CN115656642A - 一种基于石化码头的雷电预警方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于石化码头的雷电预警方法及系统，包括以下步骤：获取被监控区域的雷电来临时间、雷击发生概率以及雷击方向信息；对得到的雷电来临时间、雷击发生概率和雷击方向信息进行拟合，得到雷电预警等级，并基于雷电预警等级制定相应雷电防范策略；将雷电预警等级及相应雷电防范策略作为雷电预警信息，通过预先搭建的气象灾害安全服务管理软件平台输出。本发明综合利用了多普勒雷达、卫星和大气电场仪，将远程雷云活动和闪电信息与本地大气电场变化数据相结合，有效提高了闪电定位精度和预备的准确度，可以广泛应用于雷电预警技术领域。

Description

一种基于石化码头的雷电预警方法及系统

技术领域

本发明属于雷电预警技术领域，特别涉及一种基于石化码头的雷电预警方法及系统。

背景技术

随着现代社会经济不断发展，人们对安全的需求越来越重视。雷电灾害涉及的范围遍布旅游景点、古建筑、电力、航空、通信、广电、金融、交通、石化、医疗以及现代生活的各个领域。由于雷电造成电子设备误操作、损坏、以及严重的火灾事故、人员伤亡等在全国多地均有发生，给国家造成了严重的经济损失和广泛的社会影响。特别是涉及到石油、化工等易燃易爆的行业或场所，安全生产作业更是企业管理的首要任务。

雷电是一种十分壮观和激烈的自然现象，若易燃易爆场所遭遇雷击，必将会造成严重安全事故，对周围环境和社会经济造成不可估量的损失。然而，目前并没有手段对短时雷暴在何时何地发生进行准确预报，最大限度地减少雷电造成的灾害损失，成为了人们对雷电物理研究的强大动力，进而不断推动雷电探测技术的不断进步。

局部雷暴来得快、突发性强、危害大，这种局部雷暴对各个重点行业具有很大的危害，大范围雷电、雷暴云预警通常由多普勒雷达和卫星进行，对于局部的雷电、雷暴云预警、预报处于空白阶段，目前主要借助大气电场仪进行雷电探测，通过探测本地大气电场的变化，给定电场阈值，当大气电场超过阈值后，发出报警信息，这种报警方法或系统，误报率非常高，闪电定位不准确，用其作为预警手段，给企业带来许多困扰，不能起到有效的预警和报警的作用，各个重点行业迫切需要一套有效的雷电预警方法和系统。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种基于石化码头的雷电预警方法及系统，该方法综合利用了多普勒雷达、卫星和大气电场仪，将远程雷云活动和闪电信息与本地大气电场变化数据相结合，有效提高了闪电定位精度和预备的准确度。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种基于石化码头的雷电预警方法，包括以下步骤：

