DB35_T 1589-2024 雷电监测技术规范.docx

ICS07.060CCSA47OB35福建省地方标准DB35T15892024代,DB35T15892016雷电监测技术规范Technica1.specificationfor1.ightningdetection2024-07-03发布福建市场监督管理局发布目次前三I1.I范围I2规范性引用文件I3术语和定义14菸本要求25监测手段36监测数据记录和传输47监测数据应用4附录A（资料性）主要仪器设备性能指标7附录B（资料性）空间插值及颜色分级8冏录C（资料性）雷电预警信号图标及发布标准I1.附录D（规范性）雷电易发区的划分12参考文献16本文件按照G1.vTI.1-2020E标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起怛本文件代昔DB35/T1589-2016雷电监测技术规范,DB35T15892016相比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下；一一更改了规范性引用文件（见第2章，2016年版的第2章）；一一更改了术语和定义（见第3章，2016年版的第3章）；一一将“一般规定”更改为“基本要求”，井更改了相应的技术内容（见第43，2016年版的第4章）;一一将“监测方法”更谈为“监测手段”，井更改了相应的技术内容（见第5章，2016年版的第5«）；-将“数据分析”更改为“监测数据应用”，并更改了相应的技术内容（见第7章,2016年版的第7章）；增加了雷电预警与应急处置”“缶电易发区的划分”等内容（见7.3、7.4）;一一增加了附录。和附录D（见附录C、网录D）请注意本文件的某些内容可能涉及专利.本文件的发布机构不承担识别专利的责住.本文件由福建省气象标准化技术委员会（SAFJHC17）提出并归口.本文件起草单位：福建华茂防彷.然灾服务街.限公司、漳州市避番装置安全监测所、福建省气象灾害防御技术中心、福建省华云气©服务有限公司.本文件主要起草人：蔡河章、林彬彬、王悒金、子衣长、林敬、李饭.林溪猛、程斌、孙徐.黄声诧'上官福明、李萍、郑松、庞波、孟地友、吴祈、朱薇薇、加分登增、陈阿仲、陈百妹、马脏.本文件于2016年首次发布，本次为第一次惨i电监渊技术规范1范B1.本文件规定了南电监测的基本要求、监测F段、监测数据记录和传输、监冽数据应用.本文件适用于雷电监测.2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款.其中,注H期的引用文件.仅该日期对应的成本适用于本文件：不让日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件.GB21139基础地理信息标准数据荔本规定GBT33678V1.F-1.F三维闪电定位网技术规范QX"S94地面大气电场观测规范QX/T623南电灾害防御曳点单位界定规范DB35/T1285-2018爆炸和火灾危险场所雷电应急处置规范3术甯和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1富电监IN1.ightningdetection利用闪电辎射的声、光、电磁场特性来遥测闪电放电的时间、位汽、强度、极性、能服等多数，3.2A电1.ightningf1.ash枳雨云中正负不同极性电荷中心之间的放电过程，或云中电荷中心与大地和地物之间的放电过程，或云中电荷中心与云外相反极性的电荷中心之间的放电过程.来源：QXrr7920073133地内c1.oud-to-groundf1.ash;CG发生在留暴云体与大地和地物之间的闪电放电过程.来漏QX-T79.220133.413.4云PJintra-c1.oudf1.ash;IC放电通道不与大地和地物发生接触的闪也放电过程，包括云内(imrac1.cUd)闪电、云际(inter-c1.oud)闪电和云(c1.oud-air)闪电三种过程.来漏QXT79.22013,3.3135内电定位Iightning1.ocation通过对闪电辐射的声、光、电罐场信息的测J也确定闪电放电的空间位置和放电参数.