广西省ADTD和VLF/LF闪电定位系统地闪数据对比分析

为了比较ADTD和VLF/LF闪电定位资料的准确性,文章基于广西省2016～2018年ADTD和VLF/LF的地闪数据和高程数据,研究两套闪电定位系统的地闪分布特征差异。结果表明:两套系统的地闪频次月变化、日变化以及正负地闪频次比的月变化具有相似的分布趋势,而两套系统在地闪频次、地闪闪电日数、负地闪占总地闪的比例、地闪密度、地闪强度等方面存在较大的差异。两套系统的地闪密度差随海拔高度增加而减小;VLF/LF系统单位面积上0～50kA地闪频次占地闪总频次比值与海拔高度具有良好相关性,但ADTD系统监测结果显示两者相关性不显著。     

DDW1型闪电定位仪数据质量分析评估

文章分析了DDW1型闪电定位仪的探测原理,通过分析江苏省DDW1型闪电定位仪试运行期间的雷电数据,并对比DDW1型与ADTD型闪电定位仪的雷电探测类别与数量。结果表明：除个别站点因网络问题导致传输数据到报率略低外,其余站点数据到报率均达到99%;与ADTD型闪电定位仪相比,DDW1型闪电定位仪灵敏度更高,所探测到的正闪数量是ADTD型闪电定位仪的5.8倍,负闪数量二者相差不大,DDW1型闪电定位仪正闪与负闪比为1∶1.8。研究结果为DDW1型闪电定位仪的推广应用奠定基础。     

彭泽水产养殖基地雷电活动特征与风险评估

采用统计方法对彭泽水产养殖基地2005～2010年的雷电数据进行分析。结果表明:彭泽水产养殖基地雷电活动比较频繁,年平均雷暴日为42.17d,5～9月平均落雷次数高于6000次,其中8月份最多,为11039次,主要集中在13:00～20:00,占总数的66.6%;年平均落雷密度Ng=4.217次/km2,雷电流幅值平均为12.3kA,雷电流幅值>98.9kA的地闪概率为1%,雷电流幅值>94.2kA的地闪概率为2%。根据雷电活动特征,给出养殖区雷电风险评估和雷电防御措施。     

基于VLF/LF三维闪电定位仪资料的湖北省闪电特征分析

文章利用湖北省2015—2016年VLF/LF三维闪电监测定位系统的探测资料,分析了湖北省闪电的总闪、云闪和地闪的日变化、月变化和密度变化特征。根据分析结果总结了湖北省云闪和地闪主要发生的时间、次数、比例、日变化特征的一致性、空间密度分布的高密度值区和电流强度的主要分布。分析结果为业务人员预报预警提供了参考。     

闪电定位系统在防灾减灾中的应用分析

雷暴天气是最严重的气象灾害之一,潮州市每年由于雷电引起的人身伤亡、电力系统和通信设备的破坏等各种雷击事故频频发生,因此加强闪电监测定位系统在雷电预警、雷灾调查与鉴定中的运用,是十分必要的。利用闪电监测定位系统能够实时快速地探测和记录数百公里以内的闪电活动,并得到每一雷击的发生时间、地理位置、强度、极性等特点、本文叙述了闪电监测定位系统在雷电预警、雷灾调查与鉴定中的应用情况。     

雷暴过程中的大气电场特征与地闪活动分析

本文利用云南省闪电定位系统监测资料和大气电场仪资料分析了滇中2007-04-30的雷暴天气过程,结果表明:这次由午后强对流活动引发的雷暴过程主要分布在滇中地区,负地闪所占比例较高,正负地闪为中等偏弱电流,在时间上正地闪落后于负地闪;大气电场不仅能很好的反映带电云的产生、聚集、消亡过程,也能较好的反映出地闪发生频数、性质;结合地闪发生频数,可将大气电场的演变可分为6个阶段,各个阶段显示出不同的电场特征,其中地闪初期阶段电场的变化对雷电预警具有重要意义。     

卫星与地基闪电探测资料在闪电活动研究中的综合应用

利用闪电探测资料研究闪电放电特性及其活动特征,对于雷电灾害的监测和预警具有重要意义。卫星闪电探测不受下垫面条件限制,可观测覆盖区域内的总闪电,但无法区分云闪与地闪,地基闪电探测以定位地闪为主,且二者探测原理不同。本文分析了卫星与地基闪电探测在观测目标、定位精度和探测率等方面的差异;在此基础上,利用卫星闪电成像仪TRMM LIS与我国国家雷电监测网资料,提出一种结合星地同步闪电观测数据的闪电活动分析方法,该方法对两种资料中时空特性较为相近的探测单元进行匹配处理,通过聚类算法得到闪电信息;利用该方法分析了我国西南地区2008~2014年的闪电分布特征。结果表明:该方法可有效获得观测区域的闪电信息,且从气候与地形因素等方面可对分析结果给予解释;下一步结合静止卫星闪电探测资料,可从数据匹配误差上获得改进,同时可将多源闪电观测资料结合的方法扩展到更多应用。     

