TSS928閃電定位儀的功能應用及日常維護
來源:用戶上傳
作者:
摘 要：閃電定位儀是檢測雷電發生的氣象探測設備。文章介紹了vaisala公司TSS928閃電定位儀的功能特點和探測原理，根據三亞本場閃電定位儀在業務使用中的狀態，重點介紹日常檢查和部件更換的維護建議。
關鍵詞：閃電定位儀;功能應用;日常維護
中圖分類號：P457 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）10-0172-02
Abstract： Lightning locator is a meteorological detection equipment to detect lightning occurrence. This paper introduces the functional characteristics and detection principle of TSS928 lightning locator made by Vaisala Company. According to the state of Sanya lightning locator used in business， the daily inspection and maintenance suggestions of component replacement are emphatically introduced.
Keywords： lightning locator; functional application; daily maintenance
引言
對于氣象觀測人員，傳統的觀測雷暴的方法是眼睛和耳朵，也就是只有看到閃電或聽到雷聲才能報告雷暴。而這時，雷雨天氣已經臨近甚至覆蓋機場，觀測的報告不能起到提前預警的作用。如果要實時監測雷暴對本場的影響，對于人工觀測來說更是非常困難，要求觀測員必須時刻監視天空，增加工作強度。并且各種外來光線和噪音（尤其是建筑施工噪音）還會干擾觀測員進行準確判斷。
1 簡介
TSS928閃電探測儀是直接探測放電現象的設備，能夠區分云間閃電和云地放電，并且能夠探測閃電發生的方位和距離，而且可以直接融合進機場的氣象自觀系統。TSS928的探測距離可達50km，正是機場進近區域，飛機下降高度準備降落的關鍵區域。氣象人員提前掌握雷暴信息并告知空中交通管制和飛行員對于飛行安全是至關重要的。
圖1
2 TSS928組成部分和輸出方式
傳感器包括四個部分組成：
天線部分： 接收和發射信號到處理板。
主機箱：內裝電子模塊和供電通許模塊。機箱經過特殊設計，耐候機箱，不銹門，帶鉸鏈和密封墊。完全防水和密閉。
電子模塊：包括解讀和處理天線信號的處理板。內裝干燥劑。
供電通訊模塊：負責傳感器供電和對外通訊。該模塊包括供電通訊板和加熱器，它們都安裝在一個特殊的安裝盤上。供電通訊板上有一塊所選通訊方式的電路板。加熱器可使傳感器內部始終保持在最低工作溫度之上。
TSS928有三種數據輸出方式，可以一起使用，也可單獨使用。
輪詢：只有收到查詢命令時傳感器才發送數據，這是默認模式。
周期式：傳感器每分鐘傳送一次數據。
閃電：傳感器判斷出一次閃電之后發送一次閃電數據。
3 TSS928 技術特點
滿足地面自動觀測系統對閃電距離和方位的要求;探測并報告云地閃電的距離和方位;對云中閃電進行探測和計數;交流、直流和交直流選項;數據格式支持與常見通信系統之間直接接口;具備自診斷功能，可檢查傳感器的功能狀態;在極端氣象條件下仍可保持性能;采用模塊化設計，簡化現場維修保養。
4 TSS928性能
Vaisala TSS928傳感器可針對氣象應用提供關鍵性的本地閃電信息，并可提供威脅數據，以利于依托充分的資料，提前發出警報、啟動安全程序并進行設備隔離。對于那些閃電較感型作業來說，實可謂堅強的保障。
Vaisala TSS928采用專利閃電算法，在全球現今所有獨立式閃電傳感器中，測距較為精準。因要求與光檢測達到一致，故可杜絕閃電誤報。采用ALARM閃電自動報警及風險管理系統軟件實現TSS928數據的顯示。
Vaisala TSS928可探測：
閃電事件的光、磁和靜電脈沖，實現零誤報;
30海里（56 km）范圍內的云中閃電和云地閃電;
云地閃電分為三個距離區間：0-5;5-10和10-30海里（0-9、9-19和19-56km）;
云地閃電分為八個方向：N、NE、E、SE、S、SW、W和NW;
可采用Vaisala TSS928將閃電報告集成到METAR等氣象自動觀測程序;
Vaisala TSS928可準確報告云地閃電的距離和方向，并提供云中閃電計數。
5 計算方式
