雷电监测传感器
雷电监测传感器
一、用途
雷电监测传感器主要用于实时监测雷电活动情况。它能帮助我们及时了解雷电的发生时间、位置、强度等信息。通过这些数据,我们可以提前做好雷电防护措施,减少雷电对人员、设备和建筑物等造成的损害。比如在电力系统中,及时掌握雷电情况可以提前对输电线路等进行保护,避免因雷击导致停电等事故;在气象领域,有助于准确预测雷电天气,为气象预报提供数据支持。
二、常见分类
电场型雷电监测传感器
这种传感器主要是通过检测大气电场的变化来监测雷电。当雷电发生前,大气电场会有明显的变化,电场型传感器可以捕捉到这些变化信号,从而提前预警雷电的来临。
磁场型雷电监测传感器
它主要是监测雷电产生的磁场变化。雷电放电过程会产生强大的磁场,磁场型传感器能够感知到这些磁场信号,并将其转化为电信号进行分析处理,以此来判断雷电的相关信息。
三、技术原理
电场型传感器原理
大气中存在着自然的电场,当雷电云形成时,云内电荷分布的变化会使周围大气电场发生改变。电场型雷电监测传感器内部有感应电极,当大气电场发生变化时,感应电极上会产生感应电荷,传感器通过检测感应电荷的变化来获取大气电场的变化信息,再经过信号处理和分析,判断是否有雷电活动以及雷电的大致情况。
磁场型传感器原理
雷电放电过程中会产生迅速变化的电流,根据电磁感应定律,变化的电流会产生变化的磁场。磁场型传感器通常采用线圈等磁性元件,当周围磁场发生变化时,线圈中会产生感应电动势。传感器将感应电动势转化为数字信号,通过对这些信号的分析,就能确定雷电的发生、位置和强度等参数。
四、应用场景
电力系统
在变电站、输电线路等电力设施中安装雷电监测传感器,可以实时监测雷电活动。一旦监测到有雷电靠近,通过ThingsCloud物联网平台将数据传输到监控中心。平台可以根据预设的规则进行智能联动,例如自动启动备用电源保护装置,防止雷击对电力设备造成损坏。同时,如果雷电强度超过设定阈值,平台会及时发出告警通知,提醒工作人员采取相应措施。
气象观测
气象部门利用雷电监测传感器来收集雷电数据,以提高雷电天气预报的准确性。传感器将监测到的数据上传至ThingsCloud平台,气象人员可以在平台上实时查看雷电的分布和发展情况。通过对大量历史数据的分析,还可以研究雷电的活动规律,为气象研究提供有力支持。
航空航天领域
机场和航天发射场等对雷电非常敏感的场所,安装雷电监测传感器可以保障飞行和发射安全。传感器将数据接入ThingsCloud平台后,工作人员可以根据平台上的实时数据进行决策。例如,当监测到有雷电活动时,平台可以实现定时控制,暂停飞机起降或航天发射任务,避免雷电对飞行器造成危害。
建筑及大型场馆
对于高楼大厦、体育场馆等人员密集的建筑,雷电监测传感器可以实时监测雷电情况。当有雷电接近时,通过ThingsCloud平台发出告警通知,提醒人员及时采取避雷措施。同时,平台还可以与建筑物的防雷系统进行智能联动,确保防雷设备正常工作。
五、使用举例
假设某大型风电场安装了雷电监测传感器,并将其接入ThingsCloud物联网平台。传感器实时监测风电场周围的雷电活动情况,并将数据传输到平台。
数据采集
平台会不断收集传感器传来的雷电数据,包括雷电发生的时间、位置、电场和磁场强度等信息,并将这些数据进行存储和整理。
告警通知
当监测到雷电活动接近风电场且强度达到一定阈值时,ThingsCloud平台会立即通过短信、邮件或平台内消息等方式向风电场管理人员发出告警通知,提醒他们注意防范雷击对风力发电机组等设备造成损害。
智能联动
平台可以根据预设的规则实现智能联动。例如,当监测到雷电强度较大时,自动控制风力发电机组停机,避免雷击损坏设备;同时,启动风电场的防雷接地系统,确保设备和人员安全。当雷电活动结束后,平台可以按照预设的时间或条件,自动控制风力发电机组恢复运行。