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基于雷电临近预警技术的主动防雷应用

应用气象学报 2015年第5期26卷 610-617页

作者：曾金全朱彪王颖波张烨方中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081 福建省防雷中心福州350001

为了使雷电临近预警技术在雷电灾害防御业务中更好地发挥作用,针对电子系统的雷电灾害特点,在传统被动防雷技术基础上,提出基于雷电临近预警的主动防雷技术,应用雷电临近预警和远程控制等技术,开发以B/S结构为架构的雷电临近预警应用系... 详细信息

为了使雷电临近预警技术在雷电灾害防御业务中更好地发挥作用,针对电子系统的雷电灾害特点,在传统被动防雷技术基础上,提出基于雷电临近预警的主动防雷技术,应用雷电临近预警和远程控制等技术,开发以B/S结构为架构的雷电临近预警应用系统。对2013年8月一2014年8月福建省泉州市4个无线电监测站的主动防雷应用效果进行两种方法的预警效果检验。检验结果表明:主动防雷技术是对被动防雷技术的一个较好的完善和补充。采用闪电数量对比分析,4个监测站的有效预警率为69%,采用预报评分方法对比分析,4个监测站的平均准确率为53%,对雷电活动发生较为集中的区域预警效果较好,对雷电活动发生较为零散的区域预警效果有所降低。

关键词：雷电临近预警主动防雷远程控制效果检验

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强雷暴天气情况下自动气象站的主动防雷研究

海峡科学 2022年第11期 7-11,16页

作者：彭发强赖洞森黄爱玉福建省龙岩市气象局福建龙岩364000

针对龙岩市辖区内5个国家基本气象站和2个国家天气观测站在强雷暴天气过境后的设备损坏情况,对易受损的设备采取主动防雷措施。利用ConvLSTM算法预测强雷暴天气过境时间,在强雷暴天气来临前30分钟内主动关闭B站,切断各类传感器及主采集... 详细信息

针对龙岩市辖区内5个国家基本气象站和2个国家天气观测站在强雷暴天气过境后的设备损坏情况,对易受损的设备采取主动防雷措施。利用ConvLSTM算法预测强雷暴天气过境时间,在强雷暴天气来临前30分钟内主动关闭B站,切断各类传感器及主采集器线路,实现减少观测设备损坏的目的,并在模拟测试实验中,证明了该文设计的主动防雷系统能够在强雷暴天气来临前断开观测设备线路,达到保护设备的目的,且采集的数据符合观测业务规范,具有实用价值。

关键词： ConvLSTM 继电器主动防雷

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基于XGBoost的网格化雷电预测模型

山东工业技术 2024年第4期 107-114页

作者：黄哲浩国网江苏省电力有限公司张家港市供电分公司江苏张家港215600

电网设备智能防雷是人工智能与电力工作很好的结合点。本文采用单一的雷电探测数据,基于XGBoost算法和网格化的思想,建立雷电预测模型。主要结论如下:①模型仅仅依赖雷电探测数据,实现了探测器周围各网格的非定点雷电分级预警,时间提前... 详细信息

电网设备智能防雷是人工智能与电力工作很好的结合点。本文采用单一的雷电探测数据,基于XGBoost算法和网格化的思想,建立雷电预测模型。主要结论如下:①模型仅仅依赖雷电探测数据,实现了探测器周围各网格的非定点雷电分级预警,时间提前量为30分钟,网格大小为5 km*5 km,预测效果较好。②模型的预测精确率可达78.6%,预测召回率可达65.6%,F1值可到71.5%。③缩小网格一定程度可提升预测精确率,但漏报率也随之提升,两个指标矛盾又统一;将网格扩充为25宫格时,增加了大量不必要的特征值,导致模型预测效果降低。本文的模型改进了当前雷电预测模型定点预测的局限性,增加了分级预警,在主动防雷模式中具有现实意义。

关键词：雷电预测主动防雷网格化 XGBoost算法

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基于单一数据的雷电移动趋势分析

河北电力技术 2024年第5期43卷 77-82页

作者：黄哲浩国网江苏省电力有限公司张家港供电分公司江苏张家港215600

从雷电数据中挖掘有效信息进行雷电预警顺应了电网数字化转型的趋势。本文深度挖掘雷电数据,从微分角度探索雷云移动规律,将雷电幅值和数量量化到网格内像素化处理雷电数据,从而实现雷电预警。细化提取数据的年月日分时秒时间信息并进... 详细信息

从雷电数据中挖掘有效信息进行雷电预警顺应了电网数字化转型的趋势。本文深度挖掘雷电数据,从微分角度探索雷云移动规律,将雷电幅值和数量量化到网格内像素化处理雷电数据,从而实现雷电预警。细化提取数据的年月日分时秒时间信息并进行去重,在时间和空间上聚类分析来深度挖掘雷电数据,可发现连续时段的雷云轨迹转角多在20°~120°,移动距离一般不超过30 km。通过对比连续时段雷电数据像素图可观察雷云的发展趋势,预测未来雷云的覆盖区域,从而实现雷电预警。所提出的基于单一的雷电探测数据进行雷电预警,对于主动防雷有现实意义。

