適用于輸電線路施工作業(yè)的雷電預(yù)警系統(tǒng)及預(yù)警方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種適用于輸電線路施工作業(yè)的雷電預(yù)警系統(tǒng)及預(yù)警方法，它包括雷電預(yù)警信息處理平臺、雷電預(yù)警信息發(fā)布平臺、雷電預(yù)警信息發(fā)布終端，所述雷電預(yù)警信息處理平臺包括預(yù)警原始數(shù)據(jù)庫、地理信息數(shù)據(jù)庫和預(yù)警信息處理中心，其中，所述預(yù)警原始數(shù)據(jù)庫和地理信息數(shù)據(jù)庫的通信端均連接預(yù)警信息處理中心的通信端，所述預(yù)警信息處理中心的信號輸出端通過雷電預(yù)警信息發(fā)布平臺連接雷電預(yù)警信息發(fā)布終端的信號輸入端。本發(fā)明采用多種監(jiān)測數(shù)據(jù)進行綜合的雷電預(yù)警，具有較高的雷電預(yù)警精度，并且克服了現(xiàn)有技術(shù)中由于大氣電場儀和閃電干涉儀的監(jiān)測范圍帶來的雷電預(yù)警地域上的限制。
【專利說明】適用于輸電線路施工作業(yè)的雷電預(yù)警系統(tǒng)及預(yù)警方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及自然災(zāi)害預(yù)警方法及應(yīng)用系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地指一種適用于輸電線路施工作業(yè)的雷電預(yù)警系統(tǒng)及預(yù)警方法。
【背景技術(shù)】
[0002]對于輸電線路施工作業(yè)而言，高聳的輸電桿塔往往最易遭受雷擊，輸電桿塔的這種引雷特性勢必將對塔上及其附近作業(yè)人員和設(shè)備的安全造成嚴峻的考驗。因此，在輸電線路施工作業(yè)中，應(yīng)高度重視組塔架線過程中的防雷安全問題。中國發(fā)明專利《一種自動獲取大氣電場雷電預(yù)警特征參數(shù)閾值的方法》(申請?zhí)?CN201210558204.8)提出了一種自動獲取大氣電場雷電預(yù)警特征參數(shù)閾值的方法，通過對大氣電場監(jiān)測數(shù)據(jù)的預(yù)處理獲得雷電預(yù)警特征參數(shù)，同時，結(jié)合雷電歷史數(shù)據(jù)，篩選出預(yù)警分辨能力較強的特征參數(shù)，根據(jù)每個特征參數(shù)的范圍和精度設(shè)定一組不同閾值，最終形成大氣電場雷電預(yù)警的綜合特征參數(shù)閾值。中國發(fā)明專利《雷電預(yù)警方法及裝置》(申請?zhí)?CN201010567357.X)提出了一種基于閃電干涉儀原理的雷電預(yù)警方法，首先通過對雷電輻射信號進行識別并剔除干擾信號，然后通過測量雷電輻射信號到達垂直天線陣列的相位差，計算得到雷電輻射信號的仰角，根據(jù)所述仰角估算雷電源的距離，并實時統(tǒng)計雷電發(fā)生的頻數(shù)，最后根據(jù)所述雷電源的距離和雷電活動特點進行不同等級的雷電報警。 申請人:發(fā)現(xiàn)，上述兩種方法僅采用了單一的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行雷電預(yù)警，預(yù)警精度不高，同時，由于大氣電場儀和閃電干涉儀的監(jiān)測范圍有限，不能應(yīng)用于大范圍的輸電線路施工作業(yè)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就是要提供一種適用于輸電線路施工作業(yè)的雷電預(yù)警系統(tǒng)及預(yù)警方法，該系統(tǒng)和方法采用多種監(jiān)測數(shù)據(jù)進行綜合的雷電預(yù)警，具有較高的雷電預(yù)警精度，并且克服了現(xiàn)有技術(shù)中由于大氣電場儀和閃電干涉儀的監(jiān)測范圍帶來的雷電預(yù)警地域上的限制。
[0004]為實現(xiàn)此目的，本發(fā)明所設(shè)計的適用于輸電線路施工作業(yè)的雷電預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于:它包括雷電預(yù)警信息處理平臺、雷電預(yù)警信息發(fā)布平臺、雷電預(yù)警信息發(fā)布終端，所述雷電預(yù)警信息處理平臺包括預(yù)警原始數(shù)據(jù)庫、地理信息數(shù)據(jù)庫和預(yù)警信息處理中心，其中，所述預(yù)警原始數(shù)據(jù)庫和地理信息數(shù)據(jù)庫的通信端均連接預(yù)警信息處理中心的通信端，所述預(yù)警信息處理中心的信號輸出端通過雷電預(yù)警信息發(fā)布平臺連接雷電預(yù)警信息發(fā)布終端的信號輸入端。
