董 娜
宁夏中科天际防雷股份有限公司 银川 750002
摘要：本文通过对固原机场防雷现状存在的普遍性问题分析，提出6iALPS全域智能防雷系统解决方案，搭建机场智能防雷监测大数据云平台，从监测、管理及服务三个方面的实际需求出发，实现对机场的防雷装置运行状态实时动态监测管理，提升机场防雷效能。
关鍵词：机场；智能防雷；在线监测
引言
随着民用航空事业的蓬勃发展，作为运输终端的各地机场的规模不断扩展。由于机场地理环境开阔，其塔台航管楼、航站楼、油罐、机车、导航台、气象雷达站以及人员雷击伤害概率远远高于一般公共区域，如何降低雷击伤害事件概率，提升安全运营，构建平安机场，是机场雷电安全致力研究方向。
怎样降低雷击伤害事件概率，提升运行、服务水平，构建平安机场，是机场安全管理工作之一。针对机场复杂且高精度要求的监测控制和传输系统，作为专注于雷电防护研究开发的宁夏中科天际防雷股份有限公司以防雷装置监测与雷电临近预警保护为出发点制定了基于物联网的6iALPS全域智能防雷系统解决方案。
一、雷电防护目前存在的问题
随着各行各业超大规模信息化、数字化电子设备的应用，各类防雷设施越来越全面，保护越来越精细，但是雷击事故依然频繁，造成的损失依然严重。主要表现在以下几个方面：
（一）缺乏防雷管理或管理不到位
管理者、维护者人员和职责不明；
管理人员欠缺专业的防雷知识和经验；
传统的人工管理工作量大；
管理人员交接不方便；
（二）不能及时有效的掌握防雷信息
不知道本单位做了哪些防雷措施；
不能及时知道防雷设施是否运行正常；
不能及时对防雷设备进行维护，该怎样去维护；
不清楚防雷措施是否符合相关国家标准规范；
（三）缺乏专业化的防雷预警服务系统
目前，在防雷领域不仅在防雷设施、设备的监控管理方面缺乏有效手段，同时更缺乏能根据气象预报和天气实况等综合气象数据为雷电高危场所或单位提供精准化、精细化、专业化的雷电防护预警服务系统。
系统防雷作为雷电防护综合解决方案，已经能够较全面的满足雷电防护要求，但是它依然存在诸多不足。众所周知，在以可靠性为中心的防雷系统运维管理中，系统防雷仅能做到回应式和预防式阶段水平，而这在防雷减灾中，仍停留在“被动防护“范畴，无法保证运维人员在雷电袭击前，便能够获知防雷设备是否在正常作业、排查出防雷系统隐患，从而更换已出现或易出现故障的防雷设备，导致整个防雷系统则形同虚设，给防雷减灾带来极大风险。
国内外都存在防雷设备维护和检查不便的问题，为了加强防雷管理，降低管理成本和因管理工作不到位造成的风险和损失，有必要建设防雷装置在线监测及雷电临近预警系统建设项目。
二、固原机场现状
固原六盘山机场，位于宁夏固原市西北方向的彭堡乡石碑湾村，隶属西部机场集团宁夏机场有限公司。2010年6月正式通航，总投资4亿多元，占地面积2253亩，海拔1745米。固原六盘山机场的开通运营极大的改变了固原地区交通运输、物流和社会经济发展的现状。
固原六盘山机场从航站楼、航管楼、导航台到整个机场的供油和储油工程，从机场跑道附属设施到飞机维修车间，涵盖了数十个建（构）筑物的防雷装置，涉及到机场、航空、空管、航空食品、货运、酒店、飞机维修、油料公司等多个单位的防雷安全。
根据气象资料统计，固原地区年雷暴日持续天数200天以上，地区年平均雷暴日数在31天左右，多集中在每年5月至10月份。该地区发生雷电等强对流极端天气频次较高，极易发生雷击事件。随着固原机场的发展扩建，规模逐年扩大，该地区的雷击故障也随着呈现逐年增多的趋势。为减少和避免雷击造成的危害，保障机场安全运营，亟待因地制宜地建立完善的防雷装置在线监测系统和雷电临近预警系统，整体防御、多重保护、层层设防，进行综合防护。
三、建设目标
搭建机场智能防雷监测大数据云平台，从监测、管理及服务三个方面的实际需求出发，实现对机场的防雷装置运行状态实时监测，包括且不限于接地电阻值、浪涌保护器（SPD）运行状态（劣化、电压、漏电流、温度等参数），雷电环境（雷电流发生时间、次数、幅值，波形等参数），空开工作状态、雷击接闪过程成像监测等。该平台设备无需自检、无需外接电源且实时监测，采用RS485有线通讯或无线通信传输数据，实现远程在线监测。当避雷针、防雷器（浪涌保护器SPD）、引下线和接地网异常波动时，实时通过手机微信告警。监测仪实时连接到云服务器，电脑和移动终端可远程控制集中监管防雷实况。
建设方案
固原机场现有防雷装置主要应用传统的防雷保护技术，采用包括接闪杆、带、网、浪涌保护器和接地装置等组成的防护系统，但传统防雷装置的运行状态无法及时动态掌握。目前只能通过雷达回波强度监测雷云方位，无法立体实时追踪雷电活动轨迹和大气电场强度，对飞机的起降造成较大风险。
为此中科天际防雷为固原机场设计了完整的6iALPS全域智能防雷系统解决方案，包括雷电预警定位、智能接闪、智能接地、智能浪涌保护、云平台五个部分。系统解决方案采用物联网、大数据、云计算等新一代信息技术，以智能防雷监测设备采集的海量数据为基础，进行自主学习，挖掘关键影响要素和因子，建立数据分析模型，全天候全时段对机场周围的雷电活动及机场的雷电防护系统进行实时监测、智能分析、提前预判。
云平台不间断的对机场防雷设施进行分析诊断，出具诊断报告，结合记录的雷击事件数据为机场提供全方位的雷击风险评估报告及雷击隐患整改建议，使用户能够及时掌握其雷电防护系统的运行状态和生命周期并提高检修效率。提升机场防雷效能，为机场构建一个智能的雷无忧安全网。
结束语
雷电作为一种自然灾害，虽然没有办法人为的控制它的发生，但可以通过准确的预防、能及时、准确的预防，做好雷电自然灾害的监测和预警，将雷电自然灾害的损失减少最小。
论文作者:董娜
论文发表刊物:《防护工程》2019年16期
论文发表时间:2019/12/16
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