获取石化码头被监控区域的雷电来临时间、雷击发生概率以及雷击方向信息；

对得到的雷电来临时间、雷击发生概率和雷击方向信息进行拟合，得到雷电预警等级，并基于雷电预警等级制定相应雷电防范策略；

将雷电预警等级及相应雷电防范策略作为雷电预警信息，通过预先搭建的气象灾害安全服务管理软件平台输出。

进一步，所述获取石化码头被监控区域的雷电来临时间、雷击发生概率以及雷击方向信息，包括：

利用多普勒雷达和/或卫星对预设监测区域范围内的雷云运动和闪电定位信息进行探测，并处理得到雷电来临时间；其中，预设监测区域范围应包括被监控区域；

利用布设在被监控区域范围内的大气场强仪对本地大气电场强度变化信息进行探测，并处理得到雷击发生概率；

利用布设在被监控区域周边的雷击电流探测仪对雷击电流位置进行探测，并处理得到雷击方向信息。

进一步，所述利用多普勒雷达和/或卫星对预设监测区域范围内的雷云运动和闪电定位信息进行探测，并处理得到雷电来临时间，包括：

S111、以被监控区域的经纬度为坐标轴构建坐标系，对预设监测区域范围进行网格化；

S112、根据多普勒雷达探测结果计算得到各网格区域的雷云回波强度，并根据计算得到的雷云回波强度与预设阈值的比较结果，对各网格区域进行赋值；

S113、基于各网格区域的赋值结果确定雷云单体，并对该雷云单体进行椭圆形描述，得到各雷云单体的椭圆属性信息；

S114、基于各雷云单体的椭圆属性信息，确定各雷云单体的初始位置；

S115、间隔预设时间段后，对各雷云单体的位置进行更新，并利用初始位置和更新位置计算得到雷云单体的运动方向和速度；

S116、根据雷云单体的运动方向和速度，以及其与被监控区域的距离，确定当前迭代次数下的雷电来临时间；

S117、重复步骤S113～S116，对数据进行迭代更新，得到雷电来临时间。

进一步，所述利用布设在被监控区域周边的雷击电流探测仪对雷击电流位置进行探测，并处理得到雷击方向信息，包括：

在石化码头周边区域，距被监控区域5-10KM的范围内，部署若干雷击电流探测仪；

各雷击电流探测仪将监测到的雷击电流信息通过通讯装置传输到上位机系统，由上位机系统进行分析，辨识得到雷击电流方向，并对所有信息进行存储及显示。

进一步，所述部署若干雷击电流探测仪的方法为：以被监控区域为圆心，至少沿四个方向，每个方向部署一个雷击电流探测仪，探测仪安装在建筑物的引下线上，当建筑物遭遇雷击，或建筑物接闪器感应有雷电流时，雷击电流探测仪监测到的雷击电流信息。

进一步，所述对得到的雷电来临时间、雷击发生概率和雷击方向信息进行拟合，得到雷电预警等级，并基于雷电预警等级制定相应雷电防范策略，包括：

分别对雷电来临时间和雷击发生概率进行赋值，并拟合得到雷电预警等级；

根据雷电预警等级，制定初步雷电预警防范策略；

根据雷击方向信息对初步雷电预警防范策略进行优化，得到最终雷电预警防范策略。

进一步，所述分别对雷电来临时间和雷击发生概率进行赋值，并拟合得到雷电预警等级，包括：

对雷电来临时间进行赋值，将雷电来临时间分为四个等级；

对雷击发生概率进行赋值时，同样将雷击发生概率分为四个等级；

将雷电来临时间赋值结果与雷击发生概率赋值结果进行相乘，得到雷电预警分值，并基于雷电预警分值得到雷电预警等级。

第二方面，本发明提供一种基于石化码头的雷电预警系统，包括：

雷电数据获取模块，用于获取被监控区域的雷电来临时间、雷击发生概率以及雷击方向信息；

策略制定模块，用于对得到的雷电来临时间、雷击发生概率和雷击方向信息进行拟合，得到雷电预警等级，并基于雷电预警等级制定相应雷电防范策略；

结果输出模块，用于将雷电预警等级及相应雷电防范策略作为雷电预警信息，通过预先搭建的气象灾害安全服务管理软件平台输出。

第三方面，本发明提供一种处理设备，所述处理设备至少包括处理器和存储器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序时执行以实现所述基于石化码头的雷电预警方法的步骤。

第四方面，本发明提供一种计算机存储介质，其上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令可被处理器执行以实现所述基于石化码头的雷电预警方法的步骤。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：本发明的雷电预警方法，采用多普勒雷达、气象卫星、大气场强仪和雷电探测仪，监测从雷暴发展初期到衰退期探测雷暴的活动时间、位置以及方向等特征信息，精确定位闪电位置和雷云运动方向，拟合雷电来临时间、雷击发生概率和雷击方向信息，给局部被监控区域给出雷电预警策略，减少雷电预警误报率、为被监控区域提供精准的雷电预警信息，减少雷电预警对日常工作的影响。科学有效的减少雷电灾害对工作人员的生命和设备安全运行造成的损害，降低雷电造成或者诱发安全生产事故风险，帮企业降低雷电灾害损失的同时，减少雷电预警活动对生产活动的影响，提高生产效率。