[0005]所述雷電預(yù)警信息發(fā)布平臺包括WEB (網(wǎng)頁)信息發(fā)布模塊、APP (application,應(yīng)用)信息發(fā)布模塊和手機信息發(fā)布模塊，所述雷電預(yù)警信息發(fā)布終端包括電腦和手機，所述預(yù)警信息處理中心的信號輸出端分別連接WEB信息發(fā)布模塊、APP信息發(fā)布模塊和手機信息發(fā)布模塊的信號輸入端，WEB信息發(fā)布模塊的信號輸出端通過網(wǎng)絡(luò)連接電腦，APP信息發(fā)布模塊和手機信息發(fā)布模塊的信號輸出端通過網(wǎng)絡(luò)連接手機。[0006]所述雷電預(yù)警信息發(fā)布平臺還包括聲光警報信息發(fā)布模塊，所述雷電預(yù)警信息發(fā)布終端還包括聲光警報器，所述預(yù)警信息處理中心的信號輸出端連接聲光警報信息發(fā)布模塊的信號輸入端，聲光警報信息發(fā)布模塊的信號輸出端通過網(wǎng)絡(luò)連接聲光警報器。
[0007]—種基于上述適用于輸電線路施工作業(yè)的雷電預(yù)警系統(tǒng)的雷電預(yù)警方法，其特征在于，它包括如下步驟:
[0008]步驟1:向預(yù)警原始數(shù)據(jù)庫中存入輸電線路施工工程全線范圍及以輸電線路施工工程全線范圍為圓心，半徑60km的區(qū)域內(nèi)實時的雷達回波信息、雷電定位信息和大氣電場信息；同時向地理信息數(shù)據(jù)庫存入輸電線路施工工程全線施工標段的地理坐標信息；
[0009]步驟2:預(yù)警信息處理中心通過預(yù)警原始數(shù)據(jù)庫獲取輸電線路施工工程全線范圍及以輸電線路施工工程全線范圍為圓心，半徑60km的區(qū)域內(nèi)實時的雷達回波信息、雷電定位信息和大氣電場信息，預(yù)警信息處理中心通過地理信息數(shù)據(jù)庫獲取輸電線路施工工程全線施工標段的地理坐標信息，所述預(yù)警信息處理中心根據(jù)上述輸電線路施工工程全線范圍及以輸電線路施工工程全線范圍為圓心，半徑60km的區(qū)域內(nèi)實時的雷達回波信息、雷電定位信息、大氣電場信息和地理坐標信息，實現(xiàn)雷暴發(fā)展區(qū)域和雷電活動趨勢的跟蹤，當(dāng)雷達回波信息、雷電定位信息、大氣電場信息和地理坐標信息滿足下列條件時，生成相應(yīng)等級的預(yù)警信息；
[0010]設(shè)預(yù)警關(guān)注區(qū)域及以預(yù)警關(guān)注區(qū)域為圓心，半徑40?60km范圍內(nèi)的區(qū)域為第一觀察區(qū)域；設(shè)預(yù)警關(guān)注區(qū)域及以預(yù)警關(guān)注區(qū)域為圓心，半徑20?40km范圍內(nèi)的區(qū)域為第二觀察區(qū)域；設(shè)預(yù)警關(guān)注區(qū)域及以預(yù)警關(guān)注區(qū)域為圓心，半徑10?20km范圍內(nèi)的區(qū)域為第三觀察區(qū)域；
[0011]當(dāng)?shù)谝挥^察區(qū)域大氣中的-10°C溫度層對應(yīng)的高度上，雷達兩個連續(xù)的體掃均達到40dBz的回波反射率閾值，同時，雷電定位信息顯示第一觀察區(qū)域內(nèi)在過去2小時中有雷電過程發(fā)生，并且雷電過程發(fā)生的位置有向預(yù)警關(guān)注區(qū)域移動的趨勢時，則預(yù)警信息處理中心生成黃色預(yù)警信息；
[0012]當(dāng)?shù)诙^察區(qū)域大氣中的-10°C溫度層對應(yīng)的高度上，雷達兩個連續(xù)的體掃均達到40dBz的回波反射率且在這個高度上40dBz以上回波反射率占25dBz以上回波反射率的體積百分比超過5%，同時，雷電定位信息顯示第二觀察區(qū)域內(nèi)在過去2小時中有雷電過程發(fā)生，并且雷電過程發(fā)生的位置有向預(yù)警關(guān)注區(qū)域移動的趨勢時，則預(yù)警信息處理中心生成橙色預(yù)警信息；
[0013]當(dāng)預(yù)警關(guān)注區(qū)域內(nèi)的大氣電場信息增加至6kV/m，同時，雷電定位信息顯示第三觀察區(qū)域內(nèi)在過去2小時中有雷電過程發(fā)生，并且雷電過程發(fā)生的位置有向預(yù)警關(guān)注區(qū)域移動的趨勢時，則預(yù)警信息處理中心生成紅色預(yù)警信息；
[0014]步驟3:預(yù)警信息處理中心將生成的黃色預(yù)警信息或橙色預(yù)警信息或紅色預(yù)警信息通過雷電預(yù)警信息發(fā)布平臺發(fā)送給雷電預(yù)警信息發(fā)布終端，雷電預(yù)警信息發(fā)布終端將預(yù)警信息播出，提醒施工人員。
[0015]所述步驟I中還包括:向預(yù)警原始數(shù)據(jù)庫中還存入輸電線路施工工程全線范圍及以輸電線路施工工程全線范圍為圓心，半徑60km的區(qū)域內(nèi)實時的衛(wèi)星云圖信息；