关键词：雷电数据深度挖掘像素化主动防雷

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智能雷电预警系统的应用

辽宁广播电视技术 2024年第1期 44-45页

作者：苏永新辽宁省广播电视丹东凤凰山转播台

智能雷电预警系统的应用在广播电视领域具有重要意义。本论文通过引人云计算、移动互联网和物联网技术,将传统的被动防雷升级为主动防雷,实现了雷电预警、智能化防雷和智能化监测。通过对防雷设备的监测和数据分析,优化防雷策略,提升防... 详细信息

智能雷电预警系统的应用在广播电视领域具有重要意义。本论文通过引人云计算、移动互联网和物联网技术,将传统的被动防雷升级为主动防雷,实现了雷电预警、智能化防雷和智能化监测。通过对防雷设备的监测和数据分析,优化防雷策略,提升防雷减灾的能力。

关键词：智能雷电预警系统广播电视防雷主动防雷数据分析

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智能雷电预警系统的应用

辽宁广播电视技术 2024年第2期 27-28页

作者：苏永新辽宁省广播电视丹东凤凰山转播台

关键词：智能雷电预警系统广播电视防雷主动防雷数据分析

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智能防雷控制系统的开发与研究

智能防雷控制系统的开发与研究

作者：程飞济南大学

学位级别：硕士

目前,随着水利部黄河委员会投入巨资为涵闸安装了计算机远程监控系统,使黄河水资源管理与水量调度更为科学,所以确保该系统平稳运行尤其重要。但由于涵闸所处物理位置的特殊性,地质、气象条件均比较严酷,所以雷暴和各种电磁脉冲侵害的... 详细信息

目前,随着水利部黄河委员会投入巨资为涵闸安装了计算机远程监控系统,使黄河水资源管理与水量调度更为科学,所以确保该系统平稳运行尤其重要。但由于涵闸所处物理位置的特殊性,地质、气象条件均比较严酷,所以雷暴和各种电磁脉冲侵害的概率相对比较大。涵闸远程监控系统在雷雨季节来临时极易遭到雷击事故,设备损坏严重,造成系统功能局部失效甚至瘫痪,经济损失较大。因此,研究有效防雷方法,保证设备及人身安全及系统平稳运行具有重要的意义。山东黄河引黄涵闸监控系统现有的防雷器ZYSPD20K,在2003年至2008年间经多次实验该种防雷器在电源感应雷电电压超过1.6kV时才能动作,而后端设备在低于该电压时就已经被击穿损坏,其防雷效果不高,是非智能被动的在线防雷系统,并且具有被动防雷系统滞后性的普遍致命缺点,所以安装此类防雷设备的涵闸监控系统在雷击天气下是非常不安全的。根据以上的综合分析,我们在设计控制系统时应采取主动防雷的设计思想,提高防雷效率。智能防雷技术采用主动防雷思想,通过使用各种检测手段并借鉴专家系统控制方法实现了防雷控制系统的预见性、主动性、及时性等功能。本文在分析防雷系统特性的基础上,运用专家系统控制方法实现雷电保护的智能控制。采用数据统计和专家思想的方法通过正向推理得到该系统的规则集;采用大气相对湿度和雷达回波强度的统计特性分析实现数据检测;依据济南地区近年的气象资料,得到了大气相对湿度和雷达回波强度之间存在着一元线性关系,采用大气相对湿度反推得到雷达回波强度,而雷达回波强度反应了雷暴气象时雷电的强度,为雷电预测提供了统计依据。雷暴天气另一个直接因素是大气电场强度,在平原地区一般发生负地闪,电场强度的增强有一定的时间累积,根据电场强度的高低设定报警级别,为主动防雷提供了现实依据。此外,通过雷声信号采集、预处理、特征提取,利用BP神经网络识别雷声信号,判别雷暴气象的可能性。最后,利用闪电光信号的相关性分析,并计算闪电光信号的相关系数,同时设定相关系数阈值判定雷暴天气的可能性。还就闪电图像纹理特征分析应用于防雷控制进行了初步探讨。根据大气相对湿度和雷暴天气的统计关系、雷电电场强度的时间积累性、雷声声音识别和闪电图像处理的原理,我们制定了相应的模糊控制规则,实现了一般雷暴天气的逻辑控制及特殊雷暴天气的单独控制。该系统根据特殊要求进行闸室动力线和信号线的自动投切,并具有手机短信或者电话进行远程控制及系统监控的功能。采用ABB公司的AC500 PLC作为现场工作站,上位机采用威论触摸屏MT6070IH。采用EB8000软件平台开发了已经用于实际涵闸的实用系统。实际运行表明,该系统安全、可靠,有效实现了涵闸的防雷保护。

关键词：雷电监测专家系统主动防雷相对湿度雷达反射率因子