警+遠程斷電防雷擊方案
一、項目需求
雷雨季節(jié)雷擊造成設備損失較大,希望能找到一種使用快速斷電防止雷擊有線采集設備的方案。乍得項目的工作環(huán)境,類似國內內蒙草原,但是也有一些叢林地區(qū)。公網信號(無論是2G 3G還是4G)不穩(wěn)定。希望能不依靠公網,而采用自組網的方式,解決信號傳遞的問題。環(huán)境潮濕,夏季有高溫。
目前小隊上現在中小排列采取的防止雷擊損傷的措施是關閉儀器,人工一個一個去斷開排列和電瓶,在斷開后只能盲目的等待雷電小了再去一個一個接上排列和電瓶,試試是否可以放炮,這樣損失了大量時間,而且有的地方沒等來得及斷開(特別是地形復雜地區(qū)和夜間雷電突襲的時候)也有被雷擊壞概率,人員在雷電時候靠近排列也有安全隱患。
二、預警+遠程斷電方案
2.1 雷電預警防雷擊系統(tǒng)是由雷電預警系統(tǒng)
雷電預警防雷擊系統(tǒng)是由雷電預警系統(tǒng)(探測器,控制主機,軟件等),網絡系統(tǒng)(通訊公網模塊+LoRa模塊 雙通訊方式),太陽能充電器+電池,等組成。
工作過程:用以下三個場強閥值來界定警報等級:
1級警報:默認的閥值為2kV/m,此時雷暴正在形成,對雷暴的初始活動進行報警;
2級警報: 默認的閥值為4kV/m,此時雷暴正逐漸逼近,對正在接近的雷暴或在本地生成的雷暴進行報警,一般提前時效為5-20分鐘;
3級警報: 默認的閥值為6kV/m,雷暴即將發(fā)生,對即將在監(jiān)測地發(fā)生的雷擊進行報警,此時雷電隨時發(fā)生
當系統(tǒng)發(fā)出雷電預警時:
I.提示現場工作人員應采取相應的主動防范措施,如通知工作人員本地區(qū)即將有雷暴發(fā)生,請注意規(guī)避,不要繼續(xù)野外勘測或站在高處等易遭雷擊得地方等。
II.雷電來臨,系統(tǒng)報出雷電預警時,屏顯控制箱發(fā)出聲光預警信號并通過屏顯控制箱內的4G模塊給主要人員發(fā)出雷電預警短信,同時系統(tǒng)通過網絡系統(tǒng)向蓄電池遠控斷路器發(fā)出指令,切斷蓄電池與電源站、交叉站的電路連接,最大限度減少采集設備損壞。
III.積累雷電過程的場強數據,為雷電評估分析或提高雷電防護等級等提供科學依據。
相應的,采用雷電預警系統(tǒng),利用主動防雷,提前預防的理念,對于沙漠無人探區(qū)的雷電保護方案設計,具有很好的完善作用。其主要的應用優(yōu)點如下:
可以有效的保護人身安全:在沙漠無人探區(qū)里的人員可以事先獲取雷電即將來臨的信息,及時有效的進行風險規(guī)避和停止作業(yè)。
有效規(guī)避雷擊造成的事故風險:在雷擊即將來臨時,應該及時停止相關作業(yè)。
切換內部電源,或將系統(tǒng)進入安全模式:在雷電預警探測到較高風險的情況下,可以及時將電源從外部切換至內部,從而降低雷電流入侵的可能性,進一步確保設備及系統(tǒng)的安全。
提前啟用備份服務措施,做好風險點服務中斷的預案準備:沙漠無人探區(qū)內部分設備承擔著場所內日常運作的重要工作,屬于不可中斷的服務類型。因此,如提前獲知了雷電活動的信息,可及時的啟用相應的應急預案,做好雷電高風險區(qū)域服務中斷的可能性的準備,例如啟用備份模式等。
統(tǒng)計雷擊信息:雷電預警系統(tǒng)可以及時記錄被保護區(qū)域產生的雷電活動的強度,極性,時間等信息,從而為日后防雷系統(tǒng)的升級改造提供實際經驗和堅實的數據依據。
針對本案例,對于無人探區(qū)的雷電預警系統(tǒng)安裝采用的是太陽能蓄電池供電版本。設備能夠獨立在戶外進行自給自足供電,能夠進行遠程無線傳輸和遠程控制開關電源。
網絡版的探測端裝置位置建議選擇在工作區(qū)或附近較高點,建議高度為3米左右,探測端頂面應在視角90-120度范圍內無遮攔物
安裝數量:雷電探測傳感器+無線傳輸模塊+太陽能供電組共1套
安裝方式:1.5-2m支撐桿安裝,預埋固定12V太陽能+蓄電池供電(支撐桿+太陽能+蓄電池項目上自備)。
系統(tǒng)保護:探測端已配備浪涌保護器。
客戶端軟件:控制室電腦瀏覽器界面可直接登錄客戶端管理后臺。
電子式探頭,沒有任何可移動部件:雷電預警系統(tǒng)采用目前世界上最先進的全電子傳感器,沒有任何的可移動部件。在同一個探測單元內同時實現了本地和遠程雷電探測的功能。在最新的歐洲標準中屬于1+2類雷電預警設備(IEC-62793)。
預警率高:100%,即有雷電的情況下全部預警,無漏報。
準確率高:90%,即預警后,落雷幾率90%以上(依據全球案例統(tǒng)計得出)。
預警時間充足:5 – 10 分鐘(可根據需要設置)。充足的預警時間可確保用戶及時采取各類應急預案,以達到主動防護的目的。同時,相對于氣象意義上的預警或預報(幾小時至數天),用戶只需在雷電即將來臨時采取措施,確保了日常工作不會受到過多的影響。
2.2 LORA/公網信號控制下的電磁遠程直流斷路器
這個產品自行研發(fā)生產,原理是當接到雷電預警時通過固定在儀器車上的和查線工車上的發(fā)送終端通過LORA無線電方式發(fā)送指令信號,控制串接在排列和電瓶中的接收端的電磁推桿+直流斷路器,從而實現自動遙控通斷排列和電瓶。
基于ROLA通訊技術的遙控通斷器測試樣品制作基本完成