摘 要：本文通過了解目前雷電防護(hù)技術(shù)服務(wù)市場和雷電防護(hù)在線監(jiān)測系統(tǒng)主要功能，對已經(jīng)建立的雷電在線監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)和運行情況的介紹，分析雷電防護(hù)在線監(jiān)測系統(tǒng)在雷電防護(hù)管理和監(jiān)管中的重要作用及廣闊的市場前景，得出雷電防護(hù)在線監(jiān)測系統(tǒng)在這數(shù)字化、智能化時代，在線監(jiān)測的實時數(shù)據(jù)顯示和告警，可實現(xiàn)及時發(fā)現(xiàn)、完善和消除雷擊安全隱患，儲存的在線監(jiān)測數(shù)據(jù)資料，可為雷電防護(hù)系統(tǒng)合理效應(yīng)分析、內(nèi)部安全管理、雷電防護(hù)市場監(jiān)管和雷災(zāi)調(diào)查、鑒定提供根據(jù)科學(xué)和精確的依據(jù)，是雷電防護(hù)減災(zāi)事業(yè)發(fā)展和科學(xué)管理的發(fā)展方向之一。
隨著社會經(jīng)濟(jì)和電子技術(shù)的不斷發(fā)展，電子設(shè)備和智能系統(tǒng)在人們?nèi)粘Ｉ钪械玫搅藦V泛應(yīng)用，這些高、精、尖電子設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)高度集成化，耐過電壓、耐過電流的水平極低，雷擊產(chǎn)生的過電壓及電磁脈沖極易造成設(shè)備損壞，輕者使設(shè)備誤動作、終端接口損壞、通信中斷、數(shù)據(jù)丟失、信息傳遞障礙等，重者使設(shè)備損壞、系統(tǒng)癱瘓、無法運行，嚴(yán)重影響正常的工作生活，甚至出現(xiàn)人身傷亡事故。雷電災(zāi)害作為地球最嚴(yán)重的十種自然災(zāi)害之一，它能釋放出巨大的能量、具有極強(qiáng)的破壞力，并帶有隨機(jī)性、局域性、突發(fā)性、瞬時性及三維性等特點，使得對它的深入研究和了解有很大的難度。目前全國的雷電防護(hù)水平還停留在被動雷電防護(hù)時代，加上雷電防護(hù)技術(shù)服務(wù)市場的全面放開，雷電防護(hù)技術(shù)服務(wù)單位的雷電防護(hù)技術(shù)培育還不成熟，雷電防護(hù)監(jiān)管相關(guān)制度等還未完善，使得雷電防護(hù)技術(shù)服務(wù)市場有一定的混亂，大部分技術(shù)服務(wù)單位還只是開展原來的傳統(tǒng)檢測技術(shù)服務(wù)模式，致使雷擊安全隱患未能及時排除, 難以滿足社會或用戶對雷電防護(hù)安全隱患的“事前預(yù)警、事中監(jiān)控和事后評估”的基本訴求。
1、雷電防護(hù)在線監(jiān)測系統(tǒng)的主要功能
雷電防護(hù)在線監(jiān)測系統(tǒng)是在數(shù)字化時代下，隨著數(shù)字、智能化與各行各業(yè)的深度融合產(chǎn)生的一種新型的雷電防護(hù)技術(shù)服務(wù)平臺，其主要功能包含雷擊發(fā)生時的雷電流峰值、波形、次數(shù)、時間記錄；電涌保護(hù)器（SPD）的保護(hù)開關(guān)狀態(tài)、模塊脫扣狀態(tài)、動作計數(shù)和漏電流（老化）等實時監(jiān)控，自動進(jìn)行劣化分析、壽命預(yù)警、開關(guān)跳閘和脫扣報警；接地電阻在線監(jiān)測，定期（可設(shè)定）對接地電阻值大小進(jìn)行檢測，檢測時間和數(shù)據(jù)形成數(shù)據(jù)曲線等；地電位升（跨步電壓、接觸電壓）監(jiān)測，電壓大小、發(fā)生時間、電壓性質(zhì)（工頻或雷電壓）等，并實現(xiàn)設(shè)備管理、數(shù)據(jù)存儲、查詢、分析等功能。