雷电，是自然界蕞具破坏力的天气现象之一，它蕴含的巨大能量足以引发毁灭性的火灾、瘫痪现代化的电力网络，并导致关键通信系统瞬间失灵。为了减少雷暴灾害带来的损失，目前很多石化已经开始使用雷电预警系统，提前获知雷电临近信息，提前采取避雷措施进行主动防雷。那么，在实际应用中，哪些雷暴探测技术更适合石化企业使用呢？今天，小编来分享关于雷电预警系统的几个雷暴探测技术。
一、雷暴的形成有哪几个阶段？
首先，我们有必要理解雷暴的孕育与发展阶段。根据国标GB/T 38121-2023《雷电防护雷暴预警系统》的界定，完整的雷暴生命周期可分为4个阶段：
1.初始阶段（积云）：这是雷暴发生的前奏。通常云层内部发生电荷分离，正负电荷分布在云内的不同区域，这一过程会在近地面产生一个可测量的静电场。通常该静电场的变化被视为雷暴产生的首个可观测信号。
2.发展阶段（成长）：本阶段的特征是发生首次云闪或地闪。在云内电荷区域发展到一定程度后，出现首次云闪。标志着雷暴正逐步进入活跃状态。
3.成熟阶段（成熟）：本阶段的特征是地闪和云闪均有发生，能量释放达到高峰。
4.消散阶段（耗散）：这个阶段，云闪和地闪的发生频率逐渐降低，地面大气电场强度也逐步回落，最终趋于晴朗天气下约100V/m至150V/m的正常水平。
二、雷电预警系统雷电探测技术有哪些？
理解了雷暴的这四个生命周期阶段，我们就能更清晰地认识到，有效的雷电预警关键在于能够捕捉到这些前驱信号，尤其是在雷暴发生前的静电场变化。晴朗天气下，地面静电场强度通常在100V/m至150V/m之间波动；而当雷暴云逼近时，这种强度可以飙升至每米数千伏特。因此，通过精细化地监测雷暴成长过程中的静电场变化幅度，是实现提前预警的根本途径。
围绕这一原理，目前主流的雷电探测技术主要包括以下几种：
1.静电场测量技术
这是目前公认的最有效的雷电预警技术，尤其是其细分分支——场磨式（FSM）大气电场仪。这类设备通过高精度传感器实时监测本地及周边区域的静电场变化。与某些采用MEMS敏感电子元件的电子式探头相比，场磨式设备不易受外界干扰，能够避免零点漂移问题，保障了预警的准确性。
相对而言，另外一种电子式探头，也是通过测量大气电场强度来对雷电发生做出预警，但容易受干扰导致“滞后报警”（即打雷后才报警）现象，在提前预警功能上大打折扣。
2.磁定向法 (MDF)
这种探测技术通过部署两个相互垂直的磁场天线，接收雷电放电过程中产生的辐射☢️磁场信号，并以此计算出电磁波的入射角，从而推算出闪电的大致位置。虽然MDF在闪电定位方面有其作用，但其原理是探测已发生的放电现象所产生的电磁辐射☢️，因此在严格意义上不具备提前预警的能力，更多是用于事后定位。
3.到达时间法 (TOA)
该方法的核心在于利用雷电信号从发生源传播到不同位置的传感器所需的时间差来进行定位。当雷电信号到达不同距离的传感器的时间有显著差异时，可以通过计算这些时间差来推算出闪电的位置。TOA常应用于甚低频（VLF）频段的闪电定位网络中。与MDF类似，TOA也主要关注已发生的闪电事件。
4.射频干涉法 (RFI)
RFI技术通常用于单站闪电定位设备。它通过在设备周围密集布设天线阵列，精确测量不同天线接收到的雷电信号的相位差，以此来确定电磁波的入射方向，进而计算出闪电的方位。
三、如何选择适合企业使用的雷电预警系统？
易造雷电预警系统
综上所述，当企业在选择雷电预警系统时，核心诉求必然是获取足够提前量的雷暴临近信息，以便从容执行避雷措施。在这方面，易造场磨式雷电预警系统能够探测雷暴的全生命周期阶段，以及高达30分钟的有效预警时效，成为满足如石化、港口、油库等高风险场景下国家标准（如GB 17681）要求。它不仅确保了预警的及时性与准确性，更能有效杜绝“漏报”现象，为企业安全运营提供了坚实的保障。
易造雷电预警系统
