雷电预警装置工作原理—基于电荷感应原理、采用MEMS技术研制进行雷电监测

更新时间：2026-02-25

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雷电预警装置工作原理—基于电荷感应原理、采用MEMS技术研制进行雷电监测【型号推荐：TH-LD1，气象环境监测仪器设备生产厂家，云境天合支持商家定制服务，设备选择山东云境天合您放心】雷电预警装置是一种能够提前探测并预警雷电活动的设备或系统，其核心原理基于大气电场变化监测与多源数据融合分析，通过实时感知雷电前兆信号实现提前预警。雷电形成源于雷云内部电荷分离，当云内电荷积累至空气击穿阈值时，会产生云间放电或云地放电。此过程中，雷云下方地面会形成反向静电场。晴天时近地面电场强度约100-300V/m，雷暴云接近时电场强度可骤增至1-10kV/m。雷电预警装置通过捕捉电场强度突变，判断雷暴云发展阶段。例如，当电场强度每分钟变化率超过100V/m时，可能预示雷电活动即将发生。根据历史数据与实时气象条件(如湿度>80%时降低阈值)，调整电场强度预警阈值。例如，在高温高湿环境下，系统会降低预警阈值以提前捕捉雷电活动。基于雷暴移动速度、发展阶段，计算未来10-30分钟内目标区域雷电发生概率，输出蓝/黄/橙/红四级预警。通过云平台推送预警信息，支持手机短信、声光报警器、广播系统等多终端查看。例如，向预设人(如电站负责人、安全员)发送短信，内容如“15分钟内将有强雷电，请立即停止户外作业，检查防雷装置"。

一、产品简介

雷电预警系统是全数字化电场探测与雷电预警平台，其核心电场探测结构基于电荷感应原理、采用MEMS（微机电系统）技术研制，无电机等易磨损可动机械部件，具有体积小、功耗低、可靠性高、易于集成等突出优点。该系统采用电场微分结合门限阈值优化雷电预警算法，与常规采用的门限阈值方法相比较，大概率规避人为干扰（雨天/大风/雪天/扬尘）等引起的误报问题，进一步提高了预警的准确度。雷电预警系统预警准确、便于组网、安装方便，主要面向航天国防、气象、石油石化、电网、景区、矿山、油库、军事等领域大气电场探测和雷电局域短时预警的应用需求。

二、产品构成

1.雷电预警探头

2.数据处理主机

3.太阳能供电系统

4.浪涌系统

5.接地系统

6.空气温度、湿度、大气压力传感器

7.声光报警器3级

8.云端数据查询与实时显示

三、产品特点

1.用户可以将雷电预警系统探头与云服务器连接，从而达成远程监控的目的

2.通过对数据的分析，对雷云静电场强度和极性变化做出更准确的判断

3.本系统可以与声光报警系统相连接

4.系统软件具备了完善的网络传输功能；数据的传输遵循网络协议

四、技术参数

设备名	雷电预警系统
电场测量范围	-100kV/m~100kV/m
分辨力	0.1V/m
准确度	±0.001%F.S
探测距离（半径）	15KM
整机重量	36KG
传感器重量	710g
输入电压	DC12V
功耗	12VDC（2W@12V）（系统）
尺寸	105*78mm（传感器）；3m(立杆支架)
工作温度	-10℃~60℃（传感器）；-40℃~80℃（控制器）
部署位置(室内/室外)	室外
上架高度	2m（支架）（传感器安装高度1.8m）
管理接口类型	RS485-Modbus-RTU（传感器）；RS485-json/RS485-Modbus-RTU（控制器）
报警联动（控制）功能	3级预警
数据接口数量及类型	3个航空插口，1.电源，2.RS485-json，3.RS485-Modbus-RTU
GPRS数据流量需求	100M/月
外发数据频率	60s
外发数据通信协议（广播）	json

五、安装注意事项

1.雷电预警探头应在晴天进行安装

2.雷电预警探头应安装于无遮挡以及周边无遮挡物的户外

3.不得安装在发电机排气出口处、电线杆旁及高压线下

4.在非正常情况下，在突起于地面、靠近天线杆或其他设备时，场强及其测试数据有可能会被干扰

5.有线方式下，室外电场仪探头至室内主机的布线距离不建议超过100米

6.使用时设备应有良好的接地

六、安装步骤

1.从箱子取出全套雷电预警系统

2.将支架固定到指定安装位置，用螺栓固定

3.将避雷针(选装)顶部的接闪尖连接接地线，另外一端接地线从支架内部引入，从支架底部孔引出，将接地极及其他接地装置安装完毕后，将避雷针接地线连接

4.将大气电场仪探头和温湿压传感器的线从支架内部引入，从支架中间的孔引出，接入到主控箱，主控箱内有扩展盒插好，

5.将太阳能板固定到支架上，将太阳能线按照颜色接入到光伏控制器

7.将电池接入到光伏控制器

8.将三色声光报警灯的控制线按照线色一一对应接入到报警控制模块

9.通过设备箱上的设备编号联系售后服务获取登录账号

10.打开电脑，通过浏览器（谷歌或者华为浏览器）登录云平台查看数据