智能防雷预警检测监控系统行业部署方案

智能防雷预警检测监控系统是一套集雷电环境监测、雷电风险评估、设备运行监控及预警发布于一体的综合性防雷体系，广泛应用于电力、通信、轨道交通、石化、建筑、大数据中心等行业。其核心目标是实现“提前预警、实时监测、事后追溯”，从而保障设施、人员与运营系统的安全与可靠性。

一、智能防雷预警检测监控系统的工作原理

智能防雷系统通过对大气电场、雷电流、雷击定位、电涌保护器状态等多维度数据进行监测，利用算法判断雷击风险并提前输出预警信号。其核心原理包括：

大气电场强度监测（预警核心）

大气电场仪通过测量地面附近1m—2m范围的电场变化，判断雷暴云团的积累程度。

电场阈值通常设定为 ±3 kV/m—±5 kV/m（对应强对流天气的标准阈值）。

当电场持续升高且超过设定阈值时系统发出雷电临近预警。

雷电流在线监测（事后取证）

安装在建筑物引下线或设备防雷接地干路上，用于实时记录雷击电流参数：

峰值电流（0–200 kA）

雷电流波形 8/20 μs 或 10/350 μs

能量值、计次值

用于判断是否发生实际雷击及是否需开展巡检。

电涌保护器（SPD）在线监测

对 SPD 的工作状态进行实时检测，包括：

MOV 失效监测

内部温度（0–90℃）

模块脱扣状态

脱扣报警干接点反馈

实现对电源系统和信号系统防雷器的失效预警。

雷电定位监测联动（可选）

通过接入雷电定位网络（LLS），获取半径50–200 km范围内的雷击位置、能量和时间，增强区域预警精度。

数据分析与预警发布

监测中心通过算法对实时数据进行分析，自动生成：

黄色预警：雷暴活动加强

橙色预警：强对流天气进入警戒区

红色预警：雷击即将发生

警通过短信、APP、平台、智能设备推送等方式发布。

二、地凯科技智能防雷预警检测监控系统的设备组成

智能防雷系统由监测前端设备、通信网络、监控平台三大部分构成。

（一）监测前端设备

大气电场仪：电场变化监测、预警判定，量程 ±20 kV/m；分辨率 1 V/m；响应时间 ≤1s

雷电流监测器：记录雷击、计次，峰值0–200 kA；波形识别8/20、10/350 μs

SPD在线监测单元：SPD失效监测、温度监测温度精度±1℃；状态响应≤100ms

接地电阻在线监测装置：接地变化监测（适用于石化、电力），0–20Ω；精度±0.01Ω

环境监测（可选）：风速、湿度、雨量、温度补偿，工业级传感器

监测数据采集终端（RTU）：数据采集、通信、边缘计算支持Modbus、4G/5G、以太网

（二）通信网络层

4G/5G通信：适用于户外站点、山区、石化现场

光纤/局域网通信：适用于园区、电厂、数据中心

支持 MQTT、Modbus-TCP、IEC104 等协议

（三）监控管理平台

平台部署可采用本地服务器、云端部署或混合部署，主要功能包括：

实时数据可视化（电场、雷电流、SPD状态）

趋势曲线分析

预警阈值管理

事件记录与自动生成雷电报告

与安全监控平台联动：门禁、消防、SCADA 等

三、地凯科技不同行业智能防雷预警检测监控系统部署方案

不同场景的雷击特点、设备密度和业务连续性要求不同，因此系统部署方案也必须因地制宜。

电力行业（变电站、输电线路）

部署策略：

主变压器附近设置大气电场仪 1 套

各引下线安装雷电流监测器 4–8 套

配电系统安装 SPD在线监测模块

站端接入电力综合自动化系统（IEC61850）

特点：可提前5–20分钟预警，避免开关冲击，保障电网稳定运行。

通信行业（基站、机房、IDC 数据中心）

部署方案：

机房顶部安装大气电场仪

机房电源列头柜、UPS前端安装SPD在线监测模块

天馈系统增加天馈雷电流监测器

监控平台与NOC中心联动

优势：可有效减少通信基站退服、机房设备板卡烧毁等事故。

轨道交通（高铁、地铁、铁路通信信号系统）

部署方式：

站场、区间隔距3–5 km布设大气电场仪

信号机、联锁机房安装SPD在线监测

高铁牵引站设置雷电流监测器

接入CTC/ISCS综合监控系统

特点：提高信号系统雷击安全性，降低列车延误风险。

石油化工行业（炼油厂、储罐区）

重点部署：

储罐区布设大气电场仪 2–3 套

各罐体金属连接带及顶部安装雷电流监测器

接地区域安装接地电阻在线监测装置（0–10Ω预警阈值）

与DCS安全仪表系统联动

特点：实现防爆区域雷电风险预警，保障连续化工流程安全。

民用建筑群（商业综合体、学校、医院）