《基于雷电定位系统的雷电临近预警技术规范gbt+40619-2021》详细解读

《基于雷电定位系统的雷电临近预警技术规范gb/t40619-2021》详细解读contents目录1范围2规范性引用文件3术语和定义4总则5雷电临近预警5.1预警参数确定contents目录5.2预警流程设置5.3预警信息生成6证实方法附录A(资料性)雷电临近预警过程示例参考文献011范围雷电定位系统制造商雷电预警系统开发商适用对象气象、防雷及相关领域的研究人员和技术人员雷电临近预警的技术方法和流程预警信息的发布和应用雷电定位系统的基本构成和技术要求涉及内容标准的目的和意义010203提供雷电临近预警技术的统一规范提高雷电预警的准确性和时效性保障人民生命财产安全和电力系统的稳定运行适用范围的具体描述规定了基于雷电定位系统的雷电临近预警技术的术语和定义、技术要求、预警方法、预警信息发布、系统测试方法等技术要求适用于雷电定位系统的研制、生产、使用以及雷电临近预警业务的开展022规范性引用文件《雷电防护第4部分：建筑物内电气和电子系统》GB/T21714.4：针对建筑物内的电气和电子系统，该标准提供了具体的雷电防护措施，确保预警系统的稳定运行。《雷电防护第1部分：总则》GB/T21714.1：该标准提供了雷电防护的基本原则和方法，是雷电定位系统设计和运行的基础。《雷电防护第2部分：风险管理》GB/T21714.2：此部分标准详细说明了雷电防护的风险评估和管理方法，为雷电临近预警提供了风险管理依据。国家标准010203《雷电定位系统技术要求》QX/T103-2009该标准规定了雷电定位系统的技术要求，包括系统组成、性能指标等，是雷电临近预警技术的重要参考。行业标准《雷电保护系统部件（LPSC）的试验方法和要求》IEC62305-1：国际标准规定了雷电保护系统部件的试验方法和要求，为雷电定位系统的国际接轨提供了标准支持。以上规范性引用文件为《基于雷电定位系统的雷电临近预警技术规范GB/T40619-2021》提供了技术支撑和标准依据，确保了雷电临近预警技术的准确性和可靠性。国际标准033术语和定义雷电定位系统是一种利用闪电回击辐射的声、光、电磁场特性来遥测闪电回击放电参数的地基监测系统。定义主要由雷电探测站、中心数据处理站、用户终端和通信网络等组成。组成实时监测雷电活动，提供雷电发生的时间、位置、强度等参数信息。功能3.1雷电定位系统定义雷电临近预警是指基于雷电定位系统实时监测数据，结合相关算法模型，对未来短时间内雷电活动可能影响区域进行预警。预警等级通常根据雷电活动的强度、频次和影响范围等因素，将雷电临近预警划分为不同等级，如黄色预警、橙色预警和红色预警等。应用场景广泛应用于航空、电力、通信、交通等领域，以保障人员和设备安全。3.2雷电临近预警定义预警发布是指将雷电临近预警信息通过一定渠道及时向相关用户或公众发布的过程。3.3预警发布发布方式包括短信、电话、网络、广播、电视等多种形式，以确保预警信息能够迅速准确地传达给目标受众。发布要求预警发布应遵循及时性、准确性、全面性和针对性的原则，确保预警信息的有效性和可用性。同时，还需建立健全预警信息发布机制和流程，明确各部门职责和协作方式，以保障预警工作的顺利进行。044总则目的为了规范雷电临近预警技术的应用和发展，提高雷电灾害防御能力，减少雷电灾害损失，制定本标准。适用范围本标准适用于基于雷电定位系统的雷电临近预警技术的设计、开发、应用和维护。4.1目的和适用范围引用了一系列与雷电定位系统、雷电预警技术相关的国家标准、行业标准和国际标准，确保本标准的科学性和先进性。4.2规范性引用文件4.3术语和定义定义了雷电定位系统、雷电临近预警技术等关键术语，为后续章节的阐述提供了基础。对一些容易混淆的术语进行了澄清和界定，避免了理解上的歧义。提出了雷电临近预警技术应遵循的基本原则，包括科学性、准确性、及时性和可靠性等。明确了雷电临近预警技术的各项要求，包括系统性能、数据质量、预警发布等方面，为后续的技术实现提供了指导。4.4基本原则和要求055雷电临近预警5.1预警参数确定目标区域与缓冲区域预警参数应首先明确目标区域，即需要保护的具体地理范围。同时，根据目标区域的地理环境、雷击特性及防雷需求，设定合适的缓冲区域，通常建议设置成三层级缓冲区域。预警阈值这是启动或更新预警时，缓冲区内需要达到的地闪个数。初始启动时，预警阈值一般设置为1。预警数据源时间窗口指从启动（或更新）预警时刻开始，往回截取用于预警分析的雷电定位数据源的时间段，建议不超过30分钟。预警信息更新周期这是预警信息更新的频率，应根据实际需求设置，通常建议不超过10分钟。5.2预警流程设置持续预警预警启动后，系统应依据预警信息更新周期，持续滚动进行预警等级的计算与更新。预警等级通常分为三级（I级、II级、III级），由高到低反映雷电活动的紧急程度。结束预警当不满足预警条件的持续时间大于或等于预设的预警驻留时间（建议不小于3个预警信息更新周期）时，系统应自动结束预警。启动预警当地闪个数达到预警阈值时，系统应自动启动预警。