因此，本发明可以广泛应用于雷电预警技术领域。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：

图1是本发明实施例中提供的基于石化码头的雷电预警方法流程图；

图2是本发明实施例中提供的被监控区域网格化、网格赋值以及单体雷云识别示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

石化码头接驳、转运或存储石化原料，属于危险化学品行业，安全风险管控涉及多个方面原因，其中，雷电安全风险管控越来越被重视。雷电是具有极大随机性的致灾因子之一，在安全方面需要综合考虑承载体和孕灾环境，基于雷电安全风险精准辨识和分级风险评估结果，有针对性地为企业提供便捷、快速、高效的分级预警，使其能及时减少或规避雷击风险，已经成为危险化学品行业安全生产中迫切需要解决的关键问题。对化工企业及其附近区域的雷电安全风险的精准研判和监测预警已成为避免或减轻雷击灾害和次生灾害、保障危险化学品行业安全生产和可靠运行的关键。

本发明的一些实施例中，提供一种基于石化码头的雷电预警方法，首先，利用多普勒雷达、气象卫星、大气场强仪和雷电探测仪，监测从雷暴发展初期到衰退期探测雷暴的活动时间、位置以及方向等特征信息，精确定位闪电位置和雷云运动方向；然后，对监测结果进行拟合，得到不同雷电预警等级；最后，基于雷电预警等级采用不同预警策略。本发明能够减少雷电预警误报率、为被监控区域提供精准的雷电预警信息，减少雷电预警对日常工作的影响。科学有效的减少雷电灾害对工作人员的生命和设备安全运行造成的损害，降低雷电造成或者诱发安全生产事故风险，帮企业降低雷电灾害损失的同时，减少雷电预警活动对生产活动的影响，提高生产效率。

与之相对应地，本发明的另一些实施例中提供一种基于石化码头的雷电预警系统、设备和介质。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种基于石化码头的雷电预警方法，包括以下步骤：

S1、获取被监控区域的雷电来临时间、雷击发生概率以及雷击方向信息。

具体地，包括以下步骤：

S11、利用多普勒雷达和/或卫星对预设监测区域范围内的雷云运动和闪电定位信息进行探测，并处理得到雷电来临时间；其中，预设监测区域范围应包括被监控区域。

利用多普勒雷达实时监测被监控区域内对流天气系统的活动特征，被监控区域范围一般为直径50km区域，最大可延伸到100km。其工作原理为发射高频电磁波，当空中有云时，其发射的高频电磁波遇到云粒子后被部分反射回来，云粒子密度分布越大反射的信号越强，被反射回来的信号越强，则回波强度越大；反之，越小。与之同时，由于云粒子是移动的，反射回来的信号频率发生变化，即多普勒效应。因此，利用x 波段多普勒雷达可以实时监测各种对流天气系统的发展变化，同时利用雷电跟踪识别算法，对强对流天气系统的外推。

具体地，本实施例提供的雷电跟踪识别算法包括以下步骤：

S111、以被监控区域的经纬度为坐标轴构建坐标系，对预设监测区域范围进行网格化。

如图2所示，本实施例中，将被监控区域以纬度为横坐标x，以被监控被监控区域经度为纵坐标y，进行网格化处理，被定义的区域用Q表示，其中Q(x,y)表示对于经纬度下的区域，区域的大小依据被监控区域的面积和定位精度取值，比如采用1平方公里定义为一个区域，如将被监控区域分为m*n个区域，则Q11(x1,y1)为第一一个区域，Q12(x1,y2)为第一二个区域，...，Q21(x2,y1)为二一区域，Q22(x2,y2)为二一区域，...，Qmn(xm,yn)为mn区域。