由以频段,般采用展定向法(MDF)、时间有"OA)以近论句和时间差联合法.幽频段殷采用卜涉法或时差法。来源：QXT792007.3.5,仃倏改1.6基诚地信息敷据fundamenta1.geographicinformationdata作为统一的空间定位框架和空间分析基础的地理信息数据.注：该数据反映和描述了地球衣面测录谶I点、木系、居民地及设施、交通、愣'境界1.j政区、堆貌、桢被与土防、地施、地名等行关自然和社会要素的位度、形态和阔性等信息,来源；GB211392007.3.1,有修改1.7地理倡I息系统geographicinformationsystem;G1.S处理与地球位置相关现象信息的信息系统.1.8V1.F-1.F频带3kHz-300kHz的无线电波.来源：GBT336782O1711.9R电定位网1.ightning1.ocationsystem利用多个榇测站组网探测的方法.通过探测闪电放电过程中一些特定放电事件产生的电检福射信号来确定该事件发生的时间和空间位置设系统，一般的多个闪电探测站、通信网络、数据处理中心也成,来端GRT336782017.3.6)4 *根拈不同的Hi电活动特征,它聚收人工观测或借助闪电定位、光学成像仪、击电流测量仪等设备开展雷电监测.不同监测手段对应的监测要素见衣I.»1不的电JaI手股时应的加N要素序号Ift测手段施测瞿案I人工观测it；U1.h渐电活动的时间、方位等2闪电定位雷电话动的时间、类?I1.空向位T1.极性、峰值强慢、电荀豉等3光学成像监测击电活动的时间.闪电的速度.结构.方位和起止时同等-1南电流测域缶电活动的时间、雷电流波形、雷电能极性.雷电泡幅值、田电流陡度、蕾电电场处度.电荷口、雷击次数骅5大气电场总测需电话动的时间、火午电场强度、电场极性、电荷盘等6天气馈达Ifi测待电话动的时何.云顶云JHiH废、云内层站高僮或温度、需露云体枳、同液强强'移动方向与速度等7气象卫星鼠测缶电活动的时间、位?1.强度等5 M三M5.1 人工5.1.1 通过目测、听声等对宙暴过程进行观测并记求.5.1.2 应记录击必起止时间和方向.以第一次听到雷声时间为开始时间.我后一次听到访声时间为终止时间：以第次听到雷声的所在方向记为开始方向.城后次听到雷声的所在方向为终止方向，按八个方位记录（如需平始终在一个方向,则只记开始方向）.5.2 闪电定位宜采用三维闪电定位网进行监测,监测要素见表1.当采用V1.R1.F三维闪电定位网时,应按照GBjT33678的规定执行.5.3 光学成像IUI1.宜采用高速撮像机进行监测,监测要JR见我1.高速摄像机的主要性能指机见阳录A的&A.I.5.4 ,电流,重5.4.1 采用雷电流测盘仪进行监测,监测要素见表1.击电流能“卜仪行要性能指标见附录A的表A.2.5.4.2 雷电流测量仪应挂墙或者安装在引下坡的护套管上,外壳不应直接接触接闪潺或引下线。5.4.3 甫电流泅加仪的监测战圈应直接套在接囚器或者引下她等设备上，与宙电流测质仪箱体的距掰应大于20。nun1.5 大气电场监，1.5.1 宜采用火气电场仪进行监测，监浏要嘉见表I。1.5.2 应按照QX/T594的规定开展人气电场监测，1.6 天气达IM1.1.6.1 宜采用天气雷达进行监测，监测要素见表1。1.6.2 宜采用新代天气蕾达、X波段达的级新反射率识别、微踪和外推强回波区域，监测内容包括10dBz回波顶高、10C层结高度、0，层结赢度，0C层站高度上40dBz以上回波体粗、25dBz以上回波体积等参数，1.6.3 监测分析符合以下三个条件之一，即可判定缶黑单体可能发生：a）取体40dBz111.波顶高突破0C层结i度：b）电体40dBz回波顶高突破K）IC层结IBi度Ic）单体强回波比例值突破5%并维持两次体月以上时间.1.7 气象卫星JB,宜利用风云四号舲止气象里足经过福建地区及其临近海域上空探测到的闪电放电及四挑云活动进行监测,监测要素见表1.6 1敷记量1传6.1 数记录雷电监刈数据格式见表2.«2电Uft格式序号对象数据幺移SC揖内容描述I设的信患济电陈浦设名名称、类别、场号、Hfn2雷电发生的11期时同以年、月、日、时、分*秒.