機場作為國家重要的交通樞紐和高密度運行的公共基礎(chǔ)設(shè)施，其安全運行直接關(guān)系到人民生命財產(chǎn)安全和社會穩(wěn)定。在機場區(qū)域，雷電活動頻繁且強度大，易造成通信系統(tǒng)癱瘓、導(dǎo)航設(shè)備失靈、航班延誤甚至飛機地面雷擊事故。傳統(tǒng)防雷方式主要依靠避雷針、接地網(wǎng)和定期檢測，已經(jīng)難以滿足現(xiàn)代智能化、數(shù)字化機場對雷電防護的高效實時響應(yīng)需求。因此，建立一套“智能防雷+雷電預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng)”的綜合解決方案，是提升機場防雷能力的關(guān)鍵。

二、機場智能防雷系統(tǒng)的優(yōu)勢與作用

1. 實時在線監(jiān)測雷電活動

機場智能防雷系統(tǒng)通過布設(shè)雷電監(jiān)測傳感器（電場儀、電流傳感器、雷電計數(shù)器等）實現(xiàn)對雷電電場強度、雷擊次數(shù)、電流波形等參數(shù)的實時采集，構(gòu)建雷電數(shù)據(jù)的動態(tài)模型，提前預(yù)判雷暴風(fēng)險。

2. 雷電預(yù)警能力顯著增強

雷電預(yù)警系統(tǒng)結(jié)合氣象雷達資料與本地雷電監(jiān)測數(shù)據(jù)進行融合分析，提前15~30分鐘發(fā)出預(yù)警信號，并分級管理（如黃色預(yù)警、橙色預(yù)警、紅色預(yù)警），便于航班調(diào)度、作業(yè)停止等響應(yīng)策略制定。

3. 保障機場關(guān)鍵設(shè)備安全運行

機場通信塔、導(dǎo)航臺、雷達、氣象站、地面照明設(shè)備、油料區(qū)等關(guān)鍵區(qū)域通過智能SPD（浪涌保護器）與后備保護系統(tǒng)實現(xiàn)雷擊電流引流與隔離，防止二次雷擊引發(fā)設(shè)備損壞。

4. 事故溯源與故障定位能力

智能防雷系統(tǒng)能記錄每一次雷擊的具體參數(shù)，如雷擊時間、電流強度、波形、擊中點位置等，便于事故分析和維護優(yōu)化。

5. 智能聯(lián)動與自動化控制

系統(tǒng)可與塔臺調(diào)度系統(tǒng)、燈光控制系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)聯(lián)動，自動執(zhí)行防雷鎖控程序，如關(guān)閉滑行燈、停止升降平臺作業(yè)、遠程報警等，提高雷暴期間的機場運行安全。

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三、地凱科技機場雷電預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng)的主要組成