监测区域(图中网格覆盖区域)和被监控区域(图中部虚框内)是两个不同的概念。被监控区域是雷电预警的服务区域，通常为重点单位，比如石化码头、油库、重要的化工厂、易燃易爆场所、重要的建筑物等。监测区域比被监控区域大，其必须覆盖被监控区域，沿被监控区域周边延伸，可能覆盖被监控区域几十公里外，其目的是监控被监控区域周边雷暴活动情况，推断未来对被监控区域的影响。

S112、根据多普勒雷达探测结果计算得到各网格区域的雷云回波强度，并根据计算得到的雷云回波强度与预设阈值的比较结果，对各网格区域进行赋值。

其中，各网格区域的雷云回波强度N定义为：

N＝P1/P0*100

式中，P0为雷达的发射功率，P1为雷云回波反射功率。

根据计算得到的雷云回波强度与预设阈值进行比较时：若计算得到的某网格区域的雷云回波强度N超过预设阈值，则将该网格区域赋值为1，即Q＝1，否则该区域Q＝0。优选地，预设阈值可以设定为10％，也可以依据本地气象经验数据进行设定。对处理后的数据进行识别、跟踪和外推。

S113、基于各网格区域的赋值结果确定雷云单体，并对该雷云单体进行椭圆形描述，得到各雷云单体的椭圆属性信息。

具体地，包括以下步骤：

确定雷云单体：将相邻且Q＝1的网格区域合并在一起，构成一个雷云单体，该雷云单体四周的网格区域的Q值均等于0，被监控区域可能出现多个雷云单体，对不同的雷云单体进行编号，如编号L1、L2、L3...。区域内雷云单体形成后，其编号一直不变，但其位置应当是随时间移动的。当某个网格区域与另一个网格区域只有一个相邻的Q值等于1，则认为是两个独立的雷云单体。

进行椭圆形描述：通过几何运算的方式对每个雷云单体采用椭圆来描述，确定每个雷云单体的椭圆属性信息，包括质心的位置、长轴半径、短轴半径以及旋转的角度等。

S114、基于各雷云单体的椭圆属性信息，确定各雷云单体的初始位置。

以椭圆的质心位置作为大区域的坐标，确定合并后雷云单体的位置。被监控区域已经预先确定好，椭圆形的质心坐标也相应确定，此外，还可以借助卫星数据对区域的行定位确定。

S115、间隔预设时间段后，对各雷云单体的位置进行更新，并利用初始位置和更新位置计算得到雷云单体的运动方向和速度。

在一个时间段内，再次比较椭圆质心位置，确定单体区域运动方向。设定t1时间单体雷云L1的位置在Q1(x1,y1)，在t2时间单体雷云L1运动到Q2(x2,y2)，通过几何运算，从而确定单体雷云的运动方向和速度。

S116、根据雷云单体的运动方向和速度，以及其与被监控区域的距离，确定雷云单体到达被监控区域的预计时间，也即雷电来临时间。

S117、重复步骤S113～S116，对数据进行迭代更新，得到雷电来临时间。

S12、利用布设在被监控区域范围内的大气场强仪对本地大气电场强度变化信息进行探测，并处理得到雷击发生概率。

雷电的本质是雷云中的电荷在不断变化和增加时，大气电场强度也在不断变化和增强，因此可以通过监测大气电场强度的变化，分析它的变化趋势，就可以进行预判是否有雷击的发生。在晴朗的天气里，大气电场强度范围是+500v/m～-500v/m，当雷暴接近时，电场强度范围近+2kv～-2kv，而当雷暴发生时，电场强度能增大到15kv 以上。

