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关 键 词：石嘴山储油罐区雷电预警系统
行 业：机械 电工电气 防雷电技术设备
发布时间：2022-08-15
油库作为接收、储存和发放或产品的企业，是国家石油储备和供应的基地，它对于保障国防和促进国民经济高速发展具有相当重要的意义。1989年8月12日上午，中国石油总公司黄岛油库遭雷击发生特大爆炸事故，19人，100多人受伤，直接经济损失3540万元；1998年7月13日下午，遭遇直击雷雷击，造成库区油罐爆炸，烧毁0号柴油125吨及1000m³柴油罐1座，造成重大经济损失。由此可见，油库做好防雷设施的预防是多么重要。
在传统防雷（接地泄流）日益完善的今天，现实生活中往往还是依旧遭受雷灾（人群无法及时疏散、设备隔离电源未及时保护等等），及时了解雷电何时到达显得对后续防雷工作尤为重要，而雷电预警系统则能补全这一短板。
预案模板（仅作参考）：
C级预警响应
人员：
记录报警发生的时间
检查报警装置是否处于正确工作状态，是否正确发出警报
通知各重点区域管理人员或工作人员注意
检查消防设备工作状态
填写管理档案
各区域工作人员：
确认报警已及时发送。
推迟未进行的户外工作。
进行工作人员疏散工作的准备
B级预警响应
人员：
记录报警发生的时间
检查报警装置是否处于正确工作状态
确认重点区域管理人员已完成1级响应，并进入到2级响应状态
检查户外人员是否已经开始疏散和撤离
填写管理档案
各区域工作人员：
确认报警装置发送正确的报警
协助疏散户外工作人员，尤其注意大面积的空旷区域。
A级预警响应
人员：
处于戒备状态（包含消防人员）
记录报警发生的时间
检查报警装置是否处于正确工作状态
确认重点区域管理人员已完成2级响应，并进入到3级响应状态
检查是否仍有户外人员，必要时应采取紧急通知
切换内部电源，关闭非重要的电气设备
检查消防设备工作状态
填写管理档案
户外工作人员：
确认各区域报警及时送达
确认工作人员均已处于安全区域
向管理人员汇报现场疏散状况
停止设备作业
雷电活动结束
各部门恢复正常的工作状态，继续暂停的生产计划，重新安排推迟的活动。设备管理人员应检查设备是否恢复到正常工作状态。
相关工作人员应巡视检查各区域是否有遭受雷电灾害侵袭的现象。
系统概述
雷电预警系统主要由大气电场侦测探头、预警主机和监测软件组成。
（1）预警系统特点
基于静电场原理测量电场强度；
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；
机械部分由电和螺旋电机组成, 抵御酸性污染；
宽广的检测范围；
产品无噪音、高隐蔽性，适合恶劣气候下连续工作、使用寿命长；
(2) 适用范围
该雷电预警系统是一整套全自动、大面积、高精度、实时雷电监测系统，曾为、世博会、青奥会、上合组织峰会等大型活动提供雷电预务保障，也曾为各类危化、重点场所提供预警保护。其适合文保单位、旅游景区、学校、车站、广场、高尔夫球场、太阳能发电站、地铁站等地，以及油库、加油站、化工厂等易燃易爆场所安装使用。
3.2设计依据
IEC 62305 雷电防护（Protection against lightning）
GB/T 38121-2019/IEC 62793:2016 雷电防护 雷暴预警系统
Q/CH010-2018 大气电场仪一般功能规格技术要求
3.3工作原理
众所周知，静电场是由电荷建立的，雷暴的发生来源于雷雨云内部的电荷累积；只要能够准确检测空间静电场的变化，就可以间接了解雷雨云电荷累积的情况。根据多年来世界各地所记录的相关气象资料表明，雷暴的发生需要一定条件，并且具有规律性：以在平地距地面约1.5m处设立的检测点为例，在一个无云天气检测到的平均场强约为250V/m，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雨云已经产生；如果场强持续至4kV/m，发生雷暴现象的可能性就将超过90%；雷暴发生时，场强会至14KV/m以上。一般情况下，立雷雨云或雷雨云群的产生需要至少约20分钟。
基于上述原理设计的高性能雷暴预警系统，它能够实时检测其所在位置的静电场场强变化，然后反映在输出结果中并与预设的三个场强门限相比较，以确定警报等级。系统的检测半径在10–20km范围。
雷电预警系统采用大气电场侦测传感器运用测量环境静电场的原理来对雷云进行侦测分析。在任何时候，系统都可以根据对环境静电场的变化来侦测15公里以内靠近的雷雨云。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。
大气电场侦测传感器处理完成雷电电场变化数据值后，分析雷电预警等级，通过通信模块将数据无线传输至预警控制主机智能处理单元，主机智能处理单元可通GPRS将数据发送至控制中心,并通过上位机软件显示预警信息。
安装要点
为了雷电预警的更加准确，在安装雷电预警探测头时，因尽量避开周围建筑物或通信天线对雷云电场的干扰，预警探测头应直接安装在室外无阻档的开阔地带。安装时使预警探测头的视角尽量大，以保证天空和云层探测范围内。
雷电预警探测头可直接安装在地面上，或安装在屋顶平台上，探测头必须良好接地，以便其被雷击中时将雷电电流导向大地，并减少雷电干扰。
探测头的安装地点选择
预警探测头安装地点周围环境所带的电场，在一定程度上对电场探头所侦测的雷云 ，电场场强值叠加干扰。此叠加干扰包括：
△ 常量电场叠加干扰：与探头安装地周围的地形，地面物体构造性质，地质等有关的电场干扰。
△ 变量电场叠加干扰：与周边植被的生长，车辆流动，生物通行，新建筑物，电缆通过，物体的摆动，地表水的流动等有关的电场干扰。
电场探头安装在配套的1800mm立杆上，该立杆底部与水泥基础进行固定，立杆固定在控制箱上。当立杆需要安装在房屋屋顶或屋顶平台上时，立杆的高度可重新加工，要让探头安装在程度地发挥其作用的地点，并且还应该考虑到该安装位置是否便于以后对探头的维护。
探头采用差值测量，精度高，又对接地要求不高，这是区别于其他厂家产品的典型优势。
为尽量避免叠加干扰的影响，电场探头应直接安装于室外无阻挡的开阔地，安装时尽量使探头的视野立体角α大（小为90度）,以保证天空和云层探测范围内。电场探头如安装在以下地点时，应注意 ：
1.探头安装于地面时，必须确保在距探头10米的范围内没有人员、车辆、动物通行。
2.探头安装于有铁丝网圈定的地面时，探头的高度必须高于铁丝网的高度。
3.探头安装于可能被积雪覆盖的地点时，应安装在足够高的地方以保证探头不会被积雪覆盖。
4.探头安装于相对孤立的高层建筑物（混凝土楼房或铁塔）时，尽量不要安装在高楼顶部，应选择远离高楼的房屋顶安装。并考虑探测开发角α被遮盖的部分不能超过整体的三分之一。因为在这种情况下，探头的高灵敏度和“环境参数”所做的修正，会弥补高楼对其探测能力的消弱影响。并且，探头的探测范围将保持接近360度。
5.探头不能安装于靠近烟囱的地方或发电机的排气出口处，因为烟雾中所带的电荷会干扰探测。