珠海温室气体监测站网平沙监测站雷电防护对策

借助1999~2009年珠海温室气体监测站网平沙监测站附近3km范围内的闪电定位数据,结合站点的地理概况,分析其雷电危害,计算得出该站年预计雷击次数、雷电入侵电涌幅值、雷电电磁场强度;依据计算结果,提出直击雷防护、雷电电涌入侵防护及雷电电磁脉冲防护等对策,为珠海温室气体监测站网平沙监测站项目稳定运行提供可靠保障。     

雷电灾害监测与防雷堪察技术研究

文章利用江西WebGIS雷达拼图产品、江西闪电定位数据和天气形势背景资料,对2016-06-18~19江西北部发生的强雷电、强暴雨天气进行了详细分析。分析表明:每年06~09月是江西地闪的高发期,地闪的月分布呈单峰型分布特征;地闪分布与江西强对流天气系统发生和发展规律基本吻合;地闪分布与雷达回波强度、雷电灾害分布有很好的对应关系。根据地闪分布特点可以提出适宜的防雷措施。     

云闪定位系统中的数字AGC设计

在云闪定位系统中,天线接收的闪电辐射源信号会因为云闪与天线的距离、闪电电磁辐射的强弱等因素而不稳定。为了使系统接收到的电磁辐射信号保持在一定动态范围内,本文介绍了一种基于FPGA和数控衰减器的数字AGC系统,给出了硬件电路总体设计方案以及各部分电路的设计方法,并且详细介绍了基于切比雪夫逼近法的数字AGC功率估计算法以及AGC算法实现流程。该设计方案实现了对云闪信号的数字自动增益控制,为云闪定位系统中的数控AGC工程实现提供了一种切实可行的方案。     

用于电网监控的全光纤干涉局部放电定位系统

针对传统的电网局部放电定位方法的诸多缺点,提出了一种基于Sagnac干涉仪的光纤传感定位系统。该定位系统使用光纤作为传感单元,探测局部放电过程中所产生的声波和超声波,利用算法对探测到的振动信号进行处理,最终得到局部放电发生的具体位置。实验证明该系统具有较高的精确性和稳定性。     

北京市气象局L波段低对流层风廓线雷达网运行监控系统设计

文章基于北京市气象局布设的组网L波段低对流层风廓线雷达系统运行状态关键指标,设计了可实现雷达测站信息、测站探测环境展示、雷达各系统运行状态、数据文件传输时效、设备机房运行环境实时监控以及雷达组件故障分级告警的监控系统。该平台的设计能够为业务人员提供实时、全面、直观的雷达系统运行状态信息,切实提高设备运维效率,也可为雷达设备运行状态监控工作提供参考。     

配电线路设备雷击定位技术的开发与应用

根据配网故障停电数据统计,雷击在故障原因中所占比例最大,目前只能依赖于人工线路查障,但人工线路查障范围广、难度大、时间长,线路故障隔离和恢复供电时间延长,无法达到故障线路快速复电的要求,难免导致客户对停电时间长感到不满,从而造成投诉变多,造成了故障线路复电工作被动、效率低下等不良后果。现基于雷电定位系统功能,定位、收集复杂的配电线路设备坐标数据,进行优化处理并固化到雷电定位系统,通过技术改进,实现配电线路设备雷击定位。该技术具备普遍适用性,有利于运维单位实现故障点的快速定位,缩小查障范围,减少客户停电时间,提高供电可靠性。     

新余雷电天气影响系统与雷达回波产品分析

利用常规天气图资料、地面观测资料、南昌多普勒天气雷达资料和闪电定位资料,对2004—2008年新余雷电过程的气候概况、天气影响系统和雷达回波产品等进行研究分析,结果表明：（1）新余雷电具有明显月分布特征,主要集中在7—8月;雷电的日变化主要集中在13：00—20：00,17：00出现次数最多,而夜间到上午则很少出现。（2）有利于新余发生雷电的天气影响系统有：地面冷锋和西南倒槽、高空低槽和切变线、低空急流和副热带高压。（3）南昌站单站有利于产生雷电天气的物理量参数有10个,满足其中5个以上就有可能出现雷电天气。（4）雷电天气的雷达回波产品主要有：回波顶高度ET,基本反射率CR,垂直积分液态水含量VIL。（5）雷电天气预警信号的发布标准有3种：一般雷电发布雷电黄色预警信号;较强雷电发布雷电橙色预警信号;强雷电发布雷电红色预警信号。     

