摘 要：本文通过了解目前雷电防护技术服务市场和雷电防护在线监测系统主要功能，对已经建立的雷电在线监测系统的建设和运行情况的介绍，分析雷电防护在线监测系统在雷电防护管理和监管中的重要作用及广阔的市场前景，得出雷电防护在线监测系统在这数字化、智能化时代，在线监测的实时数据显示和告警，可实现及时发现、完善和消除雷击安全隐患，储存的在线监测数据资料，可为雷电防护系统合理效应分析、内部安全管理、雷电防护市场监管和雷灾调查、鉴定提供根据科学和精确的依据，是雷电防护减灾事业发展和科学管理的发展方向之一。

随着社会经济和电子技术的不断发展，电子设备和智能系统在人们日常生活中得到了广泛应用，这些高、精、尖电子设备内部结构高度集成化，耐过电压、耐过电流的水平极低，雷击产生的过电压及电磁脉冲极易造成设备损坏，轻者使设备误动作、终端接口损坏、通信中断、数据丢失、信息传递障碍等，重者使设备损坏、系统瘫痪、无法运行，严重影响正常的工作生活，甚至出现人身伤亡事故。雷电灾害作为地球最严重的十种自然灾害之一，它能释放出巨大的能量、具有极强的破坏力，并带有随机性、局域性、突发性、瞬时性及三维性等特点，使得对它的深入研究和了解有很大的难度。目前全国的雷电防护水平还停留在被动雷电防护时代，加上雷电防护技术服务市场的全面放开，雷电防护技术服务单位的雷电防护技术培育还不成熟，雷电防护监管相关制度等还未完善，使得雷电防护技术服务市场有一定的混乱，大部分技术服务单位还只是开展原来的传统检测技术服务模式，致使雷击安全隐患未能及时排除, 难以满足社会或用户对雷电防护安全隐患的“事前预警、事中监控和事后评估”的基本诉求。

1、雷电防护在线监测系统的主要功能

雷电防护在线监测系统是在数字化时代下，随着数字、智能化与各行各业的深度融合产生的一种新型的雷电防护技术服务平台，其主要功能包含雷击发生时的雷电流峰值、波形、次数、时间记录；电涌保护器（SPD）的保护开关状态、模块脱扣状态、动作计数和漏电流（老化）等实时监控，自动进行劣化分析、寿命预警、开关跳闸和脱扣报警；接地电阻在线监测，定期（可设定）对接地电阻值大小进行检测，检测时间和数据形成数据曲线等；地电位升（跨步电压、接触电压）监测，电压大小、发生时间、电压性质（工频或雷电压）等，并实现设备管理、数据存储、查询、分析等功能。通过雷电防护在线监测系统的实时数据，可远端实现对现场状况和雷电防护装置运行情况的实时监控，对相关参数设置可使其在出现问题时进行定向报送告警，让使用单位及时排查隐患、维护维修、安全隐患治理，极大地提升了雷电防护装置的安全有效性，防止二次灾害发生和人身安全；通过建立数据库档案，能实现数据共享，实现线上“专家把脉”，准确、快速制定解决方案或应急预案，尽可能地将雷击事故或损失控制到最低水平。

2、建设及应用情况

2.1、建设情况

现在很多对雷电防护要求较高的单位已经安装雷电防护在线监测系统，今年初在新一代天气雷达站的建设中也建设了雷电防护在线监测系统。其主要建设情况是：一是在雷达塔楼顶接闪杆和数据处理中心的观测场风向杆顶接闪器的引下线处安装雷电峰值监测仪,对雷电下泄通道的雷电波形、峰值及发生的时间等参数进行监测；二是在重要位置（总配电及机房等）的SPD前段安装SPD 模块老化（阻性漏电流）监测仪和 SPD 工作状态与动作计数监测仪，主要监测 SPD 在工作电压下的阻性漏电流、模块动作次数、热敏脱扣和保护开关状态，用来发现SPD劣化情况和提醒被雷击后设备的功能完好性检查；三是在地网处安装接地电阻测试仪，远程实时或设定周期检测地网接地电阻，这种接地电阻测试仪具有精度高、温漂小、自动精度校准等功能，可减小人为因素，保证接地电阻检测结果真实，节省人力物力；四是在单位值班室建立总服务器和开发安装操作平台软件，对本地数据进行保存及处理，达到远程在线实时监控和查看雷电防护装置的好坏，并储存监测资料，便于后期开展历史数据的查询和分析等。各个监测仪器的数据采集是通过物联网通信模块，实现以太网自由组网，收集采集信息发送到值班室服务器监测平台。

2.2、运行情况

该系统自5月建立以来，运行较为稳定，主要几次警告雷达站通信信号不太稳定，采用的无线通信移动通信不好时会断线，这种情况信号好时会自动恢复。

查阅和统计分析监测资料：1、目前为止雷电防护接闪器的峰值检测仪还没有记录到发生直接雷击；2、接地电阻测试仪相对来说较为稳定，接地电阻会随湿度和温度有一些起伏变化；3、工作电压和SPD开关脱扣情况监测比较准确；4、SPD的漏电流变大较快，SPD模块对应的该相电源记录的过电压次数比其他相就会多一些；5、软件操作平台相对来说也较为稳定。

