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T／CECS 688-2020 雷电预警系统技术规程

detection efficiency(DE)

探测到的地闪占实际发生的地闪总数的百分比。

GB/T 8243.13-2015 内燃机全流式机油滤清器试验方法 第13部分：复合材料滤清器的静压耐破度试验探测到的地闪占实际发生的地闪总数的白分比。 .9中值定位精度 medianlocationaccuracy(MLA) 实际雷击位置与雷电定位系统确定的雷击位置之间距离的！

实际雷击位置与雷电定位系统确定的雷击位置之间距离的中 值。

需要进行预警的地理区域

target area(TA

monitoring area(MA)

能监测到雷电活动并能对目标区域进行有效预警的地 域。

lead time(LT)

2. 0. 15 驻留时间

2. 0. 19 虚报

dwelltime(DT)

false alarm(FA)

系统发出警报，但目标及其周边区域并未发生雷电

虚报占所有警报数的比率。

falsealarmratio(FAR)

.1雷电预警系统组成与功能

3.1.1雷电预警系统宜由雷电预警传感站、雷电预警中心站、雷 电预警应用终端三部分组成（图3.1.1)

电预警应用终端三部分组成（图3.1.1)

3.1.1雷电预警系统常用结构示意目

1 雷电探测站； 2 大气电场仪； 3 多普勒雷达； 4 卫星信号接收器。 3.1.3 雷电预警中心站应配置可支持雷电预警传感站通信、接 收、存储、计算与应用发布的硬件和软件 3.1.4 雷电预警应用终端应具备提供数据展示、信息查询、预警 信息自动推送的功能，

3.2雷电预警传感站布点与选址

雷电预警传感站的站址，应具备通信和供电条件，并宜避

1相邻三个探测站站址的几何分布宜为锐角三角形； 2在监测区域和目标区域应根据模拟计算结果按照探测效率 不小于90%、中值定位精度不大于0.5km的原则布置探测站； 3在监测区域探测站数量宜按N十1原则设置； 4站址应避开周围建筑物或其他遮挡物，遮挡物与探测站的 距离宜大于两者高度差的30倍

3.2.4多普勒雷达的布点与选址应符合下列规定：

1雷电探测站应具备下列基本

3.3雷电预警传感站功能

1自动识别、采集地闪信号，提取和实时传送时间、强度、方 句等地闪信号特征数据； 2定时发送自检状态、工作温度、触发阈值等运行状态信息； 3按照指令要求发送或修改触发阈值、存储模式、通信模式 等设备参数； 4自动校准系统时钟； 5自动定时自检，并支持远程测试； 6支持与选址站点通信接入条件相匹配的通信方式，包括光 纤、无线网或卫星等。 3.3.2大气电场仪应具备下列基本功能： 1 连续测量地面大气电场的强度和极性； 2定时发送工作温度、探头转速和通信状态等运行状态信 息； 3具备卫星定位授时功能，自动同步系统时钟； 4支持与选址站点通信接入条件相匹配的通信方式，包括光 纤、无线网等。 3.3.3多普勒雷达应具备下列基本功能： 1 按照用户设置的工作模式自动、定时的执行扫描； 2 实时提供回波强度、径向速度和速度谱宽等信息； 自动生成强对流天气相关数据产品、预报和探测产品； 4具备在线自检测功能； 5 具备复位后自动初始化功能。 3.3.4 卫星信号接收器应具备下列基本功能： 自动接收卫星云图数据，并可实时显示最新卫星云图信 息； 2生成反映云的亮度、温度状况参量； 3获取图像上任意点的地理位置； 4提取任意位置点的云温度值；

4目动校作系统时钟； 5自动定时自检，并支持远程测试； 6支持与选址站点通信接入条件相匹配的通信方式，包括光 纤、无线网或卫星等。 3.3.2大气电场仪应具备下列基本功能： 1 连续测量地面大气电场的强度和极性； 2定时发送工作温度、探头转速和通信状态等运行状态信 息； 3具备卫星定位授时功能，自动同步系统时钟； 4支持与选址站点通信接入条件相匹配的通信方式，包括光 纤、无线网等。 3.3.3多普勒需达应且各下列基本功能