因此，本实施例中，在被监控区域内布设大气场强仪，探测本地大气场强强度，并根据探测到的大气场强强度确定雷击发生概率。

具体地，本实施例中，依据大气场强变化，根据经验值对雷击发生的概率进行定义：

若大气场强范围+500v/m～-500v/m，则定义雷击发生概率小于5％；

若大气场强范围+1200v/m～-1200v/m，则定义雷击发生概率为30％；

若大气场强范围+2000v/m～-2000v/m，则定义雷击发生概率为60％；

若大气场强范围为4000v/m～-4000v/m，则定义雷击发生概率为80％。

优选地，本实施例中，大气场强仪可采用MEMS(微机电系统)场强仪，测量地面大气电场及其变化，具有功耗低安装方便、易于集成和组网探测等优点。MEMS场强仪具有采用高灵敏、低功耗的MEMS电场传感器敏感芯片技术，无马达易磨损的机械部件，降低了功耗，提高了产品可靠性。抗静电及电磁干扰、耐环境温湿度变化影响、高可靠的气密性封装、防湿气结构密封技术，提高了探测的准确度和长期稳定性。

本实施例中采用的MEMS场强仪的技术参数为：大气场强测量范围达-50kV/m～ +50kV/m，分辨力达20V/m；准确度优于5％；响应时间小于1s，功耗约0.65W(供电6V)，该大气场强仪可采用220V市电供电，也可以采用太阳能模组供电。

S13、利用布设在被监控区域周边的雷击电流探测仪对雷击电流位置进行探测，并处理得到雷击方向信息。

雷云接近或临近被监控区域前，会沿途产生雷击或雷电效应事件，通过探测附近的已发生的雷击或雷电事件，可以辨识被监控区域未来雷击发生方向。因此，本实施例基于雷击电流探测仪，对雷击电流位置进行探测，具体包括以下步骤：

S131、在石化码头周边区域，距被监控区域5-10KM的范围内，选取满足预设高度的建筑物安装若干雷击电流探测仪。

雷击探测仪部署方式为：以被监控区域为圆心，至少沿四个方向，每个方向部署一个雷击电流探测仪，探测仪安装在建筑物的引下线上，当建筑物遭遇雷击，或建筑物接闪器感应有雷电流时，雷击电流探测仪监测到的雷击电流信息。

如图2所示，图中上下左右黑点(东西南北四个方向)部署了四个雷击电流探测仪，探测雷击电流，雷击电流探测仪一般安装在建筑物的引下线上，也可安装在其它会产生雷击电流的装置上。雷击电流探测仪安装的数量可以增加，提高雷击事件来临的方向精度。安装雷击电流探测仪的建筑物，可依据情况在检测区域选定，一般选择较高建筑物，其遭遇雷击的可能性比低矮建筑的概率高。

S132、各雷击电流探测仪将监测到的雷击电流信息通过通讯装置传输到上位机系统，由上位机系统进行分析，辨识得到雷击电流方向，并对所有信息进行存储及显示。

上位机系统将收集到四个方位的雷击电流情况，通过运算后辨别雷击方向，安装的雷击电流探测仪的数量越多，辨别的方向越精确。结合监测经验设定雷击电流告警阀值，超出阀值后给予声光异常告警，作为对建筑物雷击事件告警。

优选地，雷击电流探测仪的监测信息可以通过LORA无线传输设备送到上位机系统，也可以通过互联网、5G网络等手段传输到上位机系统，上位机系统进行分析，辨识得到雷击电流方向。