通過雷電防護(hù)在線監(jiān)測系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)，可遠(yuǎn)端實現(xiàn)對現(xiàn)場狀況和雷電防護(hù)裝置運行情況的實時監(jiān)控，對相關(guān)參數(shù)設(shè)置可使其在出現(xiàn)問題時進(jìn)行定向報送告警，讓使用單位及時排查隱患、維護(hù)維修、安全隱患治理，極大地提升了雷電防護(hù)裝置的安全有效性，防止二次災(zāi)害發(fā)生和人身安全；通過建立數(shù)據(jù)庫檔案，能實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，實現(xiàn)線上“專家把脈”，準(zhǔn)確、快速制定解決方案或應(yīng)急預(yù)案，盡可能地將雷擊事故或損失控制到最低水平。
2、建設(shè)及應(yīng)用情況
2.1、建設(shè)情況
現(xiàn)在很多對雷電防護(hù)要求較高的單位已經(jīng)安裝雷電防護(hù)在線監(jiān)測系統(tǒng)，今年初在新一代天氣雷達(dá)站的建設(shè)中也建設(shè)了雷電防護(hù)在線監(jiān)測系統(tǒng)。其主要建設(shè)情況是：一是在雷達(dá)塔樓頂接閃桿和數(shù)據(jù)處理中心的觀測場風(fēng)向桿頂接閃器的引下線處安裝雷電峰值監(jiān)測儀,對雷電下泄通道的雷電波形、峰值及發(fā)生的時間等參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測；二是在重要位置（總配電及機(jī)房等）的SPD前段安裝SPD 模塊老化（阻性漏電流）監(jiān)測儀和 SPD 工作狀態(tài)與動作計數(shù)監(jiān)測儀，主要監(jiān)測 SPD 在工作電壓下的阻性漏電流、模塊動作次數(shù)、熱敏脫扣和保護(hù)開關(guān)狀態(tài)，用來發(fā)現(xiàn)SPD劣化情況和提醒被雷擊后設(shè)備的功能完好性檢查；三是在地網(wǎng)處安裝接地電阻測試儀，遠(yuǎn)程實時或設(shè)定周期檢測地網(wǎng)接地電阻，這種接地電阻測試儀具有精度高、溫漂小、自動精度校準(zhǔn)等功能，可減小人為因素，保證接地電阻檢測結(jié)果真實，節(jié)省人力物力；四是在單位值班室建立總服務(wù)器和開發(fā)安裝操作平臺軟件，對本地數(shù)據(jù)進(jìn)行保存及處理，達(dá)到遠(yuǎn)程在線實時監(jiān)控和查看雷電防護(hù)裝置的好壞，并儲存監(jiān)測資料，便于后期開展歷史數(shù)據(jù)的查詢和分析等。各個監(jiān)測儀器的數(shù)據(jù)采集是通過物聯(lián)網(wǎng)通信模塊，實現(xiàn)以太網(wǎng)自由組網(wǎng)，收集采集信息發(fā)送到值班室服務(wù)器監(jiān)測平臺。
2.2、運行情況
該系統(tǒng)自5月建立以來，運行較為穩(wěn)定，主要幾次警告雷達(dá)站通信信號不太穩(wěn)定，采用的無線通信移動通信不好時會斷線，這種情況信號好時會自動恢復(fù)。
查閱和統(tǒng)計分析監(jiān)測資料：1、目前為止雷電防護(hù)接閃器的峰值檢測儀還沒有記錄到發(fā)生直接雷擊；2、接地電阻測試儀相對來說較為穩(wěn)定，接地電阻會隨濕度和溫度有一些起伏變化；3、工作電壓和SPD開關(guān)脫扣情況監(jiān)測比較準(zhǔn)確；4、SPD的漏電流變大較快，SPD模塊對應(yīng)的該相電源記錄的過電壓次數(shù)比其他相就會多一些；5、軟件操作平臺相對來說也較為穩(wěn)定。
3、雷電防護(hù)在線監(jiān)測系統(tǒng)的作用和市場前景分析
3.1、雷電防護(hù)減災(zāi)事業(yè)發(fā)展中的作用分析
