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The Application of Initiative Lightning Protection Technology Based on Lightning Nowcasting and Warning
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摘要: 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—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。Abstract: Based on traditional passive lightning protection technology, an initiative of lightning protection technology is proposed on the basis of lightning nowcasting and warning system, considering features of electron system thunderbolt disaster. An application system is developed based on B/S framework. The system can automatically block lightning surge channel of protection when lightning is coming, and return to normal when the alarm is clear. Through the visualization of GIS, the process of lightning, the evolution of effective warning and the implementation of control terminal are shown dynamically. A survey is carried out on terrain conditions of four radio stations at Quanzhou, and the historical lightning environment and the main route of lighting wave invasion are analyzed in detail. The initiative lightning protection technology is used in the serious area of thunderbolt disaster by the way of key locations. Combining the electromagnetic field of the lightning current radiation and the anti-jam effect of electronic apparatus, the key location is determined within a 5-kilometer radius. In order to evaluate the effect, the response time of sub-closing and the advanced direction and time detecting (ADTD) of monitoring data of each terminal is analyzed. The efficiency of initiative lightning protection is tested by two methods in these four radio stations from August 2013 to August 2014. One method is to calculate the efficiency of thunderbolt disaster depending by counting the total number of lightning in range of key locations, the number of lightning when the warning level is at dangerous or too dangerous level. The forecast scoring method is also used to estimate the efficiency, giving the POD (probability of detection), FAR (false alarm rate) and TS (threat score).The result demonstrates that the initiative lightning protection technology is a better improvement and supplement for the passive lightning protection technology. In contrast with the quantity of lightning flashes, warning results of 4 radio stations is 69%, and with the forecast scoring method the probability of detection is 53%. The system gives better warning result in the area where lightning activities are centralized than that in the area where lightning activities is scattered.
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图 1 2005—2012年4个无线电监测站年平均雷击次数
Fig. 1 The number of annual mean lightning strokes at 4 monitoring stations from 2005 to 2012
图 2 2013年8月—2014年8月4个无线电监测站雷电预警服务统计
Fig. 2 Lightning warning service statistic of 4 monitoring stations from Aug 2013 to Aug 2014
图 3 2013年8月—2014年8月4个无线电监测站分合闸指令评估统计
Fig. 3 The statistic of sub-closing order evaluation of 4 monitoring stations from Aug 2013 to Aug 2014
表 1 2013年8月14日05:30—07:00石狮站预警级别和分合闸状态
Table 1 Warning level and sub-closing status for Shishi Station from 0530 BT to 0700 BT on 14 Aug 2013
时段 预警级别 分合闸状态 05:30—05:45 危险 分 05:45—06:00 危险 分 06:00—06:15 很危险 分 06:15—06:30 很危险 分 06:30—06:45 很危险 分 06:45—07:00 一般 合 
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表 2 2013年8月29日大坪山站分合闸与闪电数量
Table 2 Sub-closing status and number of lightning for Dapingshan Station on 29 Aug 2013