1按照用户设置的工作模式自动、定时的执行扫描； 2实时提供回波强度、径向速度和速度谱宽等信息； 3 自动生成强对流天气相关数据产品、预报和探测产品； 4具备在线自检测功能； 5 具备复位后自动初始化功能。 3.3.4 卫星信号接收器应具备下列基本功能： 自动接收卫星云图数据，并可实时显示最新卫星云图信 息； 2 生成反映云的亮度、温度状况参量； 3 获取图像上任意点的地理位置； 4 提取任意位置点的云顶温度值； 5显示云顶高度;

支持JPG、BMP、GIF、PNG等多种常用图像文件格式； 图像放大、缩小和漫游显示； 历史资料滚动管理； 掉电恢复和自动重启

3.4.1雷电预警中心站应包括前置采集子系统、预警计算子系

3.4.1雷电预警中心站应包括前置采集子系统、预警计算 统、数据服务子系统和应用服务子系统，以及服务器、存储设 络资源等硬件设施。

3.4.2前置采集子系统应能与雷电预警传感站进行通信连接，实

、4.2前置采集子系统应能与雷电预警传感站进行通信连接， 村采集、转发、存储雷电预警监测数据，并应具备对雷电预警传 占远程监控的功能

3.4.3预警计算子系统应具备实时对雷电预警监测数据进行汇

聚、统计，并基于雷电预警算法开展分析、计算的功能。

可、分析计算结果、预警预报信息、用户应用信息等数据的统一不 者功能，并应提供实时、历史各类数据的数据查询或定制化接口月

3.4.5应用服务子系统应

3.5雷电预警应用终端功能

3.5.1雷电预警应用终端软件应具备下列展示功能： 1 展示雷电预警传感站网络通断、工作状态等监控信息； 2展示雷电预警传感站雷电电磁波、大气电场、雷达回波、卫 星云图等原始数据； 3展示雷电预警中心站子系统软件的服务状态； 4展示历史和实时的雷电地闪、大气电场、卫星云图、雷达回 波等雷电预警特征参量的监测情况；

5展示历史、实时和未来一段时间内的雷电活动特征，包 富电活动的运动轨迹、强度、数量等

3.5.5雷电预警应用终端与雷电预警中心站之间的数据

图3.6.2雷电预警过程示意图

4.1.1雷电预警传感站应能在下列环境条件正常使用： 环境温度：一40℃50℃； 2 相对湿度：15%RH~90%RH。 4.1.2 雷电探测站的性能指标应符合下列规定： 1 回击信号识别分辨率应小于2mS； 2 方向角测量精度不应大于1°； 3 时间标定精度不应大于0.2μS 4 平均无故障工作时间不宜小于10000h； 5 数据传输速率不宜低于9600bps； 6 功耗不宜大于30W； 7 有效探测半径不宜小于200km； 8 时间同步系统秒脉冲精度典型值不宜大于50ns； 9 探测带宽应至少覆盖1kHz～350kHz频段。 4.1.3 大气电场仪的性能指标应符合下列规定： 1 量程宜为一100kV/m~100kV/m； 2 探测半径不宜小于15km； 3 测量误差不宜大于5%； 分辨率不宜大于15V/m； 5 数据传输速率不宜小于9600bps； 6 卫星定位同步时钟精度不宜大于0.1μS。 4.1.4 多普勒雷达的性能指标应符合下列规定： 11 设备技术要求应符合现行国家标准《天气雷达通用技 件》GB/T12648的有关规定；

2 回波强度测量距离不宜小于120km； 3 径向速度测量距离不宜小于100km； 4 谱宽测量距离不宜小于100km； 5 距离定位误差不应大于100m。 4.1.5 卫星信号接收器的性能指标应符合下列规定： 1 数据接收成功率不应小于90%； 2 有效数据不应小于90%； 3 图像分辨率不宜低于1280×1024×8位； 4 平均无故障工作时间不应少于7200h，

4.2雷电预警中心站

4.2.1雷电预警中心站的硬件配置应符合下列规定：

1雷电预警中心站的硬件设备应符合现行国家标准《计算机 通用规范第1部分：台式微型计算机》GB/T9813.1的有关规 定； 2雷电预警中心站的硬件宜采用功能分散模式，独立配置前 置采集服务器、预警计算服务器、数据库服务器、应用服务器： 3系统前置采集服务器、预警计算服务器、数据库服务器、应 用服务器等关键硬件宜元余配置。 4.2.2雷电预警中心站的软件配置应符合下列规定： 1中心站软件宜采用跨平台架构设计和主流技术进行软件 开发； 2中心站软件应由操作系统、数据库等系统软件和前置采集 软件、预警计算软件、信息展示软件等应用软件组成，宜配置系统 所在单位要求的安全防护措施； 3服务器操作系统宜采用UNIX、LINUX等安全操作系统 数据库宜采用跨平台数据库，应具备完善的雷电监测参量数据库、 观测目标数据库以及预警结果数据库； 4前置采集软件应具备传感站数据采集、传感站运行状态监