百分秒的形式3水电发生的水平位置倒息性及、佛度，不也为懂(')4郃电发生的重a位通信息单位为千米(kn)5缶电类31云闪、地闪6#电而根值(正闪.负闪单位为干安培(kA)7雷电流极性正极性(十)、负极性(一)8新电流电荷最单位为座伦(C)9缶电能量华位为柒耳(J)10电场强慢不便为伏特用米"/1»)11肃泉云回波璐高弧位为千米(kn)12市¥公层结R慢单位为千米(kn)13四次闪击的时间间隔明位为微秒(U8)4闪电事件闪电图片15闾电通道闪电通道图片6.2 数据传6.2.1 数据传输延迟不宜超过IOn双丢包率不宜招过0.01%,误码率不宜却过0.0001%.6.2.2 在通信手段和供电条件达不到数据传输实时性要求时,数据应能复传或由云平台悯刖.7 *N,应用7.1 应用范$击电监测数据的应用范围,包括但不限于：一一雷电监测公报：一一褥电预警与应急处置：一一m电躬发区的划分；一一雷电防灾M灾，如森林防火、空中钟收、能源安全等.7.2 电航,公报7.3 .1利用对空点区域内的雷耻情况、闪电类型、地闪密度、闪电强度、闪电频次等进行统计分析.循制形成需电监测:公报.编制公报的技术处理方法包括空间插值和数据颜色分级方法,具体见附录B.7.2.2H；电监测分析过程中用到的国家基础培现信息数据比例尺精度的以不低卜1:250000的数字高程模型（DEM）数据为准，并应符合GB21139的要求。7.2.3Hi电监测公报分为日报.月报和年报，具体涵趣内容见表3.»3电能!1公4呐事内容日报月报年报tti£J出电保Itt分布JJ雷电时间分布J（时段分布）（日分布）0（月分布）（校高雷电H情况O雷电空间分布（空间分布）00（地X统计）J（邂度分布OJ（平均密度）0J（合X日空间分布OO*电灾咨0O0雷灾分月统计0雷灾地区统计OOO缶灾人员伤亡统计OO雷灾行业和桢失统计0OJ个例分析0OJ注1:（）内为段落包含内容，。为根据灰际僧况决定该项仃无，、，为必须包含的项.一为无此项注2;个例分析视R体情况而定，7.3,电与应:»处73.1应按照QXrr623的规定界定需电灾杏防御重点单位.7.3.2 统台实况、预刈及当地气¾主管部门发布的宙电预警伯号，将宙电灾害防御期点单位的应急响应的推荐级别划分为四级，详见衣4,«4应意响!&糊穗剧划分序号监测情况预混情况推荐啊应欲别实况预报雷由州警信号欲加1O红色I级科应2O橙色IIfS响应3O黄电IH级响应IOIVat喻应5X红色I级峋应赛4应皮推尊霰利我分«1序号监测砂况预我徐党推荐响应级别实况预报缶电预警信号级别6X段色1级响应一jX黄色I1.1.热响应8XIY级响应9X0红色!圾响应10X0掇色II级响应I1.XO黄色111级响应12X0IY级响应13XX红色11%响应14XX掇色HI级响应15XX黄色IV级响应16XX注】：实况监包括人工观测、闪电定位、光学成慌K1.测、福电谊测仇等手段：预报预测包括大气电场KtiWk天气甫达为测、天气卫星监测等手段.注2:J表示过上15nin.10kn×10kn鱼W内已发生闪电,。表示未来15InirK1.Okm×10kn数国内可能发生闪电,X表示实况未监测到闾电或未预Itt可能发生闪电.注3：E电预警信号级别为“地气歆I：箭部门发布.发布标准及级别见附录C.7.3.3 3电衣需防御血点单位.应根据宙电致灾板感度、承灾体暴露度、历史雷电灾害和防出减灾能力等因素，制定雷电应急处置傕案.侬案的编制按照DB35/T1285-2018的规定执行目7.3.4 雷电灾害防轨网点单位应按照DB35/T12852018的规定.及时启动应急响陶.采取相应的陶急处置措施，并做好有关记录。7.3.5 雷电灾工防御重点单位应根据雷电活动变化情况和本电位的应急Hi案，结合现场实际怙况,实时阈整应急晌应级别，7.3.6 与燃易爆炸场所的应急处置措施应符合DB3S/T12852018中第9章的规定。7.49电舄发区的划分7.4.1 应根据青电致灾因子的危险性,对由电妫发区域进行划分,具体划分方法按脏附荥D燃定.7.4.2番电致灾因子危险性的指标包括：一地闪密度I雷电综合强度指数：海拔高度；地形起伏：土填电导率，射量A（MMtt）高速撮像机主要性能指标见表A.1.