ICS07.060CCSA47DB50重慶市地方標準DB50/T1278—2022防雷安全監測預警系統技術要求重慶市市場監督管理局發布DB50/T1278—2022目??次前言.....................................................................................................................................................................II1范圍.................................................................................................................................................................123456規范性引用文件.............................................................................................................................................1術語和定義.....................................................................................................................................................1系統結構.........................................................................................................................................................2雷電預警子系統.............................................................................................................................................2雷電防護裝置安全監測子系統.....................................................................................................................67系統測試.......................................................................................................................................................10附錄A（資料性）防雷安全監測預警系統的安裝場所.............................................................................11附錄B（規范性）雷電預警效率評估方法.................................................................................................12參考文獻.............................................................................................................................................................13IDB50/T1278—2022前??言本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規則》的規定起草。請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發布機構不承擔識別專利的責任。本文件由重慶市氣象局提出、歸口并組織實施。本文件起草單位：重慶市防雷中心、重慶萊霆防雷技術有限責任公司、中國石油天然氣股份有限公司重慶銷售分公司、重慶東方杰米科技有限公司、中國石油天然氣股份有限公司重慶儲運分公司、重慶如川科技服務有限責任公司、重慶首立建設開發有限公司、合肥佳訊科技有限公司、廣東粵電陽江海上風電有限公司、重慶市南川區氣象局、重慶市沙坪壩區氣象局。本文件主要起草人：李家啟、許偉、曾宇、張創、林銳、何靜、李衛平、易小萍、康欽利、曾武、周浩、祝鋒、張亞、祝寶友、張松、丘翊仙、公方濤、陳昌勝、楊磊、呂生慶、黃聚京。IIDB50/T1278—2022防雷安全監測預警系統技術要求1范圍本文件規定了防雷安全監測預警系統的術語和定義、系統結構、雷電預警子系統、雷電防護裝置安全監測子系統、系統測試等技術要求。本文件適用于雷電災害敏感場所的防雷安全監測預警系統設計和實施。2規范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T17626.2電磁兼容試驗和測量技術靜電放電抗擾度試驗GB/T17626.3電磁兼容試驗和測量技術射頻電磁場輻射抗擾度試驗GB/T17626.8電磁兼容試驗和測量技術工頻磁場抗擾度試驗GB/T17949.1接地系統的土壤電阻率、接地阻抗和地面電位測量導則第1部分常規測量GB/T18216.4交流1000V和直流1500V以下低壓配電系統電氣安全防護措施的試驗測量或監控設備第4部分：接地電阻和等電位接地電阻GB50057—2010建筑物防雷設計規范QX/T262雷電臨近預警技術指南3術語和定義GB50057界定的以及下列術語和定義適用于本文件。基于電子技術、網絡技術、信息管理技術、氣象探測和預警技術，運用物聯網、大數據、云計算、人工智能算法等手段，實現雷電活動預警和雷電防護裝置運行告警功能的軟硬件系統。基于大氣電場資料、閃電定位資料、雷達資料、氣象衛星資料及其他氣象觀測資料，采用數值預報模式以及人工智能算法，實現提前告知目標雷電風險等級的軟硬件系統。雷電防護裝置安全監測子系統safetymonitoringsubsystemoflightningprotectiondevice1DB50/T1278—2022采用接地電阻在線監測裝置、電涌保護器在線監測裝置、等電位聯結在線監測裝置、智能終端機、攝像儀等設備，實現雷電防護裝置運行狀況實時告警功能的軟硬件系統。3.4目標target需進行雷電預警的物體或區域。[來源：GB38121—2019,3.1.24，有修改]3.5電涌保護器surgeprotectivedevice（SPD）用于限制瞬態過電壓和分泄電涌電流的器件。它至少含有一個非線性元件。[來源：GB50057—2010，2.0.29]4系統結構防雷安全監測預警系統主要由雷電預警子系統、雷電防護裝置安全監測子系統構成，見圖1。圖1防雷安全監測預警系統結構圖可采集本地大氣電場數據，融合閃電定位數據、雷達回波數據、氣象衛星數據及其他氣象觀測數據，在進行數據質量控制基礎上，利用數值預報模式和人工智能算法對雷電及其活動路徑、影響范圍進行預判，并在雷電活動發生前后，發出雷電預警及解除信息。5.2.1.1雷電監測數據采集主要使用以下設備：其中，大氣電場儀應在本地裝設，閃電定位數據、雷達數據和氣象衛星數據可通過第三方實時獲取。2DB50/T1278—20225.2.1.2雷電監測數據格式見表1。表1雷電監測數據格式要求數據名稱數據內容描述監測設備（空間分辨率）雷電日期時間雷電位置的經度雷電位置的緯度雷電位置的高度雷電流峰值以年、月、日、時、分、秒、百分秒的形式單位：度(°)單位：度(°)閃電定位儀（1?km×1?km）單位：km，僅對云閃有效單位：kA極性正極性（+）、負極性（-）單位：kV/m電場強度大氣電場儀（1?km×1?km）天氣雷達（1?km×1?km）雷達回波強度回波頂高單位：dBZ，格點化處理的雷達回波數據或圖片單位：km垂直液態水含量單位：kg/m25.2.1.3數據傳輸應滿足以下要求：——采用實時傳輸的方式；——通信方式支持有線或無線傳輸；——具有數據傳輸狀態監控管理和斷點續傳能力；——具有開放共享數據能力。5.2.2質量控制與處理5.2.2.1雷電監測數據應遵循實時性、可靠性、易獲取的原則。5.2.2.2雷電預警應采用多源數據融合資料，包含但不限于大氣電場資料、閃電定位資料、雷達資料、氣象衛星資料、探空資料及數值預報模式產品等。