雷電防護(hù)在線監(jiān)測系統(tǒng)是一個能實現(xiàn)可視、可知、可測、可控的智能化操控管理平臺，能讓運維與安全隱患實時關(guān)聯(lián)，發(fā)出告警，及時排查和維護(hù)維修安全隱患，并實現(xiàn)數(shù)據(jù)儲存、共享，統(tǒng)計雷電防護(hù)裝置運行耐受率，以及故障維護(hù)次數(shù)、設(shè)備更換次數(shù)及安全隱患出現(xiàn)次數(shù)等信息，綜合評價雷電防護(hù)裝置的運行性能，為運維管理提供數(shù)據(jù)分析資料、制定科學(xué)化、專業(yè)化的防御整改方案和規(guī)范化管理。與以往的相比，可實現(xiàn)以下轉(zhuǎn)變：一是實時在線監(jiān)測，由過去的定期檢測轉(zhuǎn)變?yōu)閷崟r遠(yuǎn)程監(jiān)測，通過告警，及時發(fā)現(xiàn)隱患和排除隱患，可實現(xiàn)定期計劃檢修轉(zhuǎn)變?yōu)閷崟r狀態(tài)檢修，讓被動防御轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄苤鲃臃烙?span style="margin: 0px; padding: 0px; outline: none; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; overflow-wrap: break-word !important; border-width: 0px; border-style: initial; border-color: initial; font: inherit; vertical-align: baseline; letter-spacing: -0.05pt;">二是實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，可實現(xiàn)對雷電防護(hù)裝置靜態(tài)防護(hù)效果評估轉(zhuǎn)為動態(tài)實時評估，對已經(jīng)安裝的雷電防護(hù)裝置起到的實效進(jìn)行更科學(xué)的判定，可在此基礎(chǔ)上完善更安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理的雷電防護(hù)裝置；三是實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，可對雷電防護(hù)裝置使用單位在雷電防護(hù)安全管理中的職責(zé)更加明確，實現(xiàn)粗放式管理轉(zhuǎn)變?yōu)槊骷?xì)化、科學(xué)化、數(shù)據(jù)化管理。四是在線監(jiān)控的漏電流峰值、時間等數(shù)據(jù)，為雷電災(zāi)害調(diào)查、鑒定分析實現(xiàn)由雷電防護(hù)專家評估轉(zhuǎn)變?yōu)閷＜?現(xiàn)場實時資料+歷史數(shù)據(jù)資料分析，使得災(zāi)害調(diào)查和鑒定報告的科學(xué)性和準(zhǔn)確性更強(qiáng)；五是通過查詢和對比在線監(jiān)測的實際數(shù)據(jù)與雷電防護(hù)技術(shù)服務(wù)企業(yè)提供報告檢測數(shù)據(jù)的比對，便于對雷電防護(hù)檢測技術(shù)服務(wù)單位的服務(wù)質(zhì)量進(jìn)行考核和管理，可進(jìn)一步加強(qiáng)對雷電防護(hù)技術(shù)服務(wù)單位監(jiān)管，豐富質(zhì)量考核手段，防止在服務(wù)過程中出現(xiàn)“弄虛作假”等，確保技術(shù)服務(wù)中介機(jī)構(gòu)能實實在在地提供專業(yè)化和規(guī)范化的服務(wù)。
3.2、市場前景分析
