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1、ADTD閃電定位儀（維護維修手冊）安徽省大氣探測技術保障中心二零一二年六月24目錄一、概論…………………………………………………………………………………………31.1ADTD閃電定位儀工作原理……………………………………………………………31.2ADTD閃電定位儀系統(tǒng)構成……………………………………………………………41.3ADTD閃電定位儀系統(tǒng)結構……………………………………………………………5二、ADTD閃電定位儀運行監(jiān)控…………………………………………………………………92.1WEB監(jiān)控………………………………………………………………………………92
2、.2中心站監(jiān)控……………………………………………………………………………10三、ADTD閃電定儀維修…………………………………………………………………………123.1探測儀維修維護………………………………………………………………………143.2探測儀故障修理………………………………………………………………………18四、技術保障……………………………………………………………………………………2224一、概論1.1ADTD閃電定位儀工作原理雷電觀測是氣象探測的重要組成部分。雷電觀測包括云閃（包括云與云、云與空氣、云內放電）、云地閃、大氣電場、雷電電流、雷電光學
3、及雷電聲學特征等項目。目前，我國雷電觀測主要以云地閃觀測為主，并且能區(qū)分正負極性。一次閃電的放電過程如下所述：云層荷電形成電分布——初始擊穿——梯級先導——聯(lián)結過程——第一回擊——K過程——J過程——直竄先導——第二回擊——……閃電的放電過程中最重要的是回擊過程，因為回擊的電流大，輻射的電磁場強，是形成故障造成危害的主要原因。回擊的放電特征參量為：1.回擊的放電時間：指回擊發(fā)生時的自然時間。2.閃電的回擊數：每次閃電的回擊次數。3.回擊發(fā)生的位置：回擊通道取垂直分量在地面或者在目標上的投影。4.回擊的電流值：指回擊電流波形峰值。5.回擊電流波形陡度最大值：
4、指回擊放電過程中單位時間內電流變化的最大值，它反映了閃電回擊放電最劇烈時的狀況。6.回擊波形前沿持續(xù)時間：指回擊電流波形中，從2kA到峰值電流的過渡時間。7.放電電荷：指每次回擊放電所釋放出的電荷，即：電流對時間的積分。閃電監(jiān)測定位系統(tǒng)從理論上講,其核心是通過幾個站同時測量閃電回擊輻射的電磁場來確定閃電源的電流參數。Maxwell方程組和特殊路徑上的傳播影響，將兩者聯(lián)系起來。高精度雷電定位系統(tǒng)將測量每次回擊放電輻射的電磁脈沖的下列參量：◆回擊的放電時間◆回擊發(fā)生的位置◆100公里處回擊波形的強度峰值◆100公里處回擊波形陡度值◆100公里處回擊波形陡點時間
5、24◆100公里處回擊波形前沿上升時間◆100公里處回擊波形寬度◆另外，根據100公里處輻射場的波形，可以近似計算出回擊的放電電荷、輻射能量。其中，探測儀的探測參量與指標如下表所示：參數回擊波形到達精確時間方位角磁場峰值電場峰值波形特征值（四個）陡度值指標精度優(yōu)于10-7秒優(yōu)于±1°優(yōu)于3%優(yōu)于3%精度優(yōu)于10-7秒優(yōu)于3%組網后的雷電監(jiān)測定位系統(tǒng)的探測參量與指標如下表所示：參數回擊發(fā)生精確時間回擊位置（經緯度）強度波形特征參量陡度值放電量峰值功率單位0.1us度kA0.1uskA/us庫侖兆瓦指標精度優(yōu)于10-7秒網內精度優(yōu)于300米相對誤差優(yōu)于15%精
6、度優(yōu)于10-7秒相對誤差優(yōu)于15%相對誤差優(yōu)于30%相對誤差優(yōu)于30%1.1ADTD閃電定位儀系統(tǒng)構成——ADTD閃電定位儀+中心數據處理站+用戶數據服務網絡+圖形顯示終端。由布置在不同地理位置上的兩臺以上的閃電定位儀（以下簡稱探頭）可以構成一個閃電定位系統(tǒng)網。如圖1-1所示：中心數據處理站經通信信道可和多達16個探頭相連，對接收到的閃電回擊數據實時進行交匯處理，給出每個閃電的準確位置、強度等參數，由其圖形顯示終端設備隨時存儲、顯示、打印或拷貝成圖；中心數據處理站也可經通信系統(tǒng)對各個探頭進行參數設置、調出探頭工作狀態(tài)等等；中心數據處理站可通過數據服務網絡或
7、設置多個圖形顯示終端，以便多個部門共享雷電的信息資源。24顯然，這樣一個系統(tǒng)網，除探頭，中心數據處理站，圖形顯示終端專用設備外，其通訊系統(tǒng)也是個重要組成部分，通訊的好壞直接影響整個系統(tǒng)網的可靠性，通訊可以用多種途徑來實現(xiàn)，如長途電話線，超高頻通訊，電力載波通訊，微波接力通訊等等。我省采用的是專用有線線路。1#探頭2#探頭N#探頭…………通信系統(tǒng)中心數據處理站系統(tǒng)圖形顯示終端圖1-1閃電定位儀系統(tǒng)1.3ADTD閃電定位儀結構探頭的主要部件有支柱和儀器艙。這些部件以及探頭的其它單元分別表示在圖1-2和圖1-3中。圖1-2ADTD閃電定位儀（1）支柱24探頭的支
8、柱是一根厚壁鋼管（9，圖1-3），它有精密加工的頂端表面和焊接底部