基于电容复用方案的超导电感储能脉冲电源改进研究

基于超导储能脉冲变压器的单谐振电路脉冲成形模式可以输出更高幅值的电流脉冲,而且能量传输效率较高。不过,单谐振脉冲成形模式输出的电流脉冲脉宽较小,其转换电容的储能占电感总储能的比例也较高,降低了系统整体的储能密度。为此,提出了一种基于电容复用方法的超导脉冲电源(SPPS)改进拓扑并详细介绍了改进后SPPS的工作过程。通过仿真验证,改进后脉冲电源电路的负载电流峰值为197.20 kA,半波宽度为5.56 ms,最大电容储能与总电感储能之比为11%。     

基于SiPM的高灵敏度大响应范围的弱光探测系统

为了满足在极低和较高光功率范围内对光信号的探测,提出了基于硅光电倍增管(SiPM)的弱光检测系统,该系统包含自动调节偏压电路、电流-电压转换电路、小信号放大电路和滤波电路。测量不同偏压下SiPM的输出与入射光信号之间的关系,实验结果显示,偏压对SiPM的输出有很大影响,不同偏压下,SiPM的探测能力和探测范围都不相同。此外,该系统对25 pW到1.75μW的光信号都有响应,能在极低和较高光功率范围内对光信号进行连续探测。     

转套式配流系统凸轮槽型线及其运动学特性再研究

转套式配流系统是一种新型的配流系统,克服了传统阀式配流系统体积大、结构松散、容积效率低等缺点,转套内凸轮槽型线直接影响转套式配流系统的运动学特性。本文通过分析正弦凸轮槽型线不自锁条件,提出四种新型凸轮槽型线,并对四种型线下的转套和传动销进行运动学分析。结果表明:线性凸轮槽型线转套的角速度和角加速度的幅值最小,分别为203. 1 rad/s、4. 961×10~4rad/s~2,一个周期内存在两次冲击;线性凸轮槽型线下传动销径向速度和加速度最小,分别为-0. 387 m/s、115. 0 m/s~2,运动过程中不存在冲击。因此,线性凸轮槽型线为最佳选择。     

转套式配流系统凸轮槽型线及其运动学特性研究

针对往复柱塞泵采用的阀式配流结构存在结构松散、节流损失大、效率受工作频率影响大等问题,提出了一种结构简单紧凑、节流损失小、工作稳定、配流无滞后的往复柱塞泵转套式配流系统。论述了转套式配流系统的工作原理,建立了三种不同凸轮槽型线转套的运动学模型,对比分析了三种凸轮槽型线转套对配流系统运动学特性的影响,同时对传动销进行了剪切强度分析。结果表明,与其它两种凸轮槽线型相比,正弦凸轮槽线型转套角速度和角加速度的大小和幅值均较小,且无拐点、阶跃,转套转动相对平稳,配流系统各零件的所受冲击力小。     

高精度定位平台X-Y方向振动误差补偿

为了减小定位平台在X,Y方向的振动误差,实现高精度定位,搭建了宏微结合精密定位系统,由高性能直线电机驱动,气体静压导轨支撑和导向的宏动平台实现系统的大行程微米级定位,并由安装在宏动平台上的压电陶瓷驱动的微动平台对系统进行定位精度补偿。建立了定位系统机电耦合振动模型,采用比例积分微分(proportion integral derivative,简称PID)控制与最小节拍响应控制相结合的策略控制宏动平台,采用前馈-PID控制驱动微动平台,通过电容式微位移传感器实时检测定位系统终端的位置输出信号作为微动台的输入信号,实现定位系统的闭环反馈控制,达到宏动平台的振动误差实时补偿的目的。实验结果显示,所设计的微动补偿平台具有良好的动态特性,定位系统具有良好的误差实时补偿效果,针对X,Y向的振动范围由补偿前的4和3.5μm,补偿后减小到1μm的范围内。结果表明,所研究的振动误差补偿方法可以有效减小定位系统的振动误差,提高系统的定位精度。     

转套式配流系统凸轮槽型线对空化特性的影响

空化引起的振动和噪声会影响转套式配流系统性能和寿命,转套的凸轮槽型线与空化特性关系密切。在线性凸轮槽型线基础上提出了3种新的凸轮槽型线,建立了相应的型线方程,随着曲轴转动,线性型线对应的转套转角波动最小、样条型线最大。建立了系统空化流体力学模型,通过仿真,发现4种型线对应的最大气体体积分数均随工作转速升高单调递增,总体看来线性型线最好;空化占比随转速增大而升高,同转速条件下线性凸轮槽型线对应空化占比最小;容积效率随转速增加单调递减,开始比较平缓,速度较高时降低较快,总体看来线性型线对应的容积效率最高。