[0016]所述步驟2中還包括:預(yù)警信息處理中心還通過預(yù)警原始數(shù)據(jù)庫獲取輸電線路施工工程全線范圍及以輸電線路施工工程全線范圍為圓心，半徑60km的區(qū)域內(nèi)實時的衛(wèi)星云圖信息，當(dāng)衛(wèi)星云圖信息中的云團局地標準差出現(xiàn)極大值，并且衛(wèi)星云圖信息中的紅外分裂灰度差出現(xiàn)極小值，且該極小值< O，同時，氣象部門發(fā)布了雷暴天氣預(yù)報信息時，所述預(yù)警信息處理中心生成雷暴預(yù)報信息；
[0017]所述步驟3中還包括:預(yù)警信息處理中心將生成的雷暴預(yù)報信息通過雷電預(yù)警信息發(fā)布平臺發(fā)送給雷電預(yù)警信息發(fā)布終端，雷電預(yù)警信息發(fā)布終端將雷暴預(yù)報信息播出，提醒施工人員。
[0018]所述步驟2中還包括，設(shè)預(yù)警關(guān)注區(qū)域及以預(yù)警關(guān)注區(qū)域為圓心，半徑小于10范圍內(nèi)的區(qū)域為第四觀察區(qū)域；
[0019]當(dāng)預(yù)警關(guān)注區(qū)域內(nèi)的大氣電場信息增加至8kV/m，且雷電定位信息顯示第四觀察區(qū)域內(nèi)在過去2小時中已經(jīng)有雷電過程發(fā)生，并且雷電過程發(fā)生的位置有向預(yù)警關(guān)注區(qū)域移動的趨勢時，則預(yù)警信息處理中心生成聲光報警信號；
[0020]所述步驟3中還包括:預(yù)警信息處理中心將生成的聲光報警信號通過雷電預(yù)警信息發(fā)布平臺發(fā)送給雷電預(yù)警信息發(fā)布終端，雷電預(yù)警信息發(fā)布終端對現(xiàn)場施工人員進行聲光報警提醒。
[0021]所述步驟3中，黃色預(yù)警信息或橙色預(yù)警信息或紅色預(yù)警信息或雷暴預(yù)報信息通過雷電預(yù)警信息發(fā)布平臺中的手機信息發(fā)布模塊發(fā)送給雷電預(yù)警信息發(fā)布終端中的手機。
[0022]所述步驟3中，黃色預(yù)警信息或橙色預(yù)警信息或紅色預(yù)警信息或雷暴預(yù)報信息通過雷電預(yù)警信息發(fā)布平臺中的WEB信息發(fā)布模塊發(fā)送給雷電預(yù)警信息發(fā)布終端中的電腦。
[0023]與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明具有以下有益效果:
[0024]1、雷電預(yù)警方法將雷電預(yù)警信息與施工作業(yè)實際情況和防雷需求相結(jié)合，具有很好的操作性、實用性與針對性。
[0025]2、雷電預(yù)警信息采用了綜合雷電發(fā)生時間和空間的雷電預(yù)警信息分級方法，且提供相應(yīng)預(yù)案的輔助決策信息，解決了防雷措施決策依據(jù)匱乏的問題，實現(xiàn)了應(yīng)對雷災(zāi)的精細化施工作業(yè)部署。
[0026]3、雷電預(yù)警信息發(fā)布平臺提供了 WEB服務(wù)、APP應(yīng)用、短信、聲光警報四種信息應(yīng)用方式，實現(xiàn)了預(yù)警預(yù)報信息及時精確地投放，解決了目前雷電預(yù)警中存在的“只能監(jiān)測雷暴的發(fā)展活動，防雷措施決策依據(jù)匱乏，無法根據(jù)實時情況制定雷電預(yù)防結(jié)合的防雷應(yīng)急方案，從而無法實現(xiàn)高空施工作業(yè)防雷安全管理”的問題。
[0027]4、雷電預(yù)警信息發(fā)布平臺提供了 APP信息發(fā)布方式，施工指揮人員可通過智能手機隨時隨地查看關(guān)注區(qū)域內(nèi)的預(yù)警預(yù)報信息，同時，能夠接收關(guān)注區(qū)域內(nèi)的雷電預(yù)警短信，實現(xiàn)了雷電預(yù)警信息便捷高效地應(yīng)用。
[0028]5、本發(fā)明對雷達回波信息、雷電定位信息、大氣電場信息、地理坐標信息和衛(wèi)星云圖信息這些多種監(jiān)測數(shù)據(jù)進行綜合的雷電預(yù)警，具有較高的雷電預(yù)警精度，另外，由于現(xiàn)有技術(shù)中只具有大氣電場儀和閃電干涉儀，而這兩個儀器都有探測范圍，導(dǎo)致預(yù)警區(qū)域很小，而我們使用了大范圍的雷電定位信息、雷達回波信息以及衛(wèi)星云圖信息，可以實現(xiàn)更大范圍的雷電預(yù)警，同時，由于本發(fā)明的預(yù)測參考信息更全面，使得本發(fā)明具有更好的預(yù)警效果O
【專利附圖】

【附圖說明】[0029]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖；