控功能；预警计算软件应具备实时数据计算、历史数据重算功能； 信息展示软件应具备雷电移动趋势动画演示、预警信息发布与主 动推送等应用功能

4.3雷电预警应用终端

4.3.1覆盖区域内雷电预警应用终端的技术指标应符合下列规 定： 1雷电预警的提前时间不宜小于30min，提前时间应能按用 户要求进行设定。 2漏报率不宜大于20%； 3虚报率不宜大于30%。 4.3.2雷电预警应用终端应能设置目标区域（TA）、监测区域 （MA）、覆盖区域（CA），当目标区域内产生雷电威胁时应发出预 警，雷电预警区域设定方法应符合本规程附录A的规定。 4.3.3雷电预警信息内容应包括预警发布时间、预警提前时间、

4.3.1覆盖区域内雷电预警应用终端的技术指标应符合

且标名称、预警等级、预警阶

5.1雷电预警传感站施工与安装

5.1.1雷电探测站与大气电场仪的施工与安装应符合下列规定： 1 设备主体宜固定在水泥基座或其他可固定支撑的支架上 2 水泥基座或支架应可靠接地，冲击接地电阻宜小于102； 3 设备及连接的电缆应配置防雷保护设施； 弱电设备应安装在防晒、防潮和防尘的机房内； 5暴露在室外或箱体外的电缆宜设置防止外力破坏的保护 装置，电缆连接部分应进行防水处理

5.1.2多普勒雷达的施工与安装应符合下列规定：

1雷达安装平面应具备足够的面积，直径不宜小于5m； 2安装基础宜采用钢筋混凝土结构，宜与安装平面浇筑成为 一个整体； 3安装基础高度不应遮挡雷达探测； 4雷达应固定在安装基础上，天线底座应保持水平； 5雷达防雷应符合现行行业标准《新一代天气雷达站防雷技 术规范》QX/T2的有关规定； 6雷达安装完成后应确保方位，俯仰转动应无明显的阻滞 打滑等情况； 7雷达安装、调试完成并验证无误后宜安装防护装置和屏蔽 装置，并应确保连接可靠、密封完好。 5.1.3卫星信号接收器的施工与安装应符合下列规定： 1安装基础宜采用钢筋混凝土结构； 2室内设备应采取防潮、防尘、防噪声、防静电措施；

安装基础宜采用钢筋混凝土结构； 2 室内设备应采取防潮、防尘、防噪声、防静电措施； 室外设备应具备防风、防雨、防雷、防电磁王扰功能：

4从接收机到天线下面的高频放大器之间应连接信号电缆： 并应以最短的布线方式进行连接； 5卫星信号接收器应装设雷电保护装置，冲击接地电阻宜小 于102。

5.2雷电预警中心站安装

5.2.1雷电预警中心站硬件安装应符合现行国家标准《数据中心 设计规范》GB50174和《计算机场地通用规范》GB/T2887的有关 规定。

6.1.1雷电预警传感站的维护应包括下列内容：

1当中心站无法正常接收传感站的数据时，应立即检查传感 站运行状态以及传感站与中心站之间的通信情况： 2对于新建或移动传感站，应立即更新网络IP和卫星定位 信息； 3对采用无线方式传输的传感站设备应每月检查一次无线 通信卡通信流量余额，通信流量不足时应予以补充。 6.1.2雷电预警中心站及应用终端的维护应包括下列内容： 1宜每天检查并确认中心站各个硬件设备及软件接口处于 正常运行状态； 2当预警应用需求发生变化时，应立即对目标数据进行新增 或修改； 3对雷电预警结果数据宜每周进行一次备份； 4当系统配置和软件存在漏洞时，应立即开展缺陷消除工 作。

1宜每天检查并确认中心站各个硬件设备及软件接口处于 正常运行状态； 2当预警应用需求发生变化时，应立即对目标数据进行新增 或修改； 3对雷电预警结果数据宜每周进行一次备份； 4当系统配置和软件存在漏洞时，应立即开展缺陷消除工 作。