S2、对得到的雷电来临时间、雷击发生概率和雷击方向信息进行拟合，得到雷电预警等级，并基于雷电预警等级制定相应雷电防范策略。

具体地，包括以下步骤：

S21、分别对雷电来临时间和雷击发生概率进行赋值，并拟合得到雷电预警等级。

其中，对雷电来临时间进行赋值时，将雷电来临时间分为四个等级，分别是5分钟、15分钟、30分钟和60分钟，并分别赋值为4分、3分、2分或1分，如下表1 所示。

表1雷电来临时间赋值

对雷击发生概率进行赋值时，同样将雷击发生概率分为四个等级，分别是5％、30％、 60％和80％，分别赋值为1分、2分、3分或4分，如下表2所示。

表2雷击发生概率赋值

依据对雷电来临时间和雷击发生概率的赋值结果，拟合得到雷电预警等级。拟合方法为：将雷电来临时间赋值结果与雷击发生概率赋值结果进行相乘，得到雷电预警分值，如下表3所示。

表3雷电预警等级

依据雷电预警分值，将雷电预警划分为四个等级，分别是1～3分为无预警(绿色)；4～6分为一级预警(黄色)；7～9分为二级预警(红色)；10～16分为三级预警(紫色)。

S22、根据雷电预警等级，制定初步雷电预警防范策略。

首先，定义雷电预警相关活动，被监控区域工作人员依据定义内容，采取相关措施。与雷电预警影响相关活动划分为A、B、C、D、E、F，其活动的内容见表4所示。

表4雷电预警影响相关活动划分

其次，依据雷电预警等级制定初步雷电预警防范策略。雷电预警防范策略指示被监控区域的相关人员，按规定的活动内容，采取相应的活动措施，如下表5所示。

表5雷电预警防范策略

S23、根据雷击方向信息对初步雷电预警防范策略进行优化，得到最终雷电预警防范策略。

对雷电来临时间和雷击发生概率进行拟合后，在被监控区域范围内所有方向，均采取一致的雷电预警相关活动措施，使得受到影响的区域相对比较大，为减少雷电预警对日常工作的影响，本实施例中，依据雷击方向信息，对初步雷电预警防范策略进行进一步的优化，依据雷电来临的方向，其它方向依据情况，可以采取不同的活动策略。具体的拟合方式，如下表6～表8所示。

表6一级预警时的雷电预警防范策略

根据表6可知，在一级预警情况下，雷电来临方向为东时，东、南、北采取B措施，西方向采取A措施；雷电来临方向为南时，东、南、西采取B措施，北方向采取 A措施；雷电来临方向为西时，南、西、北采取B措施，东方向采取A措施；雷电来临方向为北时，东、西、北采取B措施，南方向采取A措施。

表7二级预警时的雷电预警防范策略

根据表7可知，在二级预警情况下，雷电来临方向为东时，东、南、北采取B、C、 D措施，西方向采取B措施；雷电来临方向为南时，东、南、西采取B、C、D措施，北方向采取B措施；雷电来临方向为西时，南、西、北采取B、C、D措施，东方向采取B措施；雷电来临方向为北时，东、西、北采取B、C、D措施，南方向采取B措施。

表8三级预警时的雷电预警防范策略

根据表8可知，在三级预警情况下，雷电来临方向为东时，东、南、北采取B、C、 D、E、F措施，西方向采取B、C、D措施；雷电来临方向为南时，东、南、西采取B、 C、D、E、F措施，北方向采取B、C、D措施；雷电来临方向为西时，南、西、北采取 B、C、D、E、F措施，东方向采取B、C、D措施；雷电来临方向为北时，东、西、北采取B、C、D、E、F措施，南方向采取B、C、D措施。

S3、将雷电预警等级及相应雷电防范策略作为雷电预警信息，通过预先搭建的气象灾害安全服务管理软件平台输出。

软件平台依托适合码头雷电高影响区域，如码头作业、管道油品输送作业和油品存储作业、工作调度人员等场景，在软件平台中给予定义或赋能，将他们的手号、微信号等预先按雷电影响程度，接收相关的雷电预警信息，相关人员接收到信息后，依据雷电预警策略，采取相关的措施，减少雷电对石化码头的损失或影响。