2017年9月，《國家安全監(jiān)管總局關(guān)于印發(fā)危險化學(xué)品安全生產(chǎn)“十三五”規(guī)劃》的通知》中提出了要加大雷電預(yù)警和在線監(jiān)測的研發(fā)和應(yīng)用；2021年3月，上海市氣象局、上海市應(yīng)急管理局發(fā)布的《關(guān)于做好2021年度本市雷電防護(hù)安全管理工作的通知》中提出：“試點推廣雷電防護(hù)安全在線監(jiān)測系統(tǒng)，實施智能化監(jiān)管，實時掌握重點監(jiān)測區(qū)域雷電防護(hù)裝置的日常性能狀態(tài)，提升管理效能”；2022年2月國家應(yīng)急管理部?；O(jiān)管二司出臺的《大型油氣儲存基地雷電預(yù)警系統(tǒng)基本要求（試行）》中提出了大型油氣儲存基地必須安裝雷電預(yù)警系統(tǒng)（含在線監(jiān)測）。
常規(guī)的雷電防護(hù)認(rèn)知是在需要保護(hù)的場所、建（構(gòu)）筑物或設(shè)備中增加雷電防護(hù)裝置就能起到雷電防護(hù)保護(hù)作用，事后較少展開排查和維護(hù)。殊不知，作為雷電防護(hù)保護(hù)設(shè)施和設(shè)備，本身就為易損器件和設(shè)備，有一定的使用年限，若不及時排查、檢修和維護(hù)，極易失去雷電防護(hù)保護(hù)效果，從而造成雷擊災(zāi)害發(fā)生，部分還會因為老化造成熱脫扣失效等，引起短路起火等事故。平常的人工定期檢測，也因部分建（構(gòu)）筑物特殊，排查難度大、而且周期長，就容易出現(xiàn)漏檢、檢測不到位的現(xiàn)象，雷電防護(hù)裝置運行數(shù)據(jù)和故障數(shù)據(jù)不能實時監(jiān)測，導(dǎo)致掌握的信息不及時和存在誤差，無發(fā)預(yù)判雷電防護(hù)裝置的壽命，致使在檢測周期內(nèi)存在雷擊安全隱患。
為順應(yīng)時代的發(fā)展，彌補(bǔ)雷電防護(hù)裝置監(jiān)管手段落后的短板，“雷電防護(hù)智能在線監(jiān)測系統(tǒng)”應(yīng)運而生，其全方面的對直擊雷、感應(yīng)雷、接地電阻、SPD工作情況和地電位升等進(jìn)行實時在線監(jiān)測、動態(tài)監(jiān)管，形成信息共享、預(yù)警互通、處置互動的監(jiān)管網(wǎng)絡(luò)，為未來構(gòu)建事前跟蹤、事中防范、事后查處的全過程監(jiān)管體系，形成“全域互通、提前預(yù)警、實時響應(yīng)”的監(jiān)管環(huán)路。雷電防護(hù)是一個系統(tǒng)工程，危及到各個行業(yè)，隨著智能化的不斷普及和增強(qiáng)，雷電防護(hù)是必不可少的安全保障，雷電防護(hù)減災(zāi)的“預(yù)防為主，防患于未然”理念也必將深入人心，“雷電防護(hù)智能在線監(jiān)測系統(tǒng)”已在一些重要場所進(jìn)行應(yīng)用，以后會在各行各位中得到廣泛應(yīng)用，市場前景將非常廣闊。
4、結(jié)語
筆者在氣象部門雷電防護(hù)技術(shù)服務(wù)一線工作了20余年，感覺雷電防護(hù)事業(yè)的發(fā)展是跟不上時代發(fā)展的，在國家大力推進(jìn)科技創(chuàng)新的今天，今年在雷達(dá)站建立的雷電防護(hù)在線監(jiān)測系統(tǒng)，用于對雷電防護(hù)裝置在線監(jiān)測和新知識、技術(shù)的探索驗證，但因時間較短，收集的數(shù)據(jù)不夠全面，有待于后期收集更多資料進(jìn)一步分析研究。但通過對其作用和市場前景的分析，得出這個項目是非常必要大力發(fā)展推廣應(yīng)用的，因其不但能實時監(jiān)控雷電防護(hù)裝置的好壞，提供告警，還能全面收集雷擊發(fā)生時的各種資料可用于后期的雷電防護(hù)研究，使得以后能不斷完善雷電防護(hù)智能化、科學(xué)化、規(guī)范化的防護(hù)和管理程度，最大限度的避免和減少雷擊災(zāi)害發(fā)生造成的巨大損失。
作者：周國軍，王道平，顧星星，周延洲，尹娟，梁忠武，楊景帥
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