3、雷电防护在线监测系统的作用和市场前景分析

3.1、雷电防护减灾事业发展中的作用分析

雷电防护在线监测系统是一个能实现可视、可知、可测、可控的智能化操控管理平台，能让运维与安全隐患实时关联，发出告警，及时排查和维护维修安全隐患，并实现数据储存、共享，统计雷电防护装置运行耐受率，以及故障维护次数、设备更换次数及安全隐患出现次数等信息，综合评价雷电防护装置的运行性能，为运维管理提供数据分析资料、制定科学化、专业化的防御整改方案和规范化管理。与以往的相比，可实现以下转变：一是实时在线监测，由过去的定期检测转变为实时远程监测，通过告警，及时发现隐患和排除隐患，可实现定期计划检修转变为实时状态检修，让被动防御转变为智能主动防御；二是实时监测数据，可实现对雷电防护装置静态防护效果评估转为动态实时评估，对已经安装的雷电防护装置起到的实效进行更科学的判定，可在此基础上完善更安全可靠、经济合理的雷电防护装置；三是实时监测数据，可对雷电防护装置使用单位在雷电防护安全管理中的职责更加明确，实现粗放式管理转变为明细化、科学化、数据化管理。四是在线监控的漏电流峰值、时间等数据，为雷电灾害调查、鉴定分析实现由雷电防护专家评估转变为专家+现场实时资料+历史数据资料分析，使得灾害调查和鉴定报告的科学性和准确性更强；五是通过查询和对比在线监测的实际数据与雷电防护技术服务企业提供报告检测数据的比对，便于对雷电防护检测技术服务单位的服务质量进行考核和管理，可进一步加强对雷电防护技术服务单位监管，丰富质量考核手段，防止在服务过程中出现“弄虚作假”等，确保技术服务中介机构能实实在在地提供专业化和规范化的服务。

3.2、市场前景分析

2017年9月，《国家安全监管总局关于印发危险化学品安全生产“十三五”规划》的通知》中提出了要加大雷电预警和在线监测的研发和应用；2021年3月，上海市气象局、上海市应急管理局发布的《关于做好2021年度本市雷电防护安全管理工作的通知》中提出：“试点推广雷电防护安全在线监测系统，实施智能化监管，实时掌握重点监测区域雷电防护装置的日常性能状态，提升管理效能”；2022年2月国家应急管理部危化监管二司出台的《大型油气储存基地雷电预警系统基本要求（试行）》中提出了大型油气储存基地必须安装雷电预警系统（含在线监测）。

常规的雷电防护认知是在需要保护的场所、建（构）筑物或设备中增加雷电防护装置就能起到雷电防护保护作用，事后较少展开排查和维护。殊不知，作为雷电防护保护设施和设备，本身就为易损器件和设备，有一定的使用年限，若不及时排查、检修和维护，极易失去雷电防护保护效果，从而造成雷击灾害发生，部分还会因为老化造成热脱扣失效等，引起短路起火等事故。平常的人工定期检测，也因部分建（构）筑物特殊，排查难度大、而且周期长，就容易出现漏检、检测不到位的现象，雷电防护装置运行数据和故障数据不能实时监测，导致掌握的信息不及时和存在误差，无发预判雷电防护装置的寿命，致使在检测周期内存在雷击安全隐患。

为顺应时代的发展，弥补雷电防护装置监管手段落后的短板，“雷电防护智能在线监测系统”应运而生，其全方面的对直击雷、感应雷、接地电阻、SPD工作情况和地电位升等进行实时在线监测、动态监管，形成信息共享、预警互通、处置互动的监管网络，为未来构建事前跟踪、事中防范、事后查处的全过程监管体系，形成“全域互通、提前预警、实时响应”的监管环路。雷电防护是一个系统工程，危及到各个行业，随着智能化的不断普及和增强，雷电防护是必不可少的安全保障，雷电防护减灾的“预防为主，防患于未然”理念也必将深入人心，“雷电防护智能在线监测系统”已在一些重要场所进行应用，以后会在各行各位中得到广泛应用，市场前景将非常广阔。

4、结语

笔者在气象部门雷电防护技术服务一线工作了20余年，感觉雷电防护事业的发展是跟不上时代发展的，在国家大力推进科技创新的今天，今年在雷达站建立的雷电防护在线监测系统，用于对雷电防护装置在线监测和新知识、技术的探索验证，但因时间较短，收集的数据不够全面，有待于后期收集更多资料进一步分析研究。但通过对其作用和市场前景的分析，得出这个项目是非常必要大力发展推广应用的，因其不但能实时监控雷电防护装置的好坏，提供告警，还能全面收集雷击发生时的各种资料可用于后期的雷电防护研究，使得以后能不断完善雷电防护智能化、科学化、规范化的防护和管理程度，最大限度的避免和减少雷击灾害发生造成的巨大损失。

作者：周国军，王道平，顾星星，周延洲，尹娟，梁忠武，杨景帅