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【摘 要】大型储油罐区域防雷电安全在输油管道站场中占有非常重要的地位。管道储运公司仪征输油站、岚山输油站储油罐都在不同时候因雷击造成浮顶与罐壁间的二次密封局部起火等情况。因此可见雷电预警系统在大型储油罐区起着至关重要的作用，现将新型雷电预警系统在大型储油罐区的应用，进行一些有益的探讨。
【关键词】大型储油罐区；雷电预测；测量准确；雷电侦测网
一、雷电预警仪的基本概念
雷电的形成是由于雷雨时云层中的电荷达到一定的数量，在云与地面之间或者云层不同部位之间形成了很强的电场造成的，当形成的电荷积累到一定程度时，就会在云与地面之间或云与云之间发生放电现象。即雷闪的形成是雷云层中的电位差的累积发生自然的放电，这意味着只要能够准确检测空间静电场的变化，就可以间接了解雷云电荷累积的情况。科学的分析所测量的数据，进而实现对半径15到20km的区域的雷电预测。当雷雨云靠近或形成的时候，地面静电场按照一定的方式变化.在标准测量状态下（平原，平地，无尖端效应）静电场在天气晴好时的场强平均值约为150V/m.当雷雨云出现时，静电场的电场强度可增大到+或-14kV/m。单个的雷雨云层或与前方雷雨云组合时，电场强度增长的时间为15-20分钟.我们认为电场强度超过3kV/m时，雷雨云正在形成或正在靠近。图为雷雨形成的大气电场变化过程。
二、雷电预警仪的工作原理
单机系统由一个室外侦测探头与一个最基本的数据采集处理控制器组成。数据采集处理控制器可与一台PC相连。它们之间的通讯接口是RS232/RS485（两线）。监视器所用的软件是最基本的监视软件，数据采集处理器可用230V，AC供电。如图：
也可以多台连接，组成雷电侦测网，当多台组网时，所有的预警系统都是通过互联网与监控平台连接。监控平台将不间断地刷新所测电场值及每个雷电预警系统的状态。操作人员可以在任何时候掌握每个预警探头的状况，并可远程设置探头的参数。
现代雷电预警系统的优势是系统采用了差模测量技术（有两个电极，所采集的数据是两个电极的差模），相对于现在市场上采用共模测量的同类产品，避免了许多不必要的干扰信号，提供了更准确的测试结果。其性能指标如下：
1.系统户外探测器的外形设计独特，避免了积雪，鸟窝，鸟粪等对测试电场产生的影响。
2.传感探头测量系统基于FCES技术（电场控制电测传感探头），传感探头采用本地探测的方式，在半径为20公里的范围内，对雷电的每一阶段进行实时监控，从而提前数十分钟产生预警，以便采取必须得预防性措施。对多个探测点返回的信号进行分析，操作者可以实时地对不同范围进行探测，并运用处理程序对收集到的信息进行分析，从而扩大预警范围、提高预警精度。
3.采用新一代的数据采集器，取样速度是8ms。同类产品的取样速度约在32ms。
4.具有光纤输入，用于雷击记录与计数。
5.配有加热电阻。当环境温度很底时（直到-30°C），可以通过改变加热电阻值来适应环境。
6.采用了先进的通讯接口，可以通过INTERNET网或SNMP来实施远程监控。
7.它实时测量记录地面上的静电场值与变化率，并能连续启动三级雷电报警。
4个侦测探头到区域中心的直接距离约20km。每个探头监视的区域半径约为15km。4个探头监视的区域总面积约3000km2。
三、功能作用
在储油罐组区域安装雷电预警系统，通过实时测量记录地面上的静电场值与变化率，能够在雷电将至罐区时，提前测雷预警，便于做到提前预防，减少雷击伤亡事故的发生。
1.可以观察到PLC室、信息机房等敏感的通讯电子场所，采用自动隔离供电系统启动备用UPS电源来确保设备的安全，免遭雷害。
2.自动检测。通过控制箱输出的网络接口可通过网络与电脑相连，显示静电场变化记录，必要时可实施远程监控。时间上的延误取决于Internet网的传输时间，以及接入網络的Ethernet/ADSL终端设施的质量。
3.配有监控软件Winstorm Reseau的中央监控，使操作者可借助于程序手段来判断雷电威胁，从而有足够的超前时间来保护工业设施与警示在风险场合作业的人们。
