摘 要：本文通過了解目前雷電防護技術服務市場和雷電防護在線監測系統主要功能，對已經建立的雷電在線監測系統的建設和運行情況的介紹，分析雷電防護在線監測系統在雷電防護管理和監管中的重要作用及廣闊的市場前景，得出雷電防護在線監測系統在這數字化、智能化時代，在線監測的實時數據顯示和告警，可實現及時發現、完善和消除雷擊安全隱患，儲存的在線監測數據資料，可為雷電防護系統合理效應分析、內部安全管理、雷電防護市場監管和雷災調查、鑒定提供根據科學和精確的依據，是雷電防護減災事業發展和科學管理的發展方向之一。
隨著社會經濟和電子技術的不斷發展，電子設備和智能系統在人們日常生活中得到了廣泛應用，這些高、精、尖電子設備內部結構高度集成化，耐過電壓、耐過電流的水平極低，雷擊產生的過電壓及電磁脈沖極易造成設備損壞，輕者使設備誤動作、終端接口損壞、通信中斷、數據丟失、信息傳遞障礙等，重者使設備損壞、系統癱瘓、無法運行，嚴重影響正常的工作生活，甚至出現人身傷亡事故。雷電災害作為地球最嚴重的十種自然災害之一，它能釋放出巨大的能量、具有極強的破壞力，并帶有隨機性、局域性、突發性、瞬時性及三維性等特點，使得對它的深入研究和了解有很大的難度。目前全國的雷電防護水平還停留在被動雷電防護時代，加上雷電防護技術服務市場的全面放開，雷電防護技術服務單位的雷電防護技術培育還不成熟，雷電防護監管相關制度等還未完善，使得雷電防護技術服務市場有一定的混亂，大部分技術服務單位還只是開展原來的傳統檢測技術服務模式，致使雷擊安全隱患未能及時排除, 難以滿足社會或用戶對雷電防護安全隱患的“事前預警、事中監控和事后評估”的基本訴求。
1、雷電防護在線監測系統的主要功能
雷電防護在線監測系統是在數字化時代下，隨著數字、智能化與各行各業的深度融合產生的一種新型的雷電防護技術服務平臺，其主要功能包含雷擊發生時的雷電流峰值、波形、次數、時間記錄；電涌保護器（SPD）的保護開關狀態、模塊脫扣狀態、動作計數和漏電流（老化）等實時監控，自動進行劣化分析、壽命預警、開關跳閘和脫扣報警；接地電阻在線監測，定期（可設定）對接地電阻值大小進行檢測，檢測時間和數據形成數據曲線等；地電位升（跨步電壓、接觸電壓）監測，電壓大小、發生時間、電壓性質（工頻或雷電壓）等，并實現設備管理、數據存儲、查詢、分析等功能。通過雷電防護在線監測系統的實時數據，可遠端實現對現場狀況和雷電防護裝置運行情況的實時監控，對相關參數設置可使其在出現問題時進行定向報送告警，讓使用單位及時排查隱患、維護維修、安全隱患治理，極大地提升了雷電防護裝置的安全有效性，防止二次災害發生和人身安全；通過建立數據庫檔案，能實現數據共享，實現線上“專家把脈”，準確、快速制定解決方案或應急預案，盡可能地將雷擊事故或損失控制到最低水平。
2、建設及應用情況
2.1、建設情況
現在很多對雷電防護要求較高的單位已經安裝雷電防護在線監測系統，今年初在新一代天氣雷達站的建設中也建設了雷電防護在線監測系統。其主要建設情況是：一是在雷達塔樓頂接閃桿和數據處理中心的觀測場風向桿頂接閃器的引下線處安裝雷電峰值監測儀,對雷電下泄通道的雷電波形、峰值及發生的時間等參數進行監測；二是在重要位置（總配電及機房等）的SPD前段安裝SPD 模塊老化（阻性漏電流）監測儀和 SPD 工作狀態與動作計數監測儀，主要監測 SPD 在工作電壓下的阻性漏電流、模塊動作次數、熱敏脫扣和保護開關狀態，用來發現SPD劣化情況和提醒被雷擊后設備的功能完好性檢查；三是在地網處安裝接地電阻測試儀，遠程實時或設定周期檢測地網接地電阻，這種接地電阻測試儀具有精度高、溫漂小、自動精度校準等功能，可減小人為因素，保證接地電阻檢測結果真實，節省人力物力；四是在單位值班室建立總服務器和開發安裝操作平臺軟件，對本地數據進行保存及處理，達到遠程在線實時監控和查看雷電防護裝置的好壞，并儲存監測資料，便于后期開展歷史數據的查詢和分析等。各個監測儀器的數據采集是通過物聯網通信模塊，實現以太網自由組網，收集采集信息發送到值班室服務器監測平臺。
2.2、運行情況
該系統自5月建立以來，運行較為穩定，主要幾次警告雷達站通信信號不太穩定，采用的無線通信移動通信不好時會斷線，這種情況信號好時會自動恢復。
查閱和統計分析監測資料：1、目前為止雷電防護接閃器的峰值檢測儀還沒有記錄到發生直接雷擊；2、接地電阻測試儀相對來說較為穩定，接地電阻會隨濕度和溫度有一些起伏變化；3、工作電壓和SPD開關脫扣情況監測比較準確；4、SPD的漏電流變大較快，SPD模塊對應的該相電源記錄的過電壓次數比其他相就會多一些；5、軟件操作平臺相對來說也較為穩定。