[0030]1.1一雷電預(yù)警信息處理平臺、1.2—雷電預(yù)警信息發(fā)布平臺、1.3—雷電預(yù)警信息發(fā)布終端、1.4一預(yù)警原始數(shù)據(jù)庫、1.5—地理信息數(shù)據(jù)庫、1.6—預(yù)警信息處理中心、1.7-WEB信息發(fā)布模塊、1.8 — APP信息發(fā)布模塊、1.9一手機信息發(fā)布模塊、1.10—聲光警報信息發(fā)布模塊、1.11一電腦、1.12一手機、1.13一聲光警報器。
【具體實施方式】
[0031]以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明:
[0032]如圖1所示的適用于輸電線路施工作業(yè)的雷電預(yù)警系統(tǒng)，它包括雷電預(yù)警信息處理平臺1.1、雷電預(yù)警信息發(fā)布平臺1.2、雷電預(yù)警信息發(fā)布終端1.3，所述雷電預(yù)警信息處理平臺1.1包括預(yù)警原始數(shù)據(jù)庫1.4、地理信息數(shù)據(jù)庫1.5和預(yù)警信息處理中心1.6，其中，所述預(yù)警原始數(shù)據(jù)庫1.4和地理信息數(shù)據(jù)庫1.5的通信端均連接預(yù)警信息處理中心1.6的通信端，所述預(yù)警信息處理中心1.6的信號輸出端通過雷電預(yù)警信息發(fā)布平臺1.2連接雷電預(yù)警信息發(fā)布終端1.3的信號輸入端。
[0033]上述技術(shù)方案中，所述雷電預(yù)警信息發(fā)布平臺1.2包括WEB信息發(fā)布模塊1.7、APP信息發(fā)布模塊1.8和手機信息發(fā)布模塊1.9，所述雷電預(yù)警信息發(fā)布終端1.3包括電腦1.11和手機1.12，所述預(yù)警信息處理中心1.6的信號輸出端分別連接WEB信息發(fā)布模塊1.7、APP信息發(fā)布模塊1.8和手機信息發(fā)布模塊1.9的信號輸入端,WEB信息發(fā)布模塊1.7的信號輸出端通過網(wǎng)絡(luò)連接電腦1.11，APP信息發(fā)布模塊1.8和手機信息發(fā)布模塊1.9的信號輸出端通過網(wǎng)絡(luò)連接手機1.12。
[0034]上述技術(shù)方案中，所述雷電預(yù)警信息發(fā)布平臺1.2還包括聲光警報信息發(fā)布模塊1.10，所述雷電預(yù)警信息發(fā)布終端1.3還包括聲光警報器1.13，所述預(yù)警信息處理中心1.6的信號輸出端連接聲光警報信息發(fā)布模塊1.10的信號輸入端，聲光警報信息發(fā)布模塊1.10的信號輸出端通過網(wǎng)絡(luò)連接聲光警報器1.13。所述聲光警報器1.13用于為施工現(xiàn)場作業(yè)人員發(fā)布緊急報警。
[0035]上述技術(shù)方案中，所述WEB信息發(fā)布模塊1.7采用B/S (Browser/Server，瀏覽器/服務(wù)器模式)結(jié)構(gòu)設(shè)計，使得電腦1.11能通過網(wǎng)頁的方式展示輸電線路施工工程全線施標工段的所有預(yù)警預(yù)報信息，包括所有時段的雷暴預(yù)報信息以及雷電預(yù)警信息，同時展示關(guān)注區(qū)域60公里范圍內(nèi)的雷電實時發(fā)生情況。
[0036]上述技術(shù)方案中，所述APP信息發(fā)布模塊1.8通過實時推送的方式向手機1.12發(fā)布預(yù)警信息，同時，持有手機1.12的施工指揮人員通過按權(quán)限登入的方式能夠接收預(yù)警服務(wù)推送信息，并查看預(yù)警關(guān)注區(qū)域及以預(yù)警關(guān)注區(qū)域為圓心，半徑60km范圍內(nèi)的雷電實時發(fā)生情況。
[0037]上述技術(shù)方案中，所述手機信息發(fā)布模塊1.9采用B/S結(jié)構(gòu)設(shè)計，結(jié)合短信貓池技術(shù)，實現(xiàn)多卡同時在線，保證了短信穩(wěn)定及時發(fā)送。
[0038]上述技術(shù)方案中，預(yù)警信息處理中心1.6為數(shù)據(jù)處理服務(wù)器。
[0039]一種基于上述適用于輸電線路施工作業(yè)的雷電預(yù)警系統(tǒng)的雷電預(yù)警方法，它包括如下步驟:
[0040]步驟1:向預(yù)警原始數(shù)據(jù)庫1.4中存入輸電線路施工工程全線范圍及以輸電線路施工工程全線范圍為圓心，半徑60km的區(qū)域內(nèi)實時的雷達回波信息、雷電定位信息和大氣電場信息；同時向地理信息數(shù)據(jù)庫1.5存入輸電線路施工工程全線施工標段的地理坐標信息；
