論智能防雷監測技術在民航空管通信導航監視設施設備防雷中的應用

摘要：防雷工程是民航空管通信導航監視設施設備維護中重要的工作之一，隨著大數據、物聯網等技術的發展，智能防雷已成為防雷行業發展的必然趨勢。本文將對民航通信導航監視設備的智能防雷監測技術的應用進行分析，目的是為了分析民航空管通信當中智能防雷的關鍵因素所在，提升防雷綜合管理水平。

關鍵詞：民航空管;通信導航;智能防雷

引言：

從防雷行業的發展歷史看，民航通導設施設備的防雷手段從傳統的直擊防雷到現在較為通用的系統防雷。系統防雷作為雷電防護綜合解決方案，已經能夠較全面的滿足雷電防護要求，但是它僅能做到回應式和預防式階段水平，仍停留在“被動防護“范疇，無法保證運維人員在雷電襲擊前，便能夠獲知防雷設備是否在正常作業、排查出防雷系統隱患，從而更換或調整已出現或易出現故障的防雷設備。如何應用智能防雷監測技術幫助運維人員規避上述風險，消除防雷系統隱患，全面提升防雷綜合管理水平，是本文所將討論的問題。

1. 智能防雷對于民航空管設備的意義

智能防雷監測技術是結合當代信息技術和云計算之下的新型IT技術，是基于原本固有的綜合防雷系統的基礎之上寫入了運行程序，防雷系統將會根據雷電的情況或損壞程度進行智能防雷解決方案應用。在民航空管通導設備當中使用智能防雷監測系統主要有以下幾個目的。

第一，提高航班的穩定性。因雷擊導致的通導設備故障將影響到管制運行服務及飛行服務的提供，從而影響航班的穩定性。通過智能防雷監測系統規避安全隱患，確保民航航班運行的穩定[1]。

第二，通過智能防雷來防止設備損壞達到降低設備運行成本的效果。空管各類通導設備當中的電子元件復雜，在發生雷擊的時候可能造成電子元件的損壞，且更換電子元件的成本投入將大，因此做好智能防雷監測技術應用，是為了提升設備安全管理的效果。

第三，提升民航空管通導設備對于惡劣環境的預測能力，從“被動防御”到“主動防御”，通過數據計算預測，排查出防雷系統隱患，更換或調整已出現或易出現故障的防雷設備，提升對惡劣環境的防御能力。

2. 民航空管通信導航監視設施設備中防雷技術分析

2.1系統防雷

為了確保電子信息設備正常工作，近年來雷電防護由直擊防雷發展到系統防雷新階段。系統防雷是目前民航空管通導設施設備防雷采用的主流方式，其原理根據雷電入侵引起的熱效應、沖擊波作用、電動力作用、靜電感應和電磁感應作用、高電位引入與反擊等各種危害方式與途徑，利用直擊雷防護、等電位連接網絡、共用接地系統、安裝信號/電源防雷箱、綜合布線及屏蔽等措施和手段，進行全方位防護、綜合治理的一項嚴密的系統工程。

2.2智能防雷監測技術

系統防雷作為雷電防護綜合解決方案，已經能夠較全面的滿足雷電防護要求，但是它依然存在諸多不足。在以可靠性為中心的防雷系統運維管理中，系統防雷僅能做到回應式和預防式階段水平，而這在防雷減災中，仍停留在“被動防護“范疇，無法保證運維人員在雷電襲擊前，便能夠獲知防雷設備是否在正常作業、排查出防雷系統隱患，從而更換或調整已出現或易出現故障的防雷設備[2]，同時如何幫助運維人員規避上述風險，消除防雷系統隱患，全面提升防雷綜合管理水平，也是防雷行業待解決的問題。

由此，智能防雷系統應運而生。智能防雷系統將防雷系統直接提升到預測式，甚至前瞻式的可靠性運維管理階段水平，進而將防雷減災上升到“主動預防“范疇，給防雷行業帶來一場深刻的變革。

3. 在空管通信導航監視設施設備防雷手段中安裝智能防雷接地監測系統

3.1系統簡介

隨著云技術、物聯網等智能科技的不斷發展，防雷技術也在逐漸變革，形成了智能防雷監測管理系統，而接地電阻監測是其中重要的監測項目。智能防雷接地監測系統可以實時監測接地電阻數據，對于電阻數據不需要進行人員自檢，只需通過無線數據傳輸的方式實現遠程監測，通過監測接地電阻的變化來實現報警，出現故障狀態的告警會通過范圍內的網絡，直接反饋到遠程監控端，甚至可以反饋到管理人員的移動設備當中，也可實現連接手機等移動網絡設備。

3.2系統功能及應用

智能防雷監控系統主要由浪涌保護器、雷電流監測儀、浪涌保護器檢測儀、接地電阻檢測儀及監控主機等組成。當發生雷擊、浪涌保護器（SPD）發生異常、空氣開關出現跳閘、三相電壓出現異常波動時，實時報警。

各項監測數據有：雷擊時間、雷擊次數、雷電流的大小、直擊雷防護裝置的情況;浪涌保護器的工作狀態，如漏電流大小、遙信狀態、失效情況、損害情況等接地電阻值大小;空氣開關狀態;三項電壓監測;環境溫度濕度監測等。;當浪涌保護器出現防雷模塊松動、熔斷器熔斷等情況引起故障時，及時報警，提示工作人員進行定點維修。

智能防雷監控系統建立在ModBU通信協議的基礎上，采用移頻測試技術，可以進行3個以上頻率測試電流，應用抗干擾算法等，可對多個接地電阻實時監測，并且根據季節變化對土壤的電阻率進行分析，得出土壤電阻率的季節修正性系數。每天多次自動測量，自動測量的數據將成為防雷的有效依據。

3.3 系統的特點

智能防雷監控系統具有自身防雷能力;采用μA級電流傳感技術，實時監測浪涌保護器（SPD）的漏電流，通過算法分析SPD劣化狀態;采用互感線圈原理，實時采集雷電流的時間、次數、峰值、極性、能量;實時采集浪涌保護器（SPD）的遙信狀態、空開狀態;集測量，顯示，通信等功能于一體，在線監測接地電阻值，實時傳輸給云端;發現問題秒級上報。

基于這些功能和特點，智能防雷監控系統能夠有效解決鐵路通信系統的防雷隱患問題，并有效解決人工巡檢成本，提高工作效率。

結論：

通過以上分析的內容得知，民航空管通信導航監視設備雷電防護的發展史逐漸從防范直擊雷電演變成了系統防雷，最后到了今天智能防雷技術的應用。民航空管通信導航監視設備主要是為飛行及管制提供設備運行服務的，一旦通導設備在工作當中遭受到雷擊，對于飛行安全影響是巨大的。有了智能防雷接地監測系統，可以在民航空管通導設備的運維工作中，對防雷的防護工作有高度的掌控性。

參考文獻：

[1]舒濤.民航空管通信導航監視設備防雷工作研究[J].現代工業經濟和信息化，2020，10（11）：136-138.

作者簡介：徐彥雯 女 漢族 江蘇鹽城 1990年4月本科 工程師