一次云地放電實際上是由一個或一個以上間隔極短的連續單獨放電組成的，加在一起叫做一次閃電，每一個單獨的放電叫做回擊。傳感器探測單獨閃電回擊。在正常運行模式下，傳感器根據時間間隔和角度重合性對回擊進行閃電歸組。1秒鐘內發生的所有回擊和與第一次回擊角度不超過正負5度的后續回擊被認為屬于同一次閃電。一次閃電所包括的回擊數叫做乘數。閃電計數器每探測到一次閃電計數一次而不論閃電里包括幾次回擊。傳感器報告的距離是一次閃電中距離最近的回擊的距離。有個別時候不同云地閃放電的信號因發生的時間幾乎一致而被歸到一次閃電中并只計數一次。與一次云地閃在同一秒發生的云間閃不認為是云地閃放電的一部分。除了報告閃電的距離，傳感器還能以方向八等分來報告閃電方向（東，西，南，北，東南，東北，西南，西北）。 6 日常維護及部件更換
只要安裝得當，傳感器所需的階段性維護和修復很少。階段性維護可能會發現某些故障，但不能解決某些安裝問題。例如，傳感器密封不好可能導致傳感器電路損壞，這是需要維修的。傳感器中沒有轉動部分，因此磨損只是長期風吹日曬造成的。刮風攜帶的碎石子會打在設備上，動物和人也有可能對室外的設備造成損壞。在某些地方，傳感器附近的雜草必須定期清理。定期到場地進行檢查是必須做的。
?。?）每天查看自檢結果。在計算機上輸入SELFTEST命令。如果自檢信息顯示一個自檢失?。‵），則傳感器存在問題。輸入命令后，傳感器執行一次自檢并發送自檢信息。這是一個用命令發起的自檢。傳感器發起的自檢每30分鐘自動執行一次，而命令發起的自檢可在任何時候進行。但是，過頻的自檢可能會與探測自然閃電沖突。傳感器在計算完成一次閃電之后才會進行自檢。（2）雷暴季節里要每天檢查傳感器的狀態信息，或者在雷暴較少的日子里每周檢查一次。在PC中輸入STATUS命令，注意狀態信息中報告值有無變化，尤其是注意自檢失敗率有無上升。（3）每年定時進行接地檢查，檢查傳感器接地片和大地之間的地線，傳感器接地片和AC電源接線盒之間的地線，AC接線盒接地片與大地之間的地線，確保所有接地設備和接地都沒有銹蝕。如果有，應及時更換。（4）檢查AC電源接線盒的保險開關，如果保險開關處于OFF，則檢查AC輸入到保險開關的連接;檢查AC電源接線盒的過壓保護器。如果狀態燈是紅的，則應更換它。（5）檢查接線盒與傳感器外殼之間的套管和電纜，看是否接頭連接牢固，并且看電纜有無剝落，折疊，開口或腐蝕。檢查進入傳感器的電源和通訊電纜，它們通常比較長，看電纜有無剝落，折疊，開口或腐蝕，并確保連接牢固。（6）檢查電源通訊板上電源線的瞬時保護器是否損壞（交流用CRI，CR2，CR3，CR4，交/直流和直流用CR3和CR4）。如果有燒焦痕跡，開裂和積碳則意味著可能有損壞。在對地短路的同時，這些器件的壽命漸漸縮短。最終這些TS喪失了散熱和回復能力之后會短路并打開保險。一個長電涌會將電源輸入電路中保險燒斷。（7）在S1、S2電源開關打開時，檢查處理器，通訊和電源通訊板上的LED指示燈，它們表示傳感器的工作狀態。
以下部件可以更換：傳感器外殼干燥劑;AC供電接線箱的過流保護器。
更換干燥劑：首先查看維護日志。如果干燥劑包已經一年沒有換過，則需要更換了。打開傳感器外殼，除掉舊的干燥劑包，把一個新的放在電子模塊的干燥劑托盤上。關上機箱門封緊外殼。這種維薩拉提供的單獨包裝的干燥劑從許多供應商處都可以買到，它應符合美國軍隊指標MIL-D-3464，一型和二型。一包的劑量可以在25攝氏度，20%相對濕度的環境中吸收至少3克的水份，或者在相同溫度，40%相對濕度吸收至少6克的水份。一型可以用在各種場合，二型須在無塵環境中使用。注意：一定要將干燥機儲藏在密閉的容器中。
更換AC過流保護器：查看AC供電接線箱的過流保護器。如果狀態窗呈紅色，則需要更換相同電壓等級的過流保護器。步驟如下：（1）去掉或斷開AC電源到AC供電箱的連接。（2）輕輕地將過流保護器向前推出，直到斷開，注意連接的方向。（3）將新的過流保護器對準方向輕輕地推進接線箱，直到卡住為止。（4）重新把AC電源與AC供電接線箱接起來。（5）查看傳感器供電指示器。
7 結束語
閃電定位儀是比較新的自動氣象探測設備，可將閃電數據導入到氣象自動觀測系統中，給觀測員和管制員提供了更有效的雷雨季節保障，重要性也日益趨升。氣象機務員因當對閃電定位儀的工作原理和性能積極掌握，日常做好閃電定位儀的檢查維護工作也至關重要，能確保閃電定位儀的運行穩定性。
參考文獻：
[1]王紅，張永軍，陳金根，等.基于閃電定位監測數據的雷暴特征分析[J].沙漠與綠洲氣象，2014（06）.
[2]李家啟，申雙和.采用閃電定位系統的丘陵山區雷電特征分析[J].高電壓技術，2011（09）.
[3]姚葉青，袁松，張義軍，等.利用閃電定位和雷達資料進行雷電臨近預報方法研究[J].熱帶氣象學報，2011（06）.
轉載注明來源:http://www.hailuomaifang.com/1/view-14870555.htm