3、雷電防護在線監測系統的作用和市場前景分析
3.1、雷電防護減災事業發展中的作用分析
雷電防護在線監測系統是一個能實現可視、可知、可測、可控的智能化操控管理平臺，能讓運維與安全隱患實時關聯，發出告警，及時排查和維護維修安全隱患，并實現數據儲存、共享，統計雷電防護裝置運行耐受率，以及故障維護次數、設備更換次數及安全隱患出現次數等信息，綜合評價雷電防護裝置的運行性能，為運維管理提供數據分析資料、制定科學化、專業化的防御整改方案和規范化管理。與以往的相比，可實現以下轉變：一是實時在線監測，由過去的定期檢測轉變為實時遠程監測，通過告警，及時發現隱患和排除隱患，可實現定期計劃檢修轉變為實時狀態檢修，讓被動防御轉變為智能主動防御；二是實時監測數據，可實現對雷電防護裝置靜態防護效果評估轉為動態實時評估，對已經安裝的雷電防護裝置起到的實效進行更科學的判定，可在此基礎上完善更安全可靠、經濟合理的雷電防護裝置；三是實時監測數據，可對雷電防護裝置使用單位在雷電防護安全管理中的職責更加明確，實現粗放式管理轉變為明細化、科學化、數據化管理。四是在線監控的漏電流峰值、時間等數據，為雷電災害調查、鑒定分析實現由雷電防護專家評估轉變為專家+現場實時資料+歷史數據資料分析，使得災害調查和鑒定報告的科學性和準確性更強；五是通過查詢和對比在線監測的實際數據與雷電防護技術服務企業提供報告檢測數據的比對，便于對雷電防護檢測技術服務單位的服務質量進行考核和管理，可進一步加強對雷電防護技術服務單位監管，豐富質量考核手段，防止在服務過程中出現“弄虛作假”等，確保技術服務中介機構能實實在在地提供專業化和規范化的服務。
3.2、市場前景分析
2017年9月，《國家安全監管總局關于印發危險化學品安全生產“十三五”規劃》的通知》中提出了要加大雷電預警和在線監測的研發和應用；2021年3月，上海市氣象局、上海市應急管理局發布的《關于做好2021年度本市雷電防護安全管理工作的通知》中提出：“試點推廣雷電防護安全在線監測系統，實施智能化監管，實時掌握重點監測區域雷電防護裝置的日常性能狀態，提升管理效能”；2022年2月國家應急管理部危化監管二司出臺的《大型油氣儲存基地雷電預警系統基本要求（試行）》中提出了大型油氣儲存基地必須安裝雷電預警系統（含在線監測）。
常規的雷電防護認知是在需要保護的場所、建（構）筑物或設備中增加雷電防護裝置就能起到雷電防護保護作用，事后較少展開排查和維護。殊不知，作為雷電防護保護設施和設備，本身就為易損器件和設備，有一定的使用年限，若不及時排查、檢修和維護，極易失去雷電防護保護效果，從而造成雷擊災害發生，部分還會因為老化造成熱脫扣失效等，引起短路起火等事故。平常的人工定期檢測，也因部分建（構）筑物特殊，排查難度大、而且周期長，就容易出現漏檢、檢測不到位的現象，雷電防護裝置運行數據和故障數據不能實時監測，導致掌握的信息不及時和存在誤差，無發預判雷電防護裝置的壽命，致使在檢測周期內存在雷擊安全隱患。
為順應時代的發展，彌補雷電防護裝置監管手段落后的短板，“雷電防護智能在線監測系統”應運而生，其全方面的對直擊雷、感應雷、接地電阻、SPD工作情況和地電位升等進行實時在線監測、動態監管，形成信息共享、預警互通、處置互動的監管網絡，為未來構建事前跟蹤、事中防范、事后查處的全過程監管體系，形成“全域互通、提前預警、實時響應”的監管環路。雷電防護是一個系統工程，危及到各個行業，隨著智能化的不斷普及和增強，雷電防護是必不可少的安全保障，雷電防護減災的“預防為主，防患于未然”理念也必將深入人心，“雷電防護智能在線監測系統”已在一些重要場所進行應用，以后會在各行各位中得到廣泛應用，市場前景將非常廣闊。
4、結語
筆者在氣象部門雷電防護技術服務一線工作了20余年，感覺雷電防護事業的發展是跟不上時代發展的，在國家大力推進科技創新的今天，今年在雷達站建立的雷電防護在線監測系統，用于對雷電防護裝置在線監測和新知識、技術的探索驗證，但因時間較短，收集的數據不夠全面，有待于后期收集更多資料進一步分析研究。但通過對其作用和市場前景的分析，得出這個項目是非常必要大力發展推廣應用的，因其不但能實時監控雷電防護裝置的好壞，提供告警，還能全面收集雷擊發生時的各種資料可用于后期的雷電防護研究，使得以后能不斷完善雷電防護智能化、科學化、規范化的防護和管理程度，最大限度的避免和減少雷擊災害發生造成的巨大損失。
作者：周國軍，王道平，顧星星，周延洲，尹娟，梁忠武，楊景帥
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