4.通过INTERNET网点TCP/IP（或SNMP）传递的数据格式是采用Modicom ModBUS TCP协议。在AMEO 340TM技术资料中有ModBUS交换表。
【关键词】大型储油罐区；雷电预测；测量准确；雷电侦测网
一、雷电预警仪的基本概念
雷电的形成是由于雷雨时云层中的电荷达到一定的数量，在云与地面之间或者云层不同部位之间形成了很强的电场造成的，当形成的电荷积累到一定程度时，就会在云与地面之间或云与云之间发生放电现象。即雷闪的形成是雷云层中的电位差的累积发生自然的放电，这意味着只要能够准确检测空间静电场的变化，就可以间接了解雷云电荷累积的情况。科学的分析所测量的数据，进而实现对半径15到20km的区域的雷电预测。当雷雨云靠近或形成的时候，地面静电场按照一定的方式变化.在标准测量状态下（平原，平地，无尖端效应）静电场在天气晴好时的场强平均值约为150V/m.当雷雨云出现时，静电场的电场强度可增大到+或-14kV/m。单个的雷雨云层或与前方雷雨云组合时，电场强度增长的时间为15-20分钟.我们认为电场强度超过3kV/m时，雷雨云正在形成或正在靠近。图为雷雨形成的大气电场变化过程。
二、雷电预警仪的工作原理
单机系统由一个室外侦测探头与一个最基本的数据采集处理控制器组成。数据采集处理控制器可与一台PC相连。它们之间的通讯接口是RS232/RS485（两线）。监视器所用的软件是最基本的监视软件，数据采集处理器可用230V，AC供电。如图：
也可以多台连接，组成雷电侦测网，当多台组网时，所有的预警系统都是通过互联网与监控平台连接。监控平台将不间断地刷新所测电场值及每个雷电预警系统的状态。操作人员可以在任何时候掌握每个预警探头的状况，并可远程设置探头的参数。
现代雷电预警系统的优势是系统采用了差模测量技术（有两个电极，所采集的数据是两个电极的差模），相对于现在市场上采用共模测量的同类产品，避免了许多不必要的干扰信号，提供了更准确的测试结果。其性能指标如下：
1.系统户外探测器的外形设计独特，避免了积雪，鸟窝，鸟粪等对测试电场产生的影响。
2.传感探头测量系统基于FCES技术（电场控制电测传感探头），传感探头采用本地探测的方式，在半径为20公里的范围内，对雷电的每一阶段进行实时监控，从而提前数十分钟产生预警，以便采取必须得预防性措施。对多个探测点返回的信号进行分析，操作者可以实时地对不同范围进行探测，并运用处理程序对收集到的信息进行分析，从而扩大预警范围、提高预警精度。
3.采用新一代的数据采集器，取样速度是8ms。同类产品的取样速度约在32ms。
4.具有光纤输入，用于雷击记录与计数。
5.配有加热电阻。当环境温度很底时（直到-30°C），可以通过改变加热电阻值来适应环境。
6.采用了先进的通讯接口，可以通过INTERNET网或SNMP来实施远程监控。
7.它实时测量记录地面上的静电场值与变化率，并能连续启动三级雷电报警。
4个侦测探头到区域中心的直接距离约20km。每个探头监视的区域半径约为15km。4个探头监视的区域总面积约3000km2。
三、功能作用
在储油罐组区域安装雷电预警系统，通过实时测量记录地面上的静电场值与变化率，能够在雷电将至罐区时，提前测雷预警，便于做到提前预防，减少雷击伤亡事故的发生。
1.可以观察到PLC室、信息机房等敏感的通讯电子场所，采用自动隔离供电系统启动备用UPS电源来确保设备的安全，免遭雷害。
2.自动检测。通过控制箱输出的网络接口可通过网络与电脑相连，显示静电场变化记录，必要时可实施远程监控。时间上的延误取决于Internet网的传输时间，以及接入網络的Ethernet/ADSL终端设施的质量。
3.配有监控软件Winstorm Reseau的中央监控，使操作者可借助于程序手段来判断雷电威胁，从而有足够的超前时间来保护工业设施与警示在风险场合作业的人们。
4.通过INTERNET网点TCP/IP（或SNMP）传递的数据格式是采用Modicom ModBUS TCP协议。在AMEO 340TM技术资料中有ModBUS交换表。