实施例2

上述实施例1提供了基于石化码头的雷电预警方法，与之相对应地，本实施例提供一种基于石化码头的雷电预警系统。本实施例提供的系统可以实施实施例1的基于石化码头的雷电预警方法，该系统可以通过软件、硬件或软硬结合的方式来实现。例如，该系统可以包括集成的或分开的功能模块或功能单元来执行实施例1各方法中的对应步骤。由于本实施例的系统基本相似于方法实施例，所以本实施例描述过程比较简单，相关之处可以参见实施例1的部分说明即可，本实施例提供的系统的实施例仅仅是示意性的。

本实施例提供的一种基于石化码头的雷电预警系统，包括：

雷电数据获取模块，用于获取被监控区域的雷电来临时间、雷击发生概率以及雷击方向信息；

策略制定模块，用于对得到的雷电来临时间、雷击发生概率和雷击方向信息进行拟合，得到雷电预警等级，并基于雷电预警等级制定相应雷电防范策略；

结果输出模块，用于将雷电预警等级及相应雷电防范策略作为雷电预警信息，通过预先搭建的气象灾害安全服务管理软件平台输出。

优选地，雷电数据获取模块，包括：

雷电来临时间获取模块，用于利用多普勒雷达和/或卫星对预设监测区域范围内的雷云运动和闪电定位信息进行探测，并处理得到雷电来临时间；其中，预设监测区域范围应包括被监控区域；

雷击发生概率获取模块，用于利用布设在被监控区域范围内的大气场强仪对本地大气电场强度变化信息进行探测，并处理得到雷击发生概率；

累计方向信息获取模块，用于利用布设在被监控区域周边的雷击电流探测仪对雷击电流位置进行探测，并处理得到雷击方向信息。

实施例3

本实施例提供一种与本实施例1所提供的基于石化码头的雷电预警方法对应的处理设备，处理设备可以是用于客户端的处理设备，例如手机、笔记本电脑、平板电脑、台式机电脑等，以执行实施例1的方法。

所述处理设备包括处理器、存储器、通信接口和总线，处理器、存储器和通信接口通过总线连接，以完成相互间的通信。存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序时执行本实施例1所提供的基于石化码头的雷电预警方法。

在一些实施例中，存储器可以是高速随机存取存储器(RAM：Random AccessMemory)，也可能还包括非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。

在另一些实施例中，处理器可以为中央处理器(CPU)、数字信号处理器(DSP)等各种类型通用处理器，在此不做限定。

实施例4

本实施例1的基于石化码头的雷电预警方法可被具体实现为一种计算机程序产品，计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于执行本实施例1所述的基于石化码头的雷电预警方法的计算机可读程序指令。

计算机可读存储介质可以是保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意组合。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种基于石化码头的雷电预警方法，其特征在于包括以下步骤：

获取石化码头被监控区域的雷电来临时间、雷击发生概率以及雷击方向信息；

对得到的雷电来临时间、雷击发生概率和雷击方向信息进行拟合，得到雷电预警等级，并基于雷电预警等级制定相应雷电防范策略；

将雷电预警等级及相应雷电防范策略作为雷电预警信息，通过预先搭建的气象灾害安全服务管理软件平台输出。

2.如权利要求1所述的一种基于石化码头的雷电预警方法，其特征在于：所述获取石化码头被监控区域的雷电来临时间、雷击发生概率以及雷击方向信息，包括：

利用多普勒雷达和/或卫星对预设监测区域范围内的雷云运动和闪电定位信息进行探测，并处理得到雷电来临时间；其中，预设监测区域范围应包括被监控区域；

利用布设在被监控区域范围内的大气场强仪对本地大气电场强度变化信息进行探测，并处理得到雷击发生概率；

利用布设在被监控区域周边的雷击电流探测仪对雷击电流位置进行探测，并处理得到雷击方向信息。

3.如权利要求2所述的一种基于石化码头的雷电预警方法，其特征在于：所述利用多普勒雷达和/或卫星对预设监测区域范围内的雷云运动和闪电定位信息进行探测，并处理得到雷电来临时间，包括：

