象起到保护作用，当雷雨云消失或电场减弱到一定范围，雷电预警系统取消报警，升高的避雷针降到原位。自动升降接闪器时无须专人配合，全部由机电一体化控制接闪器的升降、限位、锁紧、密封。
2.3供电线路双回路智能切换技术
供电线路双回路智能切换技术采用的是电气搭建的电源切换系统，实现提前切换电源，断开市电，防止遭受雷击，保护数据，保证设备安全;雷击前关闭可以暂时关闭的设备，避免经济损失;自动切换电源、远程手动切换电源、就地切换电源。当雷云逐渐形成的时候，本系统将自动切断市电，这时候UPS将供电，当雷云逐渐消散的时候，本系统又自动将开关合闸，恢复市电，这样就成功的完成了一次雷暴的躲避。本系统还支持远程的分合闸操作，工作人员可以根据实际情况的需要来选择开关状态，从软件上操作分合闸时，大气电场仪的自动切换报警功能将自动屏蔽。
2.4防雷装置智能在线监测技术
防雷装置智能在线监测技术通过物联网与云存储技术的结合，提供防雷与其他环境在线监测。防雷装置智能在线监测技术主要包括监测接地电阻箱和智能SPD等。该技术能够采集到接地电阻阻值、雷击能量、强度、雷击次数、雷击的极性、雷击时间、SPD漏流、SPD后备保护状态等数据。（1）接地电阻在线监测。接地电阻在线监测的基本原理是测量回路电阻。传感器由电压线圈与电流线圈组成，电压线圈先给被测接地回路一个激励脉冲信号，在被测回路上感应一个脉冲电势E，在电势E的作用下将在被测回路产生电流I。传感器分别对E及I进行测量，并通过公式：R=E/I即可得到被测回路电阻。其可以在线监测接地引下线的连接状况、回路接地电阻、金属回路连接电阻，可实现在线测试、非接触测量、实时监测的功能。配有LCD液晶显示屏的型号产品可在现场直接查看接地电阻监测值，并通过按键设置接地电阻监测报警的上限值，监测值超标时采用声光两种方式报警。（2）SPD在线监测SPD在线监测的主要是浪涌保护器（SPD）劣化程度、浪涌保护器（SPD）遥信、浪涌保护器（SPD）动作次数、后备保护装置状态、三相电压、环境温湿度。①SPD漏流监测：采用μA级漏流传感器。这是一种利用零磁通电磁感应原理将被测交流漏电流（小电流）转换成按比例输出的电压或电流信号的测量模块，具有高精确度、高线性度、高集成度、体积小结构简单、长期工作稳定且适应各种工作环境的特点。②SPD遥信监测：SPD脱扣装置脱扣时会带动遥信告警开关动作，SPD智能分析仪内的单片机检测到遥信告警开关量状态变化后会报警提示SPD失效。③浪涌保护器（SPD）动作次数监测：配有雷击次数传感器（电流互感器），当SPD动作时，分析仪内的单片机检测到雷击次数传感器感应到的电流值，经过判断后确定是否计数一次。④后备保护装置状态监测：通过单片机检测空开或熔断器端的输出电压值（模拟量）来判断空开是否跳闸或熔断器是否熔断。⑤三相电压监测：这部分功能的实现主要是通过电流型电压互感器、三相电能专用计量芯片ATT7022及单片机实现。（3）雷电流在线监测。雷电流在线监测是基于罗氏线圈传感器技术精确还原雷击峰值、极性、能量，可以在线监测1路雷电流的峰值、极性、能量及雷击发生时间、次数数据，并在雷击发生后及时报警。雷电流监测是采用柔性罗氏线圈检测雷电流数据，通过测量电流的互感器，输出信号是电流对时间的微分，这个微分信号通过一个积分器，就可以真实再现被测电流。（4）防雷装置智能在线监测系统集成。防雷装置智能在线监测技术可以实现多通道的、远程的、高精度的雷电防护在线监测，获得接地电阻、雷电流波形的真实情况，同时反馈生产场所的电压、电流、湿度等情况，超过正常值立即报警，提升安全管理水平。
结语
为了有效降低雷电灾害带来的损失，需要我们不断提高智能防雷技术，目前我国还有很长的路要走。只有通过不断实践制定出合理可行的相关规划和条例，并贯彻落实，才能促进智能防雷的更进一步发展。同时，未来要以科技和人才为导向，以社会利益和国家安全为首任，加强对智能防雷的重视度，争取让这项工作体现真正的价值。
参考文献
[1]张晓军，魏亦菲.气象防雷技术工作要点分析[J].信息技术与信息化，2019（8）：156-157.