[0041]步驟2:預(yù)警信息處理中心1.6通過預(yù)警原始數(shù)據(jù)庫1.4獲取輸電線路施工工程全線范圍(即輸電線路施工工程全部施工標段的范圍)及以輸電線路施工工程全線范圍為圓心，半徑60km的區(qū)域內(nèi)實時的雷達回波信息、雷電定位信息和大氣電場信息，預(yù)警信息處理中心1.6通過地理信息數(shù)據(jù)庫1.5獲取輸電線路施工工程全線施工標段的地理坐標信息，所述預(yù)警信息處理中心1.6根據(jù)上述輸電線路施工工程全線范圍及以輸電線路施工工程全線范圍為圓心，半徑60km的區(qū)域內(nèi)實時的雷達回波信息、雷電定位信息、大氣電場信息和地理坐標信息，實現(xiàn)雷暴發(fā)展區(qū)域和雷電活動趨勢的跟蹤，當(dāng)雷達回波信息、雷電定位信息、大氣電場信息和地理坐標信息滿足下列條件時，生成相應(yīng)等級的預(yù)警信息；
[0042]設(shè)預(yù)警關(guān)注區(qū)域(輸電線路施工工程全線由若干個工程標段組成，每個工程標段負責(zé)全線不同區(qū)域的施工作業(yè)，預(yù)警關(guān)注區(qū)域即對應(yīng)各工程標段正在進行施工作業(yè)的區(qū)域)及以預(yù)警關(guān)注區(qū)域為圓心，半徑40?60km范圍內(nèi)的區(qū)域為第一觀察區(qū)域；設(shè)預(yù)警關(guān)注區(qū)域及以預(yù)警關(guān)注區(qū)域為圓心，半徑20?40km范圍內(nèi)的區(qū)域為第二觀察區(qū)域；設(shè)預(yù)警關(guān)注區(qū)域及以預(yù)警關(guān)注區(qū)域為圓心，半徑10?20km范圍內(nèi)的區(qū)域為第三觀察區(qū)域；
[0043]當(dāng)?shù)谝挥^察區(qū)域大氣中的-10°C溫度層對應(yīng)的高度上，雷達兩個連續(xù)的體掃均達到40dBz的回波反射率閾值，同時，雷電定位信息顯示第一觀察區(qū)域內(nèi)在過去2小時中有雷電過程發(fā)生，并且雷電過程發(fā)生的位置有向預(yù)警關(guān)注區(qū)域移動的趨勢時，則預(yù)警信息處理中心1.6生成黃色預(yù)警信息；
[0044]當(dāng)?shù)诙^察區(qū)域大氣中的-10°C溫度層對應(yīng)的高度上，雷達兩個連續(xù)的體掃均達到40dBz的回波反射率且在這個高度上40dBz以上回波反射率占25dBz以上回波反射率的體積百分比超過5%，同時，雷電定位信息顯示第二觀察區(qū)域內(nèi)在過去2小時中有雷電過程發(fā)生，并且雷電過程發(fā)生的位置有向預(yù)警關(guān)注區(qū)域移動的趨勢時，則預(yù)警信息處理中心1.6生成橙色預(yù)警信息；
[0045]當(dāng)預(yù)警關(guān)注區(qū)域內(nèi)的大氣電場信息增加至6kV/m，同時，雷電定位信息顯示第三觀察區(qū)域內(nèi)在過去2小時中有雷電過程發(fā)生，并且雷電過程發(fā)生的位置有向預(yù)警關(guān)注區(qū)域移動的趨勢時，則預(yù)警信息處理中心1.6生成紅色預(yù)警信息；
[0046]步驟3:預(yù)警信息處理中心1.6將生成的黃色預(yù)警信息或橙色預(yù)警信息或紅色預(yù)警信息通過雷電預(yù)警信息發(fā)布平臺1.2發(fā)送給雷電預(yù)警信息發(fā)布終端1.3，雷電預(yù)警信息發(fā)布終端1.3將預(yù)警信息播出，提醒施工人員。
[0047]上述技術(shù)方案中，黃色預(yù)警信息為提前I?2小時的黃色預(yù)警信息，施工人員可以根據(jù)該黃色預(yù)警信息預(yù)先調(diào)整施工方式。黃色預(yù)警信息通過手機信息發(fā)布模塊1.9以手機短信的形式發(fā)布至施工標段安全專責(zé)人員的手機1.12。施工標段安全專責(zé)人員應(yīng)提前檢查施工現(xiàn)場防雷設(shè)備以及安全通道，做好防雷應(yīng)急預(yù)案。
[0048]上述技術(shù)方案中，橙色預(yù)警信息為提前0.5?I小時的橙色預(yù)警信息，施工人員可以根據(jù)該橙色預(yù)警信息預(yù)先調(diào)整施工方式。橙色預(yù)警信息通過手機信息發(fā)布模塊1.9以手機短信的形式發(fā)布至施工標段隊長的手機1.12。施工標段隊長應(yīng)關(guān)注天氣情況及實時的雷電預(yù)警信息，盡量避免高空作業(yè)以及減少同時上塔作業(yè)的施工人員數(shù)量。[0049]上述技術(shù)方案中，紅色預(yù)警信息為提前0.2?0.5小時的紅色預(yù)警信息，施工人員可以根據(jù)該紅色預(yù)警信息預(yù)先調(diào)整施工方式。紅色預(yù)警信息通過手機信息發(fā)布模塊1.9以手機短信的形式發(fā)布至施工工程隊長的手機1.12。施工標段隊長應(yīng)立即停止所有危險較大的高空施工作業(yè)，適當(dāng)保留部分地面作業(yè)人員，如果施工現(xiàn)場出現(xiàn)聲光報警信號，施工標段隊長應(yīng)及時組織施工人員撤離到安全地帶。
