三维闪电定位及雷电预警系统

 三维闪电定位及雷电预警系统

 

1. 系统组成与概况

三维闪电定位及雷电预警系统由一套三维闪电定位系统和一套雷电预警系统组成，投标方提供产品和安装维护服务，主要用于城市复杂电磁环境下的区域三维闪电实时监测和雷电预警。

三维闪电定位系统包括10个三维闪电定位探测子站和数据处理中心站，每个三维闪电定位探测子站包含1个闪电VHF辐射探测模块、1个闪电快电场变化探测模块、1个探测数据采集处理模块、1个时钟模块、1个通信模块、1个供电模块和1套数据采集处理软件。数据处理中心站包括1台数据处理服务器、1套闪电实时定位和再分析软件。

雷电预警系统包括3个大气电场监测子站和1个数据处理中心站。数据处理中心站包括1台数据处理服务器和1套雷电预警软件。在不影响所有系统实时工作性能的情况下，该数据处理服务器可与三维闪电定位系统的中心站服务器合用。

2. 系统功能要求

★（1）具备闪电VHF辐射源的三维实时定位和数据再分析精确定位功能，具备VHF辐射事件连续记录和处理的能力，闪电通道三维结构形状清晰，闪电VHF辐射源探测结果至少包括：闪电三维通道形状随时间演变过程、VHF辐射源功率、VHF辐射波形；

★（2）具备城市复杂电磁环境下的雷电回击电场波形识别和定位能力，地闪回击探测参量包括：雷击点的经纬度坐标、时间、回击极性、强度和具备标定系数的电场快变化波形；

（3）具备地面大气电场联网实时监测功能，能够依据对大气电场强度及变化的监测和分析，对可能造成雷击风险做出不同等级的预警。

（4）工作方式：具备无人值守工作方式，能够远程监控和控制探测子站的运行状态；可通过网络远程修改子站的运行设置参数、控制各子站的运行情况，具有远程开关机、远程运行参数设置和软件升级等功能；

（5）闪电数据实时传输：中心站自动收集整理各个子站发送的探测数据，经质量控制、分析处理后，对接收到各子站的探测数据合并归档保存；

（6）闪电信息实时显示：在中心站，叠加有地理信息的三维闪电定位图像和大气电场波形实时显示。

3. 技术指标

3.1 总体指标

★（1）闪电三维定位有效监测范围：半径不小于60km；

★（2）云内闪电VHF辐射源定位精度：站网内闪电VHF辐射源高度定位精度优于200m， 站网外至有效监测范围内定位精度优于1000m，优选采用实测资料证明；

（3）站网内地闪回击定位精度：优于200m；

（4）雷电预警最长时间不低于20分钟。

（5）环境适应性：探测设备适合-10°～+50℃的户外和暴雨下正常工作。

 

3.2 三维闪电定位探测子站技术指标

★（1）闪电VHF辐射信号接收频带宽度在5～10MHz范围内，中心频率在VHF频段连续可调，优选采用数字中频VHF接收机；

★（2） VHF辐射探测灵敏度：优于-90dBm；

（3）闪电VHF辐射脉冲捕获：处理性能优于每秒10000个辐射脉冲，脉冲捕获测时精度优于60ns(RMS)；

★（4）闪电电场快变化探测参数：时间常数1ms，分辨力优于2V/m, -3dB通频带包含300Hz～5MHz；

★（5）VHF与闪电电场快变化波形同步采集，A/D硬件精度不低于14bit，连续无间隔分段捕获（段间无死时间）方式，波形段长度0.01-100ms可选；闪电电场快变化波形采样率不小于5MHz，VHF信号波形采样率不小于20MHz；

（6）探测子站间时钟同步精度优于50ns(RMS)；稳定度优于10E-11；

（7）探测子站内置数据存储：不低于2TB固态硬盘；

（8）网络通讯：有线RJ45接口，支持移动、联通和电信无线4G（具体视安装现场环境决定）；

（9）供电：支持AC-220V和DC-9～36V；

（10）内置直流UPS供电：内置电池连续工作时间工作≥24h（仅支持网络供电）。

 

3.3大气电场监测子站技术指标

（1）测量范围：-50kV/m～50kV/m；

（2） 分辨力：≤10V/m；

（3） ★数据更新时间：1s；

（4） 传感器功耗（W）：≤2；

（5） 传感器线性度：≤1%。

 

3.4 中心站数据处理服务器技术指标

（1） 主流品牌；

（2） 4U机架式服务器，不低于4 颗英特尔至强金牌处理器；

（3） 内存不小于512G；

（4） 硬盘存储空间不小于32T；

（5） 显卡显存不小于8G

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