5.2.2.3雷電預警采用的資料應按照QX/T262要求進行質量控制和處理，具體要求見表2。表2雷電預警資料處理要求大氣電場資料是雷電預警的基礎資料。閃電定位資料是雷電預警的關鍵資料。雷達資料是雷電預警的關鍵資料。空間分辨率：1?km×1?km；主要參數：電場強度及其變化率閾值。時間分辨率：實時；空間分辨率：1?km×1?km；時間分辨率：6?min；空間分辨率：1km×1km；時間分辨率：≤1?h；氣象衛星資料是雷電預警的基礎資料。空間分辨率：5?km×5?km；3DB50/T1278—2022表2（續）資料種類參量描述備注時間分辨率：12?h；空間分辨率：200?km×200?km；主要參數：0?℃層高度、-15?℃層高度以及通過探空資料計算得到狀態過程氣塊抬升高度、中層平均相對濕度、潛在性穩定度指數、對流性穩定度指數、潛在——對流性穩定度指數、對流有效位能、對流抑制能力、抬升指數、700?hPa相當位溫、大氣穩定度指數（K指數）等。探空資料是雷電探空資料其預警的基礎資料。他資料考慮感應和非感應起電參數化方案并集成雙向隨機放電模式建立的二維雷暴起電、放電的云模式或中尺度模式。由探空資料提供的初始條件來模擬是否會發生雷電活動。數值預報模式產品是雷電預警的基礎資料。數值預報模式產品5.2.3雷電預警及其解除5.2.3.1預警時效預警時效：0?h～1?h。5.2.3.2預警觸發根據獲取資料的類別和數量，預警觸發宜采取包含但不限于表3中的預警方法。其中，預警閾值Ew、CRw、ETw、VILw應根據目標所在地氣候條件和季節特征等進行確定，表4給出了春、夏季參考取值。預警閾值應結合系統性能評估進行動態調整。大氣電場強度E≥Ew的連續次數超過6次，且相應區域內雷達回波強度CR≥CRw大氣電場、閃電定位和雷達回波數據對流云的雷達回波頂高ET≥ETw、垂直液態水含量VIL≥VILw，且CR≥CRw的雷達回波高度高于-10?℃溫度層結閃電定位、雷達回波數據VIL——預警區域內垂直液態水含量，單位：kg/m。24DB50/T1278—20225.2.3.3預警分級預警信息分為三個等級。——三級預警：預計距目標一定范圍（基于設備探測范圍和系統預警能力確定，應不小于10?km）、1?h內將發生雷電活動，可能會造成雷電災害事故。——二級預警：預計距目標5?km范圍、30?min內將發生雷電活動，出現雷電災害事故的可能性比較大。——一級預警：預計距目標3?km范圍、10?min內將發生雷電活動，出現雷電災害事故的可能性非常大。5.2.3.4預警解除預計距離目標10?km范圍、未來1小時內不再發生雷電活動，則發送雷電預警解除信息。5.2.3.5預警流程雷電預警子系統應智能預判雷電及活動路徑、影響區域，自動生成雷電預警等級產品及雷電預警解除產品，通過電話、傳真、網絡、短信、報警箱等方式發出雷電預警信息，其流程見圖2。5DB50/T1278—20226雷電防護裝置安全監測子系統6.1功能要求對建（構）筑物及設施設備的雷電防護裝置運行進行實時監測，在監測數值出現異常時進行告警，并可長期、連續記錄儲存防雷接地電阻、電涌保護器的運行狀態、等電位聯結過渡電阻等數據。6.2電涌保護器在線監測裝置6.2.1功能要求電涌保護器在線監測裝置應不影響SPD及其專用保護裝置的正常運行，且具有如下功能：——具有對電涌保護器工作狀態及其參數的實時監測功能，至少包括SPD動作次數、SPD運行狀態、電涌電流相關參數、SPD遙信狀態、SPD專用保護裝置遙信狀態等，見表5；——根據系統設置的告警閾值，在出現異常數值時發出聲、光報警信號；——通信方式支持有線或無線傳輸；——具有遠程傳輸、顯示、查詢、統計、數據存儲等功能；——具有開放共享數據的功能。表5電涌保護器在線監測性能及功能配置表性能及功能配置要求電涌電流峰值監測●○○●○○●●○●●注：●——必須具備的性能及功能；○——可選擇的性能及功能。——電涌電流峰值最小值≤0.1×IFS；注：IFS是檢測系統的電流監測范圍。——測量誤差應在±10%范圍內。6DB50/T1278—20226.2.2.2電涌電流波形監測電涌電流波形監測參數指標如下：——電涌電流波形8/20μs和10/350μs；——電涌電流波形監測范圍應能在電涌電流峰值監測范圍內有效的記錄電涌電流波形；——測量誤差值波頭時間與半峰值時間誤差應在±15%范圍內；——波形記錄時間長度波形時間長度≥2?ms。