[2]曾山佰，肖稳安，吴珂等.防雷设计中SPD级间配合探讨[J].建筑电气，2019（1）：50-54.
关键词：智能防雷体系，雷电预警系统，智能接地检测技术，关键技术;应用
引言
我国地域广阔，气候现象丰富多变，气象站在通过气象监测信息系统进行气象灾害防御过程中，由于考虑到气候变化的突发性和偶然性，就必须明确相关防御技术要点，通过先进技术设备来实现有效防护。智能防雷作为一种先进技术，已经为当前高层民用建筑、石油化工、铁路、民航、军工等行业所广泛应用。
1防雷目的
当前我国气象站在防雷检测工作方面存在误区，即在实际的防雷检测过程中多以装置防雷性作为依据来检测现有防雷装置，可以讲这就间接导致了防雷设备安全性的无法保证。但实际上防雷检测的目的就是为了提高对设备的保护能力，所以应该基于设备安全保护相关规则及技术要求来对其设备安全性进行精确判断，实现对系统防雷检测能力的有效强化，更重要的是通过智能化的防雷技术来避免设备雷击，造成财产及人员意外损失，这也是智能防雷技术的实施目的所在。
2智能防雷体系关键技术的研究与应用
2.1雷电预警预报技术
我们知道，雷电是由雷雨云中的电荷达到一定的数量时，在云内不同部位之间或云與地面之间就形成了很强的电场，当电荷积聚到一定程度时，就会在云与云之间或云与地之间发生放电现象，即雷电的发生来源于雷云内部的电荷累积。由于雷击现象源于雷云内部的大量电荷累积，因此大气电场场强变化代表了雷云电荷累积程度。雷暴云带电并聚集，对地产生强电场，金属在电场力的作用下产生感应电荷，根据静电屏蔽原理，电机带动金属转子周而复始以固定转速（频率）屏蔽/非屏蔽金属定子，金属定子被金属转子屏蔽瞬间产生微电流I，测量微电流I，推算电场强度E。在雷雨云来临时，大气电场强度会发生变化，通过监测雷雨云中强电荷的极性、强度、分布及其发展演变，对雷电灾害发生时间、方位、强度、移向等进行提前预测是可行的。在气象领域，对于雷暴的监测手段，分为间接监测和直接监测两种，间接监测的方法包括了多普勒雷达、气象卫星云图等;而直接监测手段则主要是大气电场仪、雷电定位系统等。在上述系统中，大气电场仪是唯一针对雷电发生的最根本因素-雷云电荷量（或称为大气电场场强）进行监测的系统;能够通过对电场强度、电荷极性变化的探测和分析，实时地监测本地雷云变化，并对可能造成雷击危险的大气电场变化加以识别和预警。
2.2接闪器自启动引雷技术
接闪器自启动引雷技术的核心是升降式接闪器（避雷针）设计。自动升降接闪器主要由接闪器、自动升降装置、接地装置等组成。主要工作原理是：当雷电预警系统报警，在该区域有可能发生雷电活动时，自动升降避雷针装置开始工作，避雷针自动升高到原来的设计高度，对保护范围内的被保护对象起到保护作用，当雷雨云消失或电场减弱到一定范围，雷电预警系统取消报警，升高的避雷针降到原位。自动升降接闪器时无须专人配合，全部由机电一体化控制接闪器的升降、限位、锁紧、密封。
2.3供电线路双回路智能切换技术
供电线路双回路智能切换技术采用的是电气搭建的电源切换系统，实现提前切换电源，断开市电，防止遭受雷击，保护数据，保证设备安全;雷击前关闭可以暂时关闭的设备，避免经济损失;自动切换电源、远程手动切换电源、就地切换电源。当雷云逐渐形成的时候，本系统将自动切断市电，这时候UPS将供电，当雷云逐渐消散的时候，本系统又自动将开关合闸，恢复市电，这样就成功的完成了一次雷暴的躲避。本系统还支持远程的分合闸操作，工作人员可以根据实际情况的需要来选择开关状态，从软件上操作分合闸时，大气电场仪的自动切换报警功能将自动屏蔽。