«a.i内x三三axtt能柞序号性能名称指标要求监测拖图约方IW1.Qkm-30km（受安装环境与实时能见收影响存在差异2视野范田Wft:0'90'.方位角：360.全视町3分辨率N12JWX1024U：如万像索）4工作Si度-20-C'505时间误差<10M6闪电监测<1ns（全-IS）7闪电识别<2眼A.2电H好雷电流测量仪主要性能指标见表R2。*A2.电皿n主要性»标序号件能名称指标要求1记录峰救180kA±102记杀阀城1kA3工作遍度-304C飞5X?4漫0-99%5信号间隔小于】0DS6於人存砧记聚次数KxxKH）次7工作方式版来唤醒方式记录8电祝指耗待机<2A,ibft<350IiH9信号类31正极性或负极性10防妒5ffS11*5i5m>m>rw取用格26S6MMHttC200HI«2012年幅位笈闪电比位拿找2旗款IrIirwin*s2M<rvIirXWIIIbW1.yyr射量B空何插值及色分O1.B.18.1.1 采用地理怡息系统空间分析,利用特定取样网格进行统计，通过会置分析、有状化处理和空间数据插值，在糜础地理数据图层之上体现缶电的密度分布特征和缶.然FI等依分布，井制作成宙累FI等值分布图和雷电密度图等.8.1.2 科置分析以地理信息系统为平台.包含图层擦除、识别叠加、交集诧作、对称区别、图层合并、修正更新和空间联合，将监泅数据与基础他理信息数据层面进行装置产生一个新的数据层面，8.1.3 点状化处理以地理信息系统为平台，将带行雷电监利数据双性的网格化数据图层进行要素转点处理.为空间插件欲输入图层准备.8.1.4 雷堀日等他分布图见图B.I.体现某个区域发生甯城口数的频繁程懂.可以根楙地区而枳大小、地形等各种内素.选择插W1.用的取样网格.8.1.5 缶电密慢图见图B2体现某个区域发生闪电密集程度,可以根擀闪电定位系统的探测精度选取取样网格.一般果用目前主流设备的探测精度1km作为取样网格.8.1.6 雷达回波与闪电在加图见图B.3,用于相互佐证演回波IX和闪电高发区的重合W度，2W*2rjmr%-'<11rsAWS2trvtm夕）Wx2<<11rs24wr¾24<>rs120253035404550S5¢070W93BBbj某区域年平均日等值分布HB示例BQB.2某区年平均电宙度W分布图示例8BB.3某区“达国流与电费加分布图示伊氏2数据镰色分级方法8.2.1 架用自然断点分板法(*1.ura1.breaks(Jcnks)c1assifica1.ion三c1.hod)确定属性值的自然架类，具体按公式(B.1)或公式(B.2)的方法计算。肾DrN£(4+“则"(R,式中；SSA;第i、j个元素的方差：A长度为N的数组：k大小介于i、j之间的数，代表R姐中第k个元素:ean从到中所有元素的平均值.；i：1i<jN.式中：SSD一一第i、个元素的方差：A长度为N的数组；k一一大小介于i、之间的数，代表A组中第k个元素。注；1.WiN,8.2.2 通过G1.S平台实现数据颜色分级，附录C富电WHW号曲标及发布标戊雷电预警信号图标及发布标准见衣C1.«c.1jmr号图标及发林亶缶电预警信号（级加发布标芯5小时内M能发生雷电活动,可能会造成田电灾害事故并伴疗6-8找宙雨大风.I2小时内发生雷电话动并件右6-B圾需雨大风的可能性沃大,或者已经受宙电活动和肃阳人风影峋且可能拜续,出现需电和人风衣古事故的可能性比较大.11g2小时内发生雷电活动并伴有8-10统以上毋惭大风的可健性北常大.送君已妊有强烈的雷电海劭和好雨大风发生,且可能持续,出现雷电灾杳驿故和市阳大风的可使性享常人.落S附录D（规范性）雷电易发区的划分D.I数据选操D.1.1闪电数据采用福建省气望部门闪电定位系统20（H2020年监测的地闪数据.其中，二维闪电定位系统故据时间范惨为200420M年.三维闪电定位系统数抠时间范围为20152020年.D.1.2雷暴日数据使用19782013年福建省气象台站的观测资料.气取台站在1978年后建站的,使用建站以来的观测资料.DA3±堞电导率数抠使用中国科学院雨京土墙研究所根据第二次全国土地谓IS结果制作发行的全国土塔栅格数朋中的电导率字段福建就分.D.I.4地形数据使用国家基础地理信息系统公开发布的福建省RB1.