时间 分合闸状态 发生闪电数量 15:30—15:45 合 0 15:45—16:45 分 24 16:45—20:45 合 4 20:45—21:00 分 0
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表 3 2013年8月29日泉港站分合闸与闪电数量
Table 3 Sub-closing status and number of lightning for Quangang Station on 29 Aug 2013
时间 分合闸状态 发生闪电数量 15:00—16:45 合 2 16:45—17:15 分 0 17:15—17:45 合 0 17:45—20:45 分 84
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表 4 2013年8月29日石狮站分合闸与闪电数量
Table 4 Sub-closing status and number of lightning for Shishi Station on 29 Aug 2013
时间 分合闸状态 发生闪电数量 16:00—16:30 分 0 16:30—16:45 合 0 16:45—17:00 分 0 17:00—20:15 合 7
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表 5 2013年8月29日南安站分合闸与闪电数量
Table 5 Sub-closing status and number of lightning for Nan'an Station on 29 Aug 2013
时间 分合闸状态 发生闪电数量 15:30—18:15 分 8 18:15—18:45 合 0 18:45—20:00 分 1 20:00—21:00 合 3
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表 6 2014年6月2日福建省泉州地区4个无线电监测站分合闸与闪电数量
Table 6 Sub-closing status and number of lightning for four monitoring stations on 2 Jun 2014
时间 站名 分合闸 发生闪电数量 13:30—14:00 大坪山站 分 0 14:30—15:30 南安站 分 24 15:15—16:15 大坪山站 分 108 15:30—16:00 泉港站 分 15 16:45—17:15 南安站 分 0 18:00—18:15 泉港站 合 3 19:45—20:00 南安站 合 6 20:00—20:30 南安站 分 20 20:45—21:00 泉港站 分 11 21:45—22:00 大坪山站 合 3 22:00—22:30 泉港站 分 0 22:15—22:45 大坪山站 分 0 22:45—23:00 石狮站 合 7
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[1] 马明, 吕伟涛, 张义军, 等.我国雷电灾害及相关因素分析.地球科学进展, 2008, 23(8):856-865. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DXJZ200808009.htm [2] 马明, 吕伟涛, 张义军, 等.1997-2006年我国雷电灾情特征.应用气象学报, 2008, 19(4):393-400. doi: 10.11898/1001-7313.20080402 [3] 高燚, 张义军, 张文娟, 等.我国雷击致人伤亡特征及易损度评估区划.应用气象学报, 2012, 23(3):294-303. http://qikan.camscma.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20120305&flag=1 [4] Orville R E, Huffines G R.Lightning ground flash measurements over the contiguous United States:1995-97.Mon Wea Rev, 1999, 127(11):2693-2703. doi: 10.1175/1520-0493(1999)127<2693:LGFMOT>2.0.CO;2 [5] Reap R M.Climatological characteristics and objective prediction of thunderstorms over Alaska.Wea Forecasting, 1991, 6(3):309-319. doi: 10.1175/1520-0434(1991)006<0309:CCAOPO>2.0.CO;2 [6] 许小峰.雷电灾害与监测预报.气象, 2004, 30(12):17-21. doi: 10.3969/j.issn.1000-0526.2004.12.004 [7] 张其林, 邵程远, 路明月, 等.雷电监测预警系统在青岛地区试验结果分析.气象科技, 2010, 38(5):594-598. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-QXKJ201005013.htm [8] 郑栋, 孟青, 吕伟涛, 等.北京及其周边地区夏季地闪活动时空特征分析.应用气象学报, 2005, 16(5):638-644. doi: 10.11898/1001-7313.20050510 [9] 张义军, 孟青, 马明, 等.闪电探测技术发展和资料应用.应用气象学报, 2006, 17(5):611-620. doi: 10.11898/1001-7313.20060504 [10] 张义军, 周秀骥.雷电研究的回顾和进展.应用气象学报, 2007, 17(6):829-834. http://qikan.camscma.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=200606130&flag=1 [11] 王飞, 张义军, 赵均壮, 等.雷达资料在孤立单体雷电预警中的初步应用.应用气象学报, 2008, 19(2):153-160. doi: 10.11898/1001-7313.20080228 [12] 吕伟涛, 张义军, 孟青, 等.雷电临近预警方法和系统研发.气象, 2009, 35(5):10-17. doi: 10.7519/j.issn.1000-0526.2009.05.002 [13] 孟青, 张义军, 吕伟涛, 等.雷电临近预警系统的运行试验.气象, 2009, 35(4):20-24. doi: 10.7519/j.issn.1000-0526.2009.04.003 [14] 马颖, 孟青, 吕伟涛, 等.雷电临近预警产品评估方法及其软件.气象, 2009, 35(11):101-106. doi: 10.7519/j.issn.1000-0526.2009.11.013 [15] 李绍斌.一种基于TCP/IP远程通信协议的新型远程智能电源监控切换系统.现代电子技术, 2012, 35(11):115-119. doi: 10.3969/j.issn.1004-373X.2012.11.036 [16] 曹和生, 吴少丰, 匡本贺. 建筑物防雷装置检测技术规范. GB/T 21431-2008. 2008. [17] 建筑物防雷设计规范. GB50057-2010. 2010. [18] 丁金才.天气预报评分方法评述.南京气象学院学报, 1995, 18(1):143-150. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-NJQX501.021.htm -
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