電場儀，監(jiān)測地面電場變化，判斷雷暴接近程度，靈敏度 ±0.5 kV/m，實時刷新率1s

雷電定位系統(tǒng)（LLS），實現(xiàn)雷擊定位，輸出經(jīng)緯度與雷擊強度，定位誤差≤500米，探測半徑30km

雷電計數(shù)器，統(tǒng)計雷擊次數(shù)，量化風(fēng)險頻次，配合SPD部署，抗沖擊20kA

浪涌保護器（SPD），限制電壓浪涌，保護電源/信號設(shè)備，Iimp≥25kA，Up≤1.5kV，響應(yīng)時間<25ns

SCB后備保護器，斷開故障SPD，防止短路及火災(zāi)，分斷能力100kA以上，T2級以上配合

雷電監(jiān)控主機，數(shù)據(jù)采集、報警、遠程傳輸，工業(yè)級，支持4G/以太網(wǎng)/485

可視化平臺軟件，實時顯示、歷史記錄、報警分析，支持Web訪問，GIS地圖定位

氣象數(shù)據(jù)接入模塊，聯(lián)合氣象雷達預(yù)警平臺，支持API或數(shù)據(jù)導(dǎo)入接口

四、地凱科技機場智能防雷系統(tǒng)部署設(shè)計方案

1. 部署總體原則

分區(qū)管理：將機場區(qū)域劃分為飛行區(qū)、航站區(qū)、指揮區(qū)、機務(wù)區(qū)、油庫區(qū)五大雷電防護區(qū)域；

分層保護：結(jié)合LPS（雷電保護系統(tǒng)）設(shè)計理念，實施外部引雷系統(tǒng)與內(nèi)部電涌保護系統(tǒng)分層部署；

冗余備份：關(guān)鍵雷電監(jiān)測節(jié)點配備雙路電源、雙系統(tǒng)工作模式，確保極端氣象下不中斷運行；

智能集成：系統(tǒng)集成到機場綜合管控平臺，統(tǒng)一操作、統(tǒng)一維護、統(tǒng)一預(yù)警。

2. 施工部署流程

步驟一：需求評估與勘測

對機場現(xiàn)有雷電數(shù)據(jù)、設(shè)備保護需求、電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、接地系統(tǒng)狀況進行調(diào)研；

使用無人機或人工方式勘測通信塔、油料儲罐、導(dǎo)航臺等高風(fēng)險區(qū)域；

步驟二：系統(tǒng)設(shè)計與方案優(yōu)化

依據(jù)《GB 50057-2010 建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》與《MH/T 1053-2010 民用機場雷電防護技術(shù)規(guī)范》設(shè)計防雷區(qū)域布局；

確定SPD、SCB、雷電傳感器的安裝數(shù)量與位置；

設(shè)計光纜/485總線/網(wǎng)線與電源線隔離布線方式，確保防干擾能力。

步驟三：設(shè)備安裝與接線施工

采用等電位聯(lián)結(jié)和多點接地方式，形成完整接地網(wǎng)，接地電阻≤1Ω；

SPD安裝于各設(shè)備前端及配電柜處，SCB串聯(lián)于SPD與電源之間；

電場儀安裝在無遮擋位置（如塔臺頂部），信號回傳至主機；

雷電監(jiān)控主機設(shè)置于機場綜合機房，配置UPS與EMC防護模塊。

步驟四：系統(tǒng)調(diào)試與交付

對雷電預(yù)警系統(tǒng)進行電氣測試、接地測試、模擬雷擊測試；

配置報警等級、數(shù)據(jù)上傳頻率、短信/郵件/聲光報警聯(lián)動；

建立聯(lián)動接口，與民航指揮中心、機場公安指揮系統(tǒng)聯(lián)通。

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五、應(yīng)用效果與關(guān)鍵指標(biāo)

監(jiān)測與保護對象：部署設(shè)備，監(jiān)測實際效果

跑道燈控系統(tǒng)：SPD+SCB+電場儀，雷暴期間未出現(xiàn)故障燈控事件，誤報率低于1%

塔臺通訊系統(tǒng)：雷電計數(shù)器+SPD+冗余供電，雷暴后快速恢復(fù)通信，避免數(shù)據(jù)丟失

飛行區(qū)導(dǎo)航設(shè)施：LLS+SPD+主機聯(lián)動，可實現(xiàn)精確到200m以內(nèi)的雷擊點定位

機場油庫區(qū)：外引雷+監(jiān)測系統(tǒng)+光纖隔離，雷擊未對油罐造成二次放電，0火災(zāi)事故

六、機場智能防雷系統(tǒng)設(shè)計注意事項

避免盲區(qū)布設(shè)：確保電場儀及雷電探測裝置部署位置無遮擋，避免塔臺高樓、機庫金屬屋頂屏蔽信號；

接地系統(tǒng)統(tǒng)一性：所有SPD設(shè)備接地必須采用同一接地網(wǎng)，防止地電位反擊；

遠程運維能力：系統(tǒng)應(yīng)具備遠程升級、參數(shù)修改、告警復(fù)位功能，減少現(xiàn)場運維成本；

多源數(shù)據(jù)融合：可接入中央氣象雷達與本地電場監(jiān)測雙通道判斷雷暴，提升預(yù)警準(zhǔn)確性。

地凱防雷機場智能防雷系統(tǒng)和雷電預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng)是構(gòu)建數(shù)字化機場安全防線的重要組成部分。通過部署高精度雷電監(jiān)測設(shè)備、智能化SPD保護裝置與集成聯(lián)動平臺，不僅能有效降低雷擊事故發(fā)生率，還能提升機場整體運行安全性與應(yīng)急響應(yīng)能力。未來，隨著人工智能和氣象大數(shù)據(jù)技術(shù)的進一步融合，機場智能防雷系統(tǒng)將更加高效、精準(zhǔn)、智慧，為民航安全保駕護航。

審核編輯 黃宇