三維閃電定位及雷電預警系統(tǒng)

 

1. 系統(tǒng)組成與概況

三維閃電定位及雷電預警系統(tǒng)由一套三維閃電定位系統(tǒng)和一套雷電預警系統(tǒng)組成，投標方提供產品和安裝維護服務，主要用于城市復雜電磁環(huán)境下的區(qū)域三維閃電實時監(jiān)測和雷電預警。

三維閃電定位系統(tǒng)包括10個三維閃電定位探測子站和數據處理中心站，每個三維閃電定位探測子站包含1個閃電VHF輻射探測模塊、1個閃電快電場變化探測模塊、1個探測數據采集處理模塊、1個時鐘模塊、1個通信模塊、1個供電模塊和1套數據采集處理軟件。數據處理中心站包括1臺數據處理服務器、1套閃電實時定位和再分析軟件。

雷電預警系統(tǒng)包括3個大氣電場監(jiān)測子站和1個數據處理中心站。數據處理中心站包括1臺數據處理服務器和1套雷電預警軟件。在不影響所有系統(tǒng)實時工作性能的情況下，該數據處理服務器可與三維閃電定位系統(tǒng)的中心站服務器合用。

2. 系統(tǒng)功能要求

★（1）具備閃電VHF輻射源的三維實時定位和數據再分析精確定位功能，具備VHF輻射事件連續(xù)記錄和處理的能力，閃電通道三維結構形狀清晰，閃電VHF輻射源探測結果至少包括：閃電三維通道形狀隨時間演變過程、VHF輻射源功率、VHF輻射波形；

★（2）具備城市復雜電磁環(huán)境下的雷電回擊電場波形識別和定位能力，地閃回擊探測參量包括：雷擊點的經緯度坐標、時間、回擊極性、強度和具備標定系數的電場快變化波形；

（3）具備地面大氣電場聯網實時監(jiān)測功能，能夠依據對大氣電場強度及變化的監(jiān)測和分析，對可能造成雷擊風險做出不同等級的預警。

（4）工作方式：具備無人值守工作方式，能夠遠程監(jiān)控和控制探測子站的運行狀態(tài)；可通過網絡遠程修改子站的運行設置參數、控制各子站的運行情況，具有遠程開關機、遠程運行參數設置和軟件升級等功能；

（5）閃電數據實時傳輸：中心站自動收集整理各個子站發(fā)送的探測數據，經質量控制、分析處理后，對接收到各子站的探測數據合并歸檔保存；

（6）閃電信息實時顯示：在中心站，疊加有地理信息的三維閃電定位圖像和大氣電場波形實時顯示。

3. 技術指標

3.1 總體指標

★（1）閃電三維定位有效監(jiān)測范圍：半徑不小于60km；

★（2）云內閃電VHF輻射源定位精度：站網內閃電VHF輻射源高度定位精度優(yōu)于200m， 站網外至有效監(jiān)測范圍內定位精度優(yōu)于1000m，優(yōu)選采用實測資料證明；

（3）站網內地閃回擊定位精度：優(yōu)于200m；

（4）雷電預警最長時間不低于20分鐘。

（5）環(huán)境適應性：探測設備適合-10°～+50℃的戶外和暴雨下正常工作。

 

3.2 三維閃電定位探測子站技術指標

★（1）閃電VHF輻射信號接收頻帶寬度在5～10MHz范圍內，中心頻率在VHF頻段連續(xù)可調，優(yōu)選采用數字中頻VHF接收機；

★（2） VHF輻射探測靈敏度：優(yōu)于-90dBm；

（3）閃電VHF輻射脈沖捕獲：處理性能優(yōu)于每秒10000個輻射脈沖，脈沖捕獲測時精度優(yōu)于60ns(RMS)；

★（4）閃電電場快變化探測參數：時間常數1ms，分辨力優(yōu)于2V/m, -3dB通頻帶包含300Hz～5MHz；

★（5）VHF與閃電電場快變化波形同步采集，A/D硬件精度不低于14bit，連續(xù)無間隔分段捕獲（段間無死時間）方式，波形段長度0.01-100ms可選；閃電電場快變化波形采樣率不小于5MHz，VHF信號波形采樣率不小于20MHz；

（6）探測子站間時鐘同步精度優(yōu)于50ns(RMS)；穩(wěn)定度優(yōu)于10E-11；

（7）探測子站內置數據存儲：不低于2TB固態(tài)硬盤；

（8）網絡通訊：有線RJ45接口，支持移動、聯通和電信無線4G（具體視安裝現場環(huán)境決定）；

（9）供電：支持AC-220V和DC-9～36V；

（10）內置直流UPS供電：內置電池連續(xù)工作時間工作≥24h（僅支持網絡供電）。

 

3.3大氣電場監(jiān)測子站技術指標

（1）測量范圍：-50kV/m～50kV/m；

（2） 分辨力：≤10V/m；

（3） ★數據更新時間：1s；

（4） 傳感器功耗（W）：≤2；

（5） 傳感器線性度：≤1%。

 

3.4 中心站數據處理服務器技術指標

（1） 主流品牌；

（2） 4U機架式服務器，不低于4 顆英特爾至強金牌處理器；

（3） 內存不小于512G；

（4） 硬盤存儲空間不小于32T；

（5） 顯卡顯存不小于8G

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