[0050]上述技術(shù)方案的步驟1:向預(yù)警原始數(shù)據(jù)庫1.4中還存入輸電線路施工工程全線范圍及以輸電線路施工工程全線范圍為圓心，半徑60km的區(qū)域內(nèi)實時的衛(wèi)星云圖信息；
[0051]上述技術(shù)方案的步驟2中:預(yù)警信息處理中心1.6還通過預(yù)警原始數(shù)據(jù)庫1.4獲取輸電線路施工工程全線范圍及以輸電線路施工工程全線范圍為圓心，半徑60km的區(qū)域內(nèi)實時的衛(wèi)星云圖信息，當(dāng)衛(wèi)星云圖信息中的云團局地標準差(對于某一特定云團，其局地標準差是指該云團所含像素點矩陣灰度值的標準差)出現(xiàn)極大值(即云團局地標準差的導(dǎo)數(shù)存在且為0，且云團局地標準差大于導(dǎo)數(shù)為O的像素點附近的云團局地標準差)，并且衛(wèi)星云圖信息中的紅外分裂灰度差出現(xiàn)極小值(即紅外分裂灰度差的導(dǎo)數(shù)存在且為0，且該紅外分裂灰度差小于導(dǎo)數(shù)為O的像素點附近的紅外分裂灰度差)，且該極小值< 0，同時，氣象部門發(fā)布了雷暴天氣預(yù)報信息時，所述預(yù)警信息處理中心1.6生成雷暴預(yù)報信息；
[0052]所述步驟3:預(yù)警信息處理中心1.6將生成的雷暴預(yù)報信息通過雷電預(yù)警信息發(fā)布平臺1.2發(fā)送給雷電預(yù)警信息發(fā)布終端1.3，雷電預(yù)警信息發(fā)布終端1.3將雷暴預(yù)報信息播出，提醒施工人員。
[0053]上述雷暴預(yù)報信息為提前I?3天的雷暴預(yù)報信息，施工人員可以根據(jù)該雷暴預(yù)報信息預(yù)先調(diào)整施工方式。雷暴預(yù)報信息通過手機信息發(fā)布模塊1.9以手機短信的形式發(fā)布至施工項目部經(jīng)理的手機1.12 ;所述雷暴預(yù)報信息空間精度為100公里，時間精度為I?3天,有助于施工項目部指揮人員安排I?3天的工作,合理躲避雷暴天氣。
[0054]上述技術(shù)方案的步驟2中，設(shè)預(yù)警關(guān)注區(qū)域及以預(yù)警關(guān)注區(qū)域為圓心，半徑小于10范圍內(nèi)的區(qū)域為第四觀察區(qū)域；
[0055]當(dāng)預(yù)警關(guān)注區(qū)域內(nèi)的大氣電場信息增加至8kV/m，且雷電定位信息顯示第四觀察區(qū)域內(nèi)在過去2小時中已經(jīng)有雷電過程發(fā)生，并且雷電過程發(fā)生的位置有向預(yù)警關(guān)注區(qū)域移動的趨勢時，則預(yù)警信息處理中心1.6生成聲光報警信號；
[0056]所述步驟3:預(yù)警信息處理中心1.6將生成的聲光報警信號通過雷電預(yù)警信息發(fā)布平臺1.2中的聲光警報信息發(fā)布模塊1.10發(fā)送給雷電預(yù)警信息發(fā)布終端1.3中的聲光警報器1.13，雷電預(yù)警信息發(fā)布終端1.3中的聲光警報器1.13對現(xiàn)場施工人員進行聲光報
警提醒。
[0057]上述技術(shù)方案中，所述的預(yù)警信息分級投放，其特征在于:雷電預(yù)警信息發(fā)布平臺
1.2依據(jù)施工工程安全管理制度的要求將信息發(fā)布對象進行了級別劃分，將不同等級的預(yù)警信息發(fā)送至不同安全管理權(quán)限的對象，以提醒施工相關(guān)人員做好防雷準備工作，保證了雷電預(yù)警信息的高效應(yīng)用。
[0058]上述技術(shù)方案的步驟3中，黃色預(yù)警信息或橙色預(yù)警信息或紅色預(yù)警信息或雷暴預(yù)報信息通過雷電預(yù)警信息發(fā)布平臺1.2中的手機信息發(fā)布模塊1.9發(fā)送給雷電預(yù)警信息發(fā)布終端1.3中的手機1.12。
[0059]上述技術(shù)方案的步驟3中，黃色預(yù)警信息或橙色預(yù)警信息或紅色預(yù)警信息或雷暴預(yù)報信息通過雷電預(yù)警信息發(fā)布平臺1.2中的WEB信息發(fā)布模塊1.7發(fā)送給雷電預(yù)警信息發(fā)布終端1.3中的電腦1.11。