2.1评估系统的预警效果时，宜引入包围目标区域的周边区域 图6.2.1)。

图 6. 2. 1 周边区域（SA）、目标区域（TA)分布示意图

6.2.2对雷电预警系统运行效果的检验，宜通过计算预警虚报 率、漏报率等性能指标来实现，并应符合下列规定： 1预警虚报率（FAR）应按下式计算：

2 漏报率（FTWR）应按下式计算：

式中：NEA 有效警报(EA)的次数； NFA 虚报（FA)的次数； NETW 漏报（FTW）的次数

NFA FAR NEA+NEA

NFTW FTWR NeTw +NeA

A.0.1目标区域（TA）可设置成单一的点L图A.0.1（a）」，面状 区域[图A.0.1（b)，以及相连接的点、线及附近区域[图A.0.1 (c）1。

A.0. 1 不同形状且标区域示意图

A.0.2监测区域（MA)的大小及形状应根据雷电预警系统的传 感站类型和性能、目标区域（TA)的形状、预警系统目的及性能进 行调整。

行调整。 A.0.3覆盖区域（CA)宜覆盖监测区域（MA)（图A.0.3）。当未

A.0.3覆盖区域(CA)宜覆盖监测区域(MA)(图A.0.3）。当未

图A.0.3覆盖区域（CA）、监测区域（MA）、目标区域（TA)分布示意图

1为便于在执行本规程条文时区别对待，对要求严格程度不 同的用词说明如下： 1）表示很严格，非这样做不可的： 正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”； 2）表示严格，在正常情况下均应这样做的： 正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”； 3）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的： 正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”； 4）表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。 2条文中指明应按其他有关标准执行的写法为：“应符合.· 的规定”或“应按…执行”

《数据中心设计规范》GB50174 《计算机场地通用规范》GB/T2887 《计算机通用规范第1部分：台式微型计算机》GB/T9813.1 《天气雷达通用技术条件》GB/T12648 《天气雷达选址规定》GB/T37411 《新一代天气雷达站防雷技术规范》QX/T2

（25) 3. 2 雷电预警传感站布点与选址 (25) 3. 5 雷电预警应用终端功能 (25) 3. 6 雷电预警过程 (25 ) 设备选型 （26) 4.1 雷电预警传感站 . (26) 4.31 雷电预警应用终端 (26) 施工与安装 (27) 5.1 雷电预警传感站施工与安装 27)

3.2雷电预警传感站布点与选址

3.2.2、3.2.3雷电探测站通常按以下原则布点：相邻三个探测站 站址的几何分布建议为锐角三角形，最好为正三角形。 为保障系统稳定有效运行，通常在布站组网的时候采用穴余 配置，这样当组网中存在某个站故障时，仍能够保证整个系统运行 效率不存在影响，因此布站时通常按N十1原则设置。

3.5雷电预警应用终端功能

3.5.1雷电预警应用端展示历史和实时天气电场、地闪、卫星 云图、雷达回波等雷电预警特征参量的监测情况，由于历史数据很 大，一般系统默认保存近1年的历史数据；这些监测数据不能直接 与是否发出雷电预警相关，一般仅展示给专业雷电预警研究人员 和系统运维人员。

3.6.2在预警持续阶段，雷电预警等级一般可依据被保护对象的 雷击灾害程度划分为3个等级，预警等级由低至高依次为黄色、橙 色红色预警

3.6.2在预警持续阶段NB/T 20074-2012 核电厂安全级电动机控制中心质量鉴定，雷电预警等级一般可依据被保护对象的

4.1.2雷电探测站只涉及具备雷电地闪探测能力的探测站，不涉

雷电探测站只涉及具备雷电地闪探测能力的探测站，不涉 具备云闪监测功能的探测站

4.3雷电预警应用终端

4.3.3雷电预警信息内容建议结合具体应用场景.提

雷电预警信息内容建议结合具体应用场景，提示用户采取 的应急方案，如设备暂停使用、人员快速撤离现场等，

GH/T 1189-2020 液压棉花打包机试验方法5.1雷电预警传感站施工与安装

5.1.1~5.1.3雷电探测站、大气电场仪、多普勒雷达以及卫星信 号接收器的施工，一般在有条件的地方，配置避雷针和接地等防雷 措施，在探测站电源、信号处理等系统上配置浪涌保护器等防护装 置。