警+遠程斷電防雷擊方案
一、項目需求
雷雨季節雷擊造成設備損失較大，希望能找到一種使用快速斷電防止雷擊有線(xiàn)采集設備的方案。乍得項目的工作環(huán)境，類(lèi)似國內內蒙草原，但是也有一些叢林地區。公網(wǎng)信號（無(wú)論是2G 3G還是4G）不穩定。希望能不依靠公網(wǎng)，而采用自組網(wǎng)的方式，解決信號傳遞的問(wèn)題。環(huán)境潮濕，夏季有高溫。
目前小隊上現在中小排列采取的防止雷擊損傷的措施是關(guān)閉儀器，人工一個(gè)一個(gè)去斷開(kāi)排列和電瓶，在斷開(kāi)后只能盲目的等待雷電小了再去一個(gè)一個(gè)接上排列和電瓶，試試是否可以放炮，這樣損失了大量時(shí)間，而且有的地方?jīng)]等來(lái)得及斷開(kāi)（特別是地形復雜地區和夜間雷電突襲的時(shí)候）也有被雷擊壞概率，人員在雷電時(shí)候靠近排列也有安全隱患。
二、預警+遠程斷電方案
2.1 雷電預警防雷擊系統是由雷電預警系統
雷電預警防雷擊系統是由雷電預警系統（探測器，控制主機，軟件等），網(wǎng)絡(luò )系統（通訊公網(wǎng)模塊+LoRa模塊 雙通訊方式），太陽(yáng)能充電器+電池，等組成。
工作過(guò)程：用以下三個(gè)場(chǎng)強閥值來(lái)界定警報等級：
1級警報:默認的閥值為2kV/m,此時(shí)雷暴正在形成，對雷暴的初始活動(dòng)進(jìn)行報警；
2級警報: 默認的閥值為4kV/m,此時(shí)雷暴正逐漸逼近，對正在接近的雷暴或在本地生成的雷暴進(jìn)行報警，一般提前時(shí)效為5-20分鐘；
3級警報: 默認的閥值為6kV/m,雷暴即將發(fā)生，對即將在監測地發(fā)生的雷擊進(jìn)行報警，此時(shí)雷電隨時(shí)發(fā)生
當系統發(fā)出雷電預警時(shí)：
I．提示現場(chǎng)工作人員應采取相應的主動(dòng)防范措施，如通知工作人員本地區即將有雷暴發(fā)生，請注意規避，不要繼續野外勘測或站在高處等易遭雷擊得地方等。
II.雷電來(lái)臨，系統報出雷電預警時(shí)，屏顯控制箱發(fā)出聲光預警信號并通過(guò)屏顯控制箱內的4G模塊給主要人員發(fā)出雷電預警短信，同時(shí)系統通過(guò)網(wǎng)絡(luò )系統向蓄電池遠控斷路器發(fā)出指令，切斷蓄電池與電源站、交叉站的電路連接，最大限度減少采集設備損壞。
III.積累雷電過(guò)程的場(chǎng)強數據，為雷電評估分析或提高雷電防護等級等提供科學(xué)依據。
相應的，采用雷電預警系統，利用主動(dòng)防雷，提前預防的理念，對于沙漠無(wú)人探區的雷電保護方案設計，具有很好的完善作用。其主要的應用優(yōu)點(diǎn)如下：
可以有效的保護人身安全：在沙漠無(wú)人探區里的人員可以事先獲取雷電即將來(lái)臨的信息，及時(shí)有效的進(jìn)行風(fēng)險規避和停止作業(yè)。
有效規避雷擊造成的事故風(fēng)險：在雷擊即將來(lái)臨時(shí)，應該及時(shí)停止相關(guān)作業(yè)。
切換內部電源，或將系統進(jìn)入安全模式：在雷電預警探測到較高風(fēng)險的情況下，可以及時(shí)將電源從外部切換至內部，從而降低雷電流入侵的可能性，進(jìn)一步確保設備及系統的安全。
提前啟用備份服務(wù)措施，做好風(fēng)險點(diǎn)服務(wù)中斷的預案準備：沙漠無(wú)人探區內部分設備承擔著(zhù)場(chǎng)所內日常運作的重要工作，屬于不可中斷的服務(wù)類(lèi)型。因此，如提前獲知了雷電活動(dòng)的信息，可及時(shí)的啟用相應的應急預案，做好雷電高風(fēng)險區域服務(wù)中斷的可能性的準備，例如啟用備份模式等。
統計雷擊信息：雷電預警系統可以及時(shí)記錄被保護區域產(chǎn)生的雷電活動(dòng)的強度，極性，時(shí)間等信息，從而為日后防雷系統的升級改造提供實(shí)際經(jīng)驗和堅實(shí)的數據依據。
針對本案例，對于無(wú)人探區的雷電預警系統安裝采用的是太陽(yáng)能蓄電池供電版本。設備能夠獨立在戶(hù)外進(jìn)行自給自足供電，能夠進(jìn)行遠程無(wú)線(xiàn)傳輸和遠程控制開(kāi)關(guān)電源。
網(wǎng)絡(luò )版的探測端裝置位置建議選擇在工作區或附近較高點(diǎn)，建議高度為3米左右，探測端頂面應在視角90-120度范圍內無(wú)遮攔物
安裝數量：雷電探測傳感器+無(wú)線(xiàn)傳輸模塊+太陽(yáng)能供電組共1套
安裝方式：1.5-2m支撐桿安裝，預埋固定12V太陽(yáng)能+蓄電池供電（支撐桿+太陽(yáng)能+蓄電池項目上自備）。
系統保護：探測端已配備浪涌保護器。
客戶(hù)端軟件：控制室電腦瀏覽器界面可直接登錄客戶(hù)端管理后臺。
電子式探頭，沒(méi)有任何可移動(dòng)部件：雷電預警系統采用目前世界上最先進(jìn)的全電子傳感器，沒(méi)有任何的可移動(dòng)部件。在同一個(gè)探測單元內同時(shí)實(shí)現了本地和遠程雷電探測的功能。在最新的歐洲標準中屬于1+2類(lèi)雷電預警設備（IEC-62793）。
預警率高：100%，即有雷電的情況下全部預警，無(wú)漏報。
準確率高：90%，即預警后，落雷幾率90%以上（依據全球案例統計得出）。
預警時(shí)間充足：5 – 10 分鐘（可根據需要設置）。充足的預警時(shí)間可確保用戶(hù)及時(shí)采取各類(lèi)應急預案，以達到主動(dòng)防護的目的。同時(shí)，相對于氣象意義上的預警或預報（幾小時(shí)至數天），用戶(hù)只需在雷電即將來(lái)臨時(shí)采取措施，確保了日常工作不會(huì )受到過(guò)多的影響。
2.2 LORA/公網(wǎng)信號控制下的電磁遠程直流斷路器
這個(gè)產(chǎn)品自行研發(fā)生產(chǎn)，原理是當接到雷電預警時(shí)通過(guò)固定在儀器車(chē)上的和查線(xiàn)工車(chē)上的發(fā)送終端通過(guò)LORA無(wú)線(xiàn)電方式發(fā)送指令信號，控制串接在排列和電瓶中的接收端的電磁推桿+直流斷路器，從而實(shí)現自動(dòng)遙控通斷排列和電瓶。
基于ROLA通訊技術(shù)的遙控通斷器測試樣品制作基本完成