6.2.2.3SPD動作次數監測應在峰值監測范圍內有效地記錄SPD動作次數和動作時刻：——時間記錄最小單位：s；——計數范圍：優選值為0～99,0～999，0～9999。6.2.2.4全電流監測全電流監測的主要參數和要求如下：——全電流監測范圍型式試驗：最小值≤50?μA，出廠試驗：能在線測量SPD的殘流；——全電流測量誤差——型式試驗，溫度監測范圍為-5?℃～200?℃，溫度監測誤差應在±3?℃范圍內；——出廠試驗，能在線測量溫度，測量值與環境溫度誤差應在±3?℃范圍內。——相對濕度：≤95%，無凝露。——具有對防雷接地電阻進行實時測量的功能，監測的時間間隔可根據需要預先進行設定；——根據系統設置的告警閾值，在出現異常數值時發出聲、光報警信號；——通信方式支持有線或無線傳輸；7DB50/T1278—2022——具有遠程傳輸、顯示、查詢、統計、數據存儲等功能；——具有開放共享數據的功能。6.3.2性能要求6.3.2.1通用要求基本測量方法應符合GB/T17949.1的要求。6.3.2.2電磁兼容性接地電阻在線監測裝置的抗擾度應符合表6的要求。表6接地電阻在線監測裝置抗擾度要求試驗部位外殼試驗項目靜電放電試驗方法試驗要求3級標準要求GB/T17626.2GB/T17626.3GB/T17626.8A或B射頻電磁場輻射工頻磁場2級AA3級注：性能判據如下：——試驗過程中，在技術要求限值內功能或性能正常，可判定為A級；——試驗過程中，功能或性能暫時降低或喪失，但能自行恢復，可判定為B級。6.3.2.3環境適應性——外部電場：≤1?V/m。監測裝置在基準工作條件下測試接地電阻的準確度及分辨力應滿足表7的要求。表7接地電阻在線監測裝置的準確度及分辨力要求等電位聯結在線監測裝置應具有如下功能：8DB50/T1278—2022——具有遠程傳輸、顯示、查詢、統計、數據存儲等功能；——具有開放共享數據的功能。6.4.2性能要求6.4.2.1通用要求測量方法應符合GB/T18216.4的要求。6.4.2.2電磁兼容性等電位聯結在線監測裝置的抗擾度應符合表8的要求。表8等電位聯結在線監測裝置抗擾度要求試驗部位外殼試驗項目靜電放電試驗方法試驗要求3級標準要求GB/T17626.2GB/T17626.3GB/T17626.8A或B射頻電磁場輻射工頻磁場2級AA3級注：性能判據如下：——試驗過程中，在技術要求限值內功能或性能正常，可判定為A級；——試驗過程中，功能或性能暫時降低或喪失，但能自行恢復，可判定為B級。6.4.2.3環境適應性監測裝置運行需滿足以下環境條件：——環境溫度：—25?℃～60?℃；——相對濕度：≤95%，無凝露；——外部磁場：≤40?A/m；6.4.2.4測量范圍、準確度、分辨力等電位聯結在線監測裝置在基準工作條件下測試過渡電阻的準確度及分辨力應滿足表9的要求。表9等電位聯結在線監測裝置的準確度及分辨力要求6.5雷電防護裝置安全監測告警與響應6.5.1雷電防護裝置安全監測子系統應實時監測接地電阻、電涌保護器和等電位聯結狀況，智能判別異常情況、及時發出告警。9DB50/T1278—2022b)檢查出現告警位置SPD所在配電系統的線路，有無雷電流侵入跡象或其他安全隱患，存在相關隱患時，應立即處理。6.5.3接地電阻在線監測裝置出現告警時，應及時查看告警位置地網狀態，并使用接地電阻測試儀進行人工復測，確認地網是否已出現劣化情況，并及時進行整改。6.5.4等電位聯結在線監測裝置出現告警時，應及時查看告警位置等電位聯結狀態，并使用等電位測試儀進行人工復測，確認聯結處是否出現劣化情況，并及時進行整改。7系統測試7.1測試周期在防雷安全監測預警系統正式投入使用前，應進行不低于6個月的試運行測試，且至少包含一個夏季（6～8月）；投入使用后每年的測試應結合其安裝場所的特點進行。其中，防雷安全監測預警系統的安裝場所見附錄A。7.2測試內容7.2.1雷電預警子系統測試，應選取連續時段內警報狀態日志文件（至少包含30個有效警報）與雷電實況記錄等資料，對預警范圍、預警時效和預警效率進行評估。其中，預警效率評估按照附錄B進行。雷電實況可通過閃電定位、衛星遙感、光學觀測等方式獲取。7.2.2雷電防護裝置安全監測子系統測試，應對系統監測對象進行不少于2次的人工檢測，并根據檢測結果對系統運行狀態、監測數據等進行評估。10DB50/T1278—2022AA附錄A附錄B