AMEO340雷电预警系统概述及故障分析

摘要：AMEO340雷电预警系统在民航气象活动中起着非常重要的作用。它能够实时的监控半径大于15Km的静电场变化情况。在雷雨来临前给气象观测人员提供即将发生放电的大致方位和雷电强度等报警信息。本文主要阐述系统的组成、工作原理、日常维护以及故障处理。

关键词：AMEO340；雷电预警；故障分析

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）28-6459-03

1 概述

AMEO340 是一个完整的雷电侦测预警系统， 它以地面静电场的物理测量理论和分析理论为基础，通过科学地分析所测量的数据，进而实现对半径15 km区域的雷电预测。通过先进的微处理器数据处理系统，它能实时准确测量记录地面上的静电场值与变化率，能连续启动三级雷电报警。结合差模测量技术 （有两个电极，所采集的数据是两个电极的差模），避免了许多不必要的干扰信号，提供了更准确的测量结果。为保障航空飞行安全起着不可或缺的作用。

2 系统组成、功能及工作原理

2.1 系统组成

AMEO340 单机系统由一个AMEO340侦测探头、的数据采集处理控制器、通讯线路以及终端组成（图1）。

2.2主要功能

2.2.1 电场侦测探头

基于静电场原理测量电场强度；

通过不同的方法来测量电场强度并消除工业干扰信号；

在恶劣环境下有效保护测量电极；

机械部分由电极和螺旋电极组成，能够抵御酸性污染。

2.2.2 数据采集控制器

实时显示电场强度；

显示三个报警等级；

通过展开式菜单配置探头和数据采集控制器的参数；

通过“蜂鸣”声音报警；

连接传输：串行总线，以太网络；

雷雨时间实时记录存储。

2.3工作原理

2.3.1侦测探头的工作原理（图2）

雷暴云带电并聚集，对地产生强电场；

金属在电场力的作用下产生感应电荷；

利用静电屏蔽原理。电机带动金属转子周而复始以固定转速（频率）屏蔽/非屏蔽金属定子；

金属定子被金属转子屏蔽瞬间产生微电流I；

测量微电流I，推算电场强度E。

2.3.2 雷电预警系统工作原理

当雷雨云层形成或者靠近的时候，雷雨云与地面组成一个巨大的电容器。地面静电场的电场强度开始急剧变化。通过风车状的侦测探头测量此电场强度可以在雷雨云第一次放电前侦测到雷电的出现。（图3）

为了能够衡量放电的危险程度，系统给出三个等级的报警阈值。

第一级阈值“警报级别1”通报出现了一个微弱的电厂（预先通知）；

第二级阈值“警报级别2”意味着雷雨云正在靠近，当前时间的10～20分钟内将抵达现场；

第三极阈值“雷暴”意味着现场附近很大概率发生雷电的可能。

通过连接各个等级阈值的继电器产生声音告警，配合防雷模块以防止发生雷击造成的设备损坏。

3 故障现象及故障分析

3.1 故障1

故障现象：数据控制面板显示DEFULT错误告警。

分析和排除：当数据控制箱面板上显示DEFULT错误告警，由此出发相关继电器，触发原因包括测量错误或者侦测探头和数据采集控制箱的连接问题。此时系统一直在执行全局的自动检测。因此当出现内部DEFULT错误指示灯亮时，应检查一下状况：

检查电源；

检查保险丝；

检查侦测探头的店家转动；

检查电缆连接；

是否需要进行初始化。

如仍然不能发现和解决故障，可能是标准件损坏，需要更换厂配标准件。

3.2故障2

故障现象：雷雨发生时，阈值告警过于灵敏或过于迟钝。

分析和排除：当发生此类故障时应首先检查计算机是否卡死或死机，并尝试重启系统。其次，应检查侦测探头周围是否有存储静电的物品。如果均不能解决则应调节侦测探头。

调节侦测探头的具体方法为：

在标准测量状态下静电场在天气晴好是的场强平均值为150V/m；

当雷雨云出现时，静电场的电场强度增至±14KV/m；

当单个的雷雨云层或与前方的雷雨云组合时，电场强度增长的时间为20分钟，我们认为电场强度超过2KV/m。

三级告警的阈值应按照厂家的推荐设置进行设置：

第一级：4 KV/m 推荐范围3～5 KV/m

第二级：7 KV/m 推荐范围3～8 KV/m

第三级： 10 KV/m 推荐范围9～11 KV/m

在测量电场强度时，其测量值有时候受某些因素的影响会越过阈值出发更高等级的警报，使其实际等级不等于现实的等级，此时需要对阈值跨越灵敏度进行调整。

推荐值：10

4 总结

雷电预警系统作为测量电场强度并预测雷电发生的设备，在各个行业起至关重要的作用，尤其对于民航保障飞行任务的安全起着不可或缺的作用。因此对每一个使用该系统、维修该系统的人来说，掌握其工作原理，积累维护维修的经验是十分必要的。只有掌握正确的使，精心的维护，才能有效的减少不必要的故障发生。当发生故障并且不能马上判断出故障原因时，应有条不紊的从计算机软件的工作状态、通讯系统的工作状态、继而上升到硬件故障排查的顺序逐一进行排查。这样既能节省排查时间，又能够避免因盲目维修造成的设备损坏。总之，只要在使用和维护过程中善于总结，勤于归纳，一切按照正常操作顺局进行，一定可以保障雷电预警系统的正常运行。

参考文献：

[1] AMEO340安装使用手册.