2.4防雷装置智能在线监测技术
防雷装置智能在线监测技术通过物联网与云存储技术的结合，提供防雷与其他环境在线监测。防雷装置智能在线监测技术主要包括监测接地电阻箱和智能SPD等。该技术能够采集到接地电阻阻值、雷击能量、强度、雷击次数、雷击的极性、雷击时间、SPD漏流、SPD后备保护状态等数据。（1）接地电阻在线监测。接地电阻在线监测的基本原理是测量回路电阻。传感器由电压线圈与电流线圈组成，电压线圈先给被测接地回路一个激励脉冲信号，在被测回路上感应一个脉冲电势E，在电势E的作用下将在被测回路产生电流I。传感器分别对E及I进行测量，并通过公式：R=E/I即可得到被测回路电阻。其可以在线监测接地引下线的连接状况、回路接地电阻、金属回路连接电阻，可实现在线测试、非接触测量、实时监测的功能。配有LCD液晶显示屏的型号产品可在现场直接查看接地电阻监测值，并通过按键设置接地电阻监测报警的上限值，监测值超标时采用声光两种方式报警。（2）SPD在线监测SPD在线监测的主要是浪涌保护器（SPD）劣化程度、浪涌保护器（SPD）遥信、浪涌保护器（SPD）动作次数、后备保护装置状态、三相电压、环境温湿度。①SPD漏流监测：采用μA级漏流传感器。这是一种利用零磁通电磁感应原理将被测交流漏电流（小电流）转换成按比例输出的电压或电流信号的测量模块，具有高精确度、高线性度、高集成度、体积小结构简单、长期工作稳定且适应各种工作环境的特点。②SPD遥信监测：SPD脱扣装置脱扣时会带动遥信告警开关动作，SPD智能分析仪内的单片机检测到遥信告警开关量状态变化后会报警提示SPD失效。③浪涌保护器（SPD）动作次数监测：配有雷击次数传感器（电流互感器），当SPD动作时，分析仪内的单片机检测到雷击次数传感器感应到的电流值，经过判断后确定是否计数一次。④后备保护装置状态监测：通过单片机检测空开或熔断器端的输出电压值（模拟量）来判断空开是否跳闸或熔断器是否熔断。⑤三相电压监测：这部分功能的实现主要是通过电流型电压互感器、三相电能专用计量芯片ATT7022及单片机实现。（3）雷电流在线监测。雷电流在线监测是基于罗氏线圈传感器技术精确还原雷击峰值、极性、能量，可以在线监测1路雷电流的峰值、极性、能量及雷击发生时间、次数数据，并在雷击发生后及时报警。雷电流监测是采用柔性罗氏线圈检测雷电流数据，通过测量电流的互感器，输出信号是电流对时间的微分，这个微分信号通过一个积分器，就可以真实再现被测电流。（4）防雷装置智能在线监测系统集成。防雷装置智能在线监测技术可以实现多通道的、远程的、高精度的雷电防护在线监测，获得接地电阻、雷电流波形的真实情况，同时反馈生产场所的电压、电流、湿度等情况，超过正常值立即报警，提升安全管理水平。
结语
为了有效降低雷电灾害带来的损失，需要我们不断提高智能防雷技术，目前我国还有很长的路要走。只有通过不断实践制定出合理可行的相关规划和条例，并贯彻落实，才能促进智能防雷的更进一步发展。同时，未来要以科技和人才为导向，以社会利益和国家安全为首任，加强对智能防雷的重视度，争取让这项工作体现真正的价值。
参考文献
[1]张晓军，魏亦菲.气象防雷技术工作要点分析[J].信息技术与信息化，2019（8）：156-157.
[2]曾山佰，肖稳安，吴珂等.防雷设计中SPD级间配合探讨[J].建筑电气，2019（1）：50-54.