030201应包括预警等级、目标区域及缓冲区域内的地闪情况、预计的雷电活动趋势等关键信息。预警信息内容预警信息应通过适当的方式（如短信、电子邮件、专用APP等）及时发布给相关用户，以便他们采取相应的防范措施。预警信息发布5.3预警信息生成065.1预警参数确定根据雷电活动的历史数据和统计分析，设定触发预警的雷电强度阈值。雷电强度阈值在一定时间范围内，统计雷电发生的频次，超过设定阈值时触发预警。雷电频次阈值通过分析雷电活动的移动轨迹，确定其移动速度和方向，为预警提供重要参数。移动速度和方向预警参数类型010203参数确定方法数据统计分析对历史雷电数据进行统计分析，确定合适的预警参数。结合专家的知识和经验，对预警参数进行科学合理的设定。专家经验判断通过实时监测雷电数据，动态调整预警参数，提高预警准确性。实时数据监测01预警系统建设根据预警参数，建设和完善雷电预警系统，提高预警的及时性和准确性。预警参数的应用02应急预案制定结合预警参数，制定科学合理的应急预案，减少雷电灾害造成的损失。03雷电风险评估利用预警参数，对雷电风险进行评估，为防范雷电灾害提供科学依据。075.2预警流程设置当雷电定位系统监测到地闪活动，并且地闪个数达到预设的预警阈值时，预警系统将被触发启动。这个预警阈值通常设置为1，意味着一旦探测到地闪活动，预警系统就会立即启动。1.启动预警预警启动后，系统将进入持续预警阶段。在这一阶段，预警信息会不断更新，以反映最新的雷电活动情况。预警信息的更新周期应根据实际需求设定，通常不超过10分钟，以确保信息的实时性和准确性。2.持续预警5.2预警流程设置3.预警等级计算与更新在持续预警阶段，系统会根据地闪的个数以及所处缓冲区域的层级，动态计算并更新预警等级。预警等级通常分为三个级别，由高到低依次为I级、II级和III级。当地闪个数增加或减少时，预警等级会相应调整。4.结束预警当不满足预警条件的持续时间达到预设的驻留时间（通常不小于3个预警信息更新周期）后，如果地闪活动仍然低于预警阈值，系统将结束预警。这意味着雷电活动已经减弱或停止，对目标区域的影响减小或消除。5.2预警流程设置085.3预警信息生成预警信息内容01根据雷电活动的强度、频率和预计影响范围，确定并发布不同级别的预警信息，如一级（最高）、二级、三级（最低）等。明确指出受雷电活动影响的地理区域，包括具体的行政区划、重要设施或关键地点等。提供雷电活动预计开始、持续和结束的时间范围，以帮助相关单位和个人做好应对准备。0203预警级别预警区域预计时间预警信息发布更新频率根据雷电活动的变化情况和预警需求，适时更新预警信息，以保持其时效性和准确性。发布渠道通过广播、电视、互联网、手机短信等多种渠道，确保预警信息能够快速、准确地传达给目标受众。指导措施针对不同级别的预警，提供相应的防御指导和应对措施建议，如人员避险、设备断电等。应急响应预警信息应用预警信息的发布应触发相应的应急响应机制，确保各相关部门和单位能够迅速、有效地应对雷电活动带来的威胁。0102096证实方法虚警率和漏报率评估规范中提到的证实方法主要使用虚警率和漏报率等指标来评价雷电临近预警的效果。这些指标有助于了解预警系统的准确性和可靠性。虚警率指系统发出预警但实际上并未发生雷电事件的概率，用于评估预警系统的误报情况。漏报率指实际发生雷电事件但系统未发出预警的概率，用于评估预警系统的敏感性。6.证实方法010203数据对比与分析通过对比雷电定位系统的实际监测数据与预警系统生成的数据，可以分析预警系统的性能。这种方法可以帮助识别预警系统的偏差，并对其进行调整以提高准确性。预警效果的可视化展示通过将预警效果以图表或其他可视化形式展示，可以更直观地了解预警系统的性能。这有助于决策者快速理解预警系统的效果，并根据需要进行调整。6.证实方法10附录A(资料性)雷电临近预警过程示例确定预警区域根据雷电活动特点和保护需求，确定需要进行雷电临近预警的区域范围。数据收集与处理收集雷电定位系统监测到的实时雷电数据，并进行必要的数据处理和分析。预警模型建立基于历史雷电数据和气象条件，建立雷电临近预警模型，用于预测雷电发生的可能性和影响范围。预警准备阶段预警更新与解除根据雷电活动的实际情况，及时更新预警信息，并在雷电活动减弱或结束后解除预警。预警级别判定根据预警模型的分析结果，确定雷电临近预警的级别，如黄色、橙色或红色预警。预警信息发布通过适当的渠道，如短信、广播、电视等，及时向公众发布雷电临近预警信息，提醒公众采取相应的防护措施。预警发布阶段预警响应相关单位和个人在接收到预警信息后，应按照预警级别采取相应的防护措施，如暂停户外活动、关闭电器设备等。预警效果评估在雷电活动结束后，对雷电临近预警的效果进行评估，包括预警的准确性、及时性以及公众对预警的响应情况等。预警改进与优化根据评估结果，对雷电临近预警技术进行改进与优化，提高预警的准确性和有效性。预警响应与评估阶段11参考文献参考文献目标区域与缓冲区域规范明确了目标区域和缓冲区域的设定原则。目标区域是需要进行预警的地理区