LP-W01A型雷电预警系统主要由DDC-W03型 MEMS电场传感器、控制器、供电单元、客户终端及软 件等构成。
功能实现原理
雷电产生的条件是雷雨云有电荷积累并形成了极性。 雷雨云的靠近与雷电的发生引起地面的静电场发生了剧 烈变化。以在平地距地面约1.5m处设立的检测点为例, 在通常的标准情况下(平地、平原、没有尖端放电),在 一个无云天气检测到的平均场强约为150V/m左右,而 当场强检测值达到2kV/m以上时,通常意味着该地点上 方雷云已经产生;如果场强持续增大至4kV/m,发生雷 闪现象的可能性就将超过90%;雷闪发生时,场强会增 大至6kV/m以上。一般情况下,独立雷云(对流雷云) 或雷云群的产生需要至少约20分钟。当地面场强达到 2kV/m以上时,说明该地点雷雨云正在逐渐形成或正在 靠近。
电场传感器主要用于侦测近地面电场变化情况,能 够通过对电场强度、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。
LP-W01A型雷电预警系统以DDC-W03型MEMS 电场传感器为电场探测机构,采用电场微分结合门限阈 值优化雷电预警算法,可有效规避人为干扰(短时带强 静电物体经过)弓I起的误报问题,进一步提高了预警的 准确度;采用太阳能供电方式,电场探测数据通过控制 器中的数据
采集分析模块进行数据修正并基于优化雷电 预警算法分析是否发生报警;电场数据、时间、报警信 息、位置信息等可通过RS232、RS485进行本地传输, 也通过GPRS发送到远程服务器端;上位机软件可实时 显示电场监测数据、报警状态以及调阅电场历史数据等: 系统带有授时和定位功能。
由于雷雨云的静电场建立和衰减受到固有物理定 律的限制,LP-W01A型雷电预警系统的探测半径在 10-15 km左右。在通常情况下,系统使用三个危险报 警分级来界定雷闪的接近程度。为了获得足够的预警效 果,第一等级的场强门限应设得相应较低,第二等级将 提供进一步确定信息,而第三等级确定雷闪发生。当场 强降到门限场强水平以下时,警报声将停止。通过长期 的现场试验验证,预警系统可以依据用户要求,通过对 门限值的调整,达到较高的预警精确性(一般情况下, 用户对预警时间要求越短,预警信息的准确度就越高)。