[0060]本說明書未作詳細描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種適用于輸電線路施工作業(yè)的雷電預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于:它包括雷電預(yù)警信息處理平臺(1.1)、雷電預(yù)警信息發(fā)布平臺(1.2)、雷電預(yù)警信息發(fā)布終端(1.3)，所述雷電預(yù)警信息處理平臺(1.1)包括預(yù)警原始數(shù)據(jù)庫(1.4)、地理信息數(shù)據(jù)庫(1.5)和預(yù)警信息處理中心(1.6)，其中，所述預(yù)警原始數(shù)據(jù)庫(1.4)和地理信息數(shù)據(jù)庫(1.5)的通信端均連接預(yù)警信息處理中心(1.6)的通信端，所述預(yù)警信息處理中心(1.6)的信號輸出端通過雷電預(yù)警信息發(fā)布平臺(1.2)連接雷電預(yù)警信息發(fā)布終端(1.3)的信號輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于輸電線路施工作業(yè)的雷電預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于:所述雷電預(yù)警信息發(fā)布平臺(1.2)包括WEB信息發(fā)布模塊(1.7)、APP信息發(fā)布模塊(1.8)和手機信息發(fā)布模塊(1.9)，所述雷電預(yù)警信息發(fā)布終端(1.3)包括電腦(1.11)和手機(1.12)，所述預(yù)警信息處理中心(1.6)的信號輸出端分別連接WEB信息發(fā)布模塊(1.7),APP信息發(fā)布模塊(1.8)和手機信息發(fā)布模塊(1.9)的信號輸入端，WEB信息發(fā)布模塊(1.7)的信號輸出端通過網(wǎng)絡(luò)連接電腦(1.11)4--信息發(fā)布模塊(1.8)和手機信息發(fā)布模塊(1.9)的信號輸出端通過網(wǎng)絡(luò)連接手機(1.12)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的適用于輸電線路施工作業(yè)的雷電預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于:所述雷電預(yù)警信息發(fā)布平臺(1.2)還包括聲光警報信息發(fā)布模塊(1.10)，所述雷電預(yù)警信息發(fā)布終端(1.3)還包括聲光警報器(1.13)，所述預(yù)警信息處理中心(1.6)的信號輸出端連接聲光警報信息發(fā)布模塊(1.10)的信號輸入端，聲光警報信息發(fā)布模塊(1.10)的信號輸出端通過網(wǎng)絡(luò)連接聲光警報器(1.13)。
4.一種基于權(quán)利要求1-3任一項所述適用于輸電線路施工作業(yè)的雷電預(yù)警系統(tǒng)的雷電預(yù)警方法，其特征在于，它包括如下步驟: 步驟1:向預(yù)警原始數(shù)據(jù)庫(1.4)中存入輸電線路施工工程全線范圍及以輸電線路施工工程全線范圍為圓心，半徑60km的區(qū)域內(nèi)實時的雷達回波信息、雷電定位信息和大氣電場信息；同時向地理信息數(shù)據(jù)庫(1.5)存入輸電線路施工工程全線施工標段的地理坐標信息； 步驟2:預(yù)警信息處理中心(1.6)通過預(yù)警原始數(shù)據(jù)庫(1.4)獲取輸電線路施工工程全線范圍及以輸電線路施工工程全線范圍為圓心，半徑60km的區(qū)域內(nèi)實時的雷達回波信息、雷電定位信息和大氣電場信息，預(yù)警信息處理中心(1.6)通過地理信息數(shù)據(jù)庫(1.5)獲取輸電線路施工工程全線施工標段的地理坐標信息，所述預(yù)警信息處理中心(1.6)根據(jù)上述輸電線路施工工程全線范圍及以輸電線路施工工程全線范圍為圓心，半徑60km的區(qū)域內(nèi)實時的雷達回波信息、雷電定位信息、大氣電場信息和地理坐標信息，實現(xiàn)雷暴發(fā)展區(qū)域和雷電活動趨勢的跟蹤，當(dāng)雷達回波信息、雷電定位信息、大氣電場信息和地理坐標信息滿足下列條件時，生成相應(yīng)等級的預(yù)警信息； 設(shè)預(yù)警關(guān)注區(qū)域及以預(yù)警關(guān)注區(qū)域為圓心，半徑40~60km范圍內(nèi)的區(qū)域為第一觀察區(qū)域；設(shè)預(yù)警關(guān)注區(qū)域及以預(yù)警關(guān)注區(qū)域為圓心，半徑20~40km范圍內(nèi)的區(qū)域為第二觀察區(qū)域；設(shè)預(yù)警關(guān)注區(qū)域及以預(yù)警關(guān)注區(qū)域為圓心，半徑10~20km范圍內(nèi)的區(qū)域為第三觀察區(qū)域； 當(dāng)?shù)谝挥^察區(qū)域大氣中的-10°C溫度層對應(yīng)的高度上，雷達兩個連續(xù)的體掃均達到40dBz的回波反射率閾值，同時，雷電定位信息顯不第一觀察區(qū)域內(nèi)在過去2小時中有雷電過程發(fā)生，并且雷電過程發(fā)生的位置有向預(yù)警關(guān)注區(qū)域移動的趨勢時，則預(yù)警信息處理中心(1.6)生成黃色預(yù)警信息； 