S111、以被监控区域的经纬度为坐标轴构建坐标系，对预设监测区域范围进行网格化；

S112、根据多普勒雷达探测结果计算得到各网格区域的雷云回波强度，并根据计算得到的雷云回波强度与预设阈值的比较结果，对各网格区域进行赋值；

S113、基于各网格区域的赋值结果确定雷云单体，并对该雷云单体进行椭圆形描述，得到各雷云单体的椭圆属性信息；

S114、基于各雷云单体的椭圆属性信息，确定各雷云单体的初始位置；

S115、间隔预设时间段后，对各雷云单体的位置进行更新，并利用初始位置和更新位置计算得到雷云单体的运动方向和速度；

S116、根据雷云单体的运动方向和速度，以及其与被监控区域的距离，确定当前迭代次数下的雷电来临时间；

S117、重复步骤S113～S116，对数据进行迭代更新，得到雷电来临时间。

4.如权利要求1所述的一种基于石化码头的雷电预警方法，其特征在于：所述利用布设在被监控区域周边的雷击电流探测仪对雷击电流位置进行探测，并处理得到雷击方向信息，包括：

在石化码头周边区域，距被监控区域5-10KM的范围内，部署若干雷击电流探测仪；

各雷击电流探测仪将监测到的雷击电流信息通过通讯装置传输到上位机系统，由上位机系统进行分析，辨识得到雷击电流方向，并对所有信息进行存储及显示。

5.如权利要求1所述的一种基于石化码头的雷电预警方法，其特征在于：所述部署若干雷击电流探测仪的方法为：以被监控区域为圆心，至少沿四个方向，每个方向部署一个雷击电流探测仪，探测仪安装在建筑物的引下线上，当建筑物遭遇雷击，或建筑物接闪器感应有雷电流时，雷击电流探测仪监测到的雷击电流信息。

6.如权利要求1所述的一种基于石化码头的雷电预警方法，其特征在于：所述对得到的雷电来临时间、雷击发生概率和雷击方向信息进行拟合，得到雷电预警等级，并基于雷电预警等级制定相应雷电防范策略，包括：

分别对雷电来临时间和雷击发生概率进行赋值，并拟合得到雷电预警等级；

根据雷电预警等级，制定初步雷电预警防范策略；

根据雷击方向信息对初步雷电预警防范策略进行优化，得到最终雷电预警防范策略。

7.如权利要求6所述的一种基于石化码头的雷电预警方法，其特征在于：所述分别对雷电来临时间和雷击发生概率进行赋值，并拟合得到雷电预警等级，包括：

对雷电来临时间进行赋值，将雷电来临时间分为四个等级；

对雷击发生概率进行赋值时，同样将雷击发生概率分为四个等级；

将雷电来临时间赋值结果与雷击发生概率赋值结果进行相乘，得到雷电预警分值，并基于雷电预警分值得到雷电预警等级。

8.一种基于石化码头的雷电预警系统，其特征在于，包括：

雷电数据获取模块，用于获取被监控区域的雷电来临时间、雷击发生概率以及雷击方向信息；

策略制定模块，用于对得到的雷电来临时间、雷击发生概率和雷击方向信息进行拟合，得到雷电预警等级，并基于雷电预警等级制定相应雷电防范策略；

结果输出模块，用于将雷电预警等级及相应雷电防范策略作为雷电预警信息，通过预先搭建的气象灾害安全服务管理软件平台输出。

9.一种处理设备，所述处理设备至少包括处理器和存储器，所述存储器上存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器运行所述计算机程序时执行以实现权利要求1到7任一项所述基于石化码头的雷电预警方法的步骤。

10.一种计算机存储介质，其特征在于，其上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令可被处理器执行以实现根据权利要求1到7任一项所述基于石化码头的雷电预警方法的步骤。

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