地形榭格数据，数据分辨率为30m.D.2锹据处理D.2.1质量控制对地闪数据进行侦显控制，别除雷电流峰伯绝对位小于2kA和大于200kA的雷电定位数据.并对雷电流旋度数据进行防战控制，刷除雷电流陡度小于0kus和大于200kA/s的数据.D.2,2地内密度根据福建甘地闪活动发生的规律,结合闪电数格的资料年限分布,采用专家评分的方式对地闪密度计算的权重进行赋值，权型分别为雷泰日数加0.3.二维闪电定位系统数据0.25.三维闪电定位系统数据0.45。D.2.3雷电综合强度指数按公式（D.1）对闪电定位资料进行处理得到缶电嫁令前度指数：1.-Ak-呼T4X1-/-一，4d）dt一一di.（D.1）式中:1.雷电综合强度指数：A一一雷电流I所占权正，应为0.5：1 密电流帼值,他位为干安培（kA）;1%一一雷电流峰值居分位位.单位为干安培（kA）;199%一一雷电流峰«199%分位值，单位为安培（kA）：A2宙电流变化率I1.W1.所占权由，应为0.5;di一一哥电流变化后，源位为千安培(kA);dt时间变化量，单位为微秒(s):dh%1%雷电流峰的分位的对应的时间变化圻，单位为微秒(PG：dt磔一一99%的电流峰值分位ft对应的时间变化员.单位为微秒(Us).处理后的数据按照30"X30"的网格进行处理,统计各网格内平均保合密度.进行归化后形成雷电综合强度指数榔格数据.D2.4海拔高度对福建省DEM地形栅格数据按照30"×30,的网格进行处理，利用Kriging插的并进行归化后，形成海拔岛度棚格数据.D.2.5士跟电导率疏选第二次全国土地调行结果制作发行的全国土塔榭格致擀中的福建省电导率字段.按照30”×30的网格进行处理,利用Kriging插色并进行归化后，形成土填电导率榔格数据.D.2.6地形起伏对福建省DEM地形物格数据按照30"X3<r的网格迸行处理，计口以H标树格为中心、大小为3X3网格的正方形范国内岛程的标准差，并进行归化处理后，形成地形起伏械格数据.D.3富电易发区域划分D.3.1雷电致灾因子危险性计算综合施闪密度、雷电综合强度、海拨高度、地形起伏和土填电导率棉格数据,使用雷电致灾因子危酸性i1.灯模型进行计舞,得到击电致灾因子危险性指数，见公式(D.2)RH=(1.XWd+1.xwn)×(S。XWS+Eo×wc+T.*wt)(ID.2)式中：RH宙电致灾因子危险性指数；1.到位地闪密度,单位为次燧平方f米年(次/(akm?):wd地闪密度的权重系数：I.一一取位地闪强度,配位为F安培(kA)；Wn地闪强度的权近系数：S土壤电阻率，单位为欧姆短米(Qb);WS一一土填电限率的权重系数IE一海拔高度，冷位为米m;We海拔而度的权血系数：T地形起伏度，单位为度(°):Wt一一地形起伏度的权重系数.权史系数的确定是根据综合考虑福建省地内活动特点、地形起伏、海拔高度以及I.填电等率分布情况.使用层次分析法分析得出详见农D.I.«D.1.*致灾因于危"性计算因于较指标因子权里指标因子权里地闪空度OJ(MM3海拔高度（E）0.0933烷合强慢（D0.2747土埃电导率（S.）0.1499地形起伏（D0.0428/D.3.2胃电S发区分Ot方米根据第电致灾因子能除性IHft.利用自然断点法将宙电致灾因子危险性脂数划分为三级，得刎雷电易发区、中发区、低发区，洋见表D.2.具体帽建竹的南电躬发区域分布见图D1.«1）.2电发区分霰方法等四图例婚述易发区E电活动领素，缶电救衣囚子世险性高中发区雷电活动较嫉聚，雷电较灾因子能隐性较高好发区耐电致灾闪于危险性相灼较低比例尺12956,584二福建省电易发区域分布图”mavn*ftMJt<ammm*«ihna1m"VA发凶分桐考文Nt1GB211392007基础地理信息标准数据基本规定（2GB.T336782017V1.R1.F三推闪电定位向技术规范3QVT79.2-2013闪电监测定位系统第2部分：观测方法4QXT79-2007闪电监测定位系统第1部分：技术条件5福健行气象附关于印发福建省雷电易发区域及其防他等级划分（第版）的通知（闽气规发（2023）1号）