當(dāng)?shù)诙^察區(qū)域大氣中的-10°C溫度層對應(yīng)的高度上，雷達兩個連續(xù)的體掃均達到40dBz的回波反射率且在這個高度上40dBz以上回波反射率占25dBz以上回波反射率的體積百分比超過5%，同時，雷電定位信息顯示第二觀察區(qū)域內(nèi)在過去2小時中有雷電過程發(fā)生，并且雷電過程發(fā)生的位置有向預(yù)警關(guān)注區(qū)域移動的趨勢時，則預(yù)警信息處理中心(1.6)生成橙色預(yù)警信息； 當(dāng)預(yù)警關(guān)注區(qū)域內(nèi)的大氣電場信息增加至6kV/m，同時，雷電定位信息顯示第三觀察區(qū)域內(nèi)在過去2小時中有雷電過程發(fā)生，并且雷電過程發(fā)生的位置有向預(yù)警關(guān)注區(qū)域移動的趨勢時，則預(yù)警信息處理中心(1.6)生成紅色預(yù)警信息； 步驟3:預(yù)警信息處理中心(1.6)將生成的黃色預(yù)警信息或橙色預(yù)警信息或紅色預(yù)警信息通過雷電預(yù)警信息發(fā)布平臺(1.2)發(fā)送給雷電預(yù)警信息發(fā)布終端(1.3)，雷電預(yù)警信息發(fā)布終端(1.3)將預(yù)警信息播出，提醒施工人員。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雷電預(yù)警方法，其特征在于:所述步驟I中向預(yù)警原始數(shù)據(jù)庫(1.4)中還存入輸電線路施工工程全線范圍及以輸電線路施工工程全線范圍為圓心，半徑60km的區(qū)域內(nèi)實時的衛(wèi)星云圖信息； 所述步驟2中預(yù)警信息處理中心(1.6)還通過預(yù)警原始數(shù)據(jù)庫(1.4)獲取輸電線路施工工程全線范圍及以輸電線路施工工程全線范圍為圓心，半徑60km的區(qū)域內(nèi)實時的衛(wèi)星云圖信息，當(dāng)衛(wèi)星云圖信息中的云團局地標準差出現(xiàn)極大值，并且衛(wèi)星云圖信息中的紅外分裂灰度差出現(xiàn)極小值，且該極小值< 0，同時，氣象部門發(fā)布了雷暴天氣預(yù)報信息時，所述預(yù)警信息處理中心(1.6)生成雷暴預(yù)報信息； 所述步驟3中預(yù)警信息處理中心(1.6)將生成的雷暴預(yù)報信息通過雷電預(yù)警信息發(fā)布平臺(1.2)發(fā)送給雷電預(yù)警信息發(fā)布終端(1.3)，雷電預(yù)警信息發(fā)布終端(1.3)將雷暴預(yù)報信息播出，提醒施工人員。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雷電預(yù)警方法，其特征在于:所述步驟2中設(shè)預(yù)警關(guān)注區(qū)域及以預(yù)警關(guān)注區(qū)域為圓心，半徑小于10范圍內(nèi)的區(qū)域為第四觀察區(qū)域； 當(dāng)預(yù)警關(guān)注區(qū)域內(nèi)的大氣電場信息增加至8kV/m，且雷電定位信息顯示第四觀察區(qū)域內(nèi)在過去2小時中已經(jīng)有雷電過程發(fā)生，并且雷電過程發(fā)生的位置有向預(yù)警關(guān)注區(qū)域移動的趨勢時，則預(yù)警信息處理中心(1.6)生成聲光報警信號； 所述步驟3中預(yù)警信息處理中心(1.6)將生成的聲光報警信號通過雷電預(yù)警信息發(fā)布平臺(1.2)發(fā)送給雷電預(yù)警信息發(fā)布終端(1.3)，雷電預(yù)警信息發(fā)布終端(1.3)對現(xiàn)場施工人員進行聲光報警提醒。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的雷電預(yù)警方法，其特征在于:所述黃色預(yù)警信息或橙色預(yù)警信息或紅色預(yù)警信息或雷暴預(yù)報信息通過雷電預(yù)警信息發(fā)布平臺(1.2)中的手機信息發(fā)布模塊(1.9)發(fā)送給雷電預(yù)警信息發(fā)布終端(1.3)中的手機(1.12)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的雷電預(yù)警方法，其特征在于:所述黃色預(yù)警信息或橙色預(yù)警信息或紅色預(yù)警信息或雷暴預(yù)報信息通過雷電預(yù)警信息發(fā)布平臺(1.2)中的WEB信息發(fā)布模塊(1.7)發(fā)送給雷電預(yù)警信息發(fā)布終端(1.3 )中的電腦(1.11)。
【文檔編號】G08B25/10GK103745580SQ201310726107
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月25日
【發(fā)明者】馮萬興, 章涵, 田 浩, 郭鈞天, 谷山強, 方玉河, 王韜, 周自強, 陶漢濤, 俞坤師 申請人:國網(wǎng)電力科學(xué)研究院武漢南瑞有限責(zé)任公司, 國家電網(wǎng)公司