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一群医生告诉你如何防雷

发表于 2021-12-13 浏览:
实习生曾文静中国青年报中国青年网记者李润文

实习生曾文静中国青年报中国青年网记者李润文

防雷不再需要避雷针和避雷器。一个传感器一个系统可以实现1万平方公里的雷电检测和1000多平方公里的雷电防护。

9月底,国网江苏省电力有限公司苏州供电分公司“苏公电博士”团队将这一动态防雷方案带到首届中国青年SDG创新挑战赛,并在活动中获得最高奖金奖,并在2021青年SDG创新者峰会上与世界分享推动可持续发展的动态防雷方案。

团队在2021年联合国全球契约青年SDG创新者峰会上发布了“动态防雷”创新方案。

据介绍,该团队历时两年,赴5个国家、8个国内省份实地考察,修改方案近百次,制定了动态防雷方案。球队共有5名成员,其中球队的支持者童冲今年45岁。其余四位创新者中,范亚杰27岁,徐洋、苏、都31岁。他们都有自己的工作,这是他们的业余研究项目。

“过去十年,全球闪电活动增加了12%。每年,我国一半以上的电网事故都是由雷电造成的,经济损失达数十亿元。”苏介绍,动态防雷方案就是基于这样的背景。据介绍,目前,基于动态防雷项目研发的区域级“智能电网动态防雷系统”已在苏州投入运行两年多,年均经济损失超过9000万元。

团队获得中国青年SDG创新挑战赛金牌。

“受大禹治水故事的启发,我提出了‘堵不如疏’的理念。”徐洋介绍,传统防雷一般采用避雷针和避雷器将雷电的破坏力导入大地,这是一种静态、被动的方式,采用的是“阻断”的思路。动态防雷方案趋向于“稀疏”,就像“主动攻击”一样,通过控制系统提前调节疏导潜在的雷害。

记者了解到,动态防雷方案分为跟踪、预测、控制三大模块,分别解决了“闪电在哪里”、“闪电何时何地去”、“如何减少闪电造成的损失”三大问题。

跟踪模块又称探测模块,主要利用高精度闪电跟踪系统感知闪电,也可以联网提高测距精度,获取实时闪电数据。

预测模块是判断雷电发生的时间和空间,估计雷电的区域影响。高压击穿空气时产生闪电,大气电场的强弱可以判断环境电压的高低。对于无雷电的地区,动态防雷方案监测大气电场强度,结合温度、湿度等其他气象因素,可以预测雷电发生的时间。对于已经发生的雷电,动态防雷也进行监测。通过监测产生的空间辐射和光信号,可以预测远处闪电的空间移动,从而判断区域安全。

徐洋介绍,目前,与常规气象系统的雷电预警相比,动态防雷方案在区域预测方面已能预警40分钟以上,准确率翻倍,雷击停电减少80%以上。

最后,控制模块基于预测结果。起初,动态防雷工程的研究还处于理论阶段。随着研究的深入和几位创新者的加入,逐渐进入应用阶段,重点是“控制”模块的研究。首先,该方案应用于电网领域,即雷电预报后,通过电网调度可以避免该区域的风险,但如何将其应用于其他领域仍是研究道路上的一座“大山”。

“的特点

在户外作业领域,动态防雷与无人机相结合,可以有效解决海上钻井平台的防雷问题。在交通领域,雷电预测可以辅助智能车辆调度,有效消除雷电天气影响,将易燃易爆车辆累计风险降低90%以上。

动态防雷几乎是一个全新的话题,可供参考的资料不多。“要说失败,多得数不过来。”数据不通、服务器停机、线路断开.童冲和四位创新者早就习惯了这些问题,一个线路接口调试上百次已经是家常便饭。

近两年,为了收集数据,监测雷电情况,“听雷”是会员的必修课。他们甚至在家里安装了远程监测系统。“一听到雷声,就去看数据。”范亚杰说,每一次闪电数据都非常珍贵,队员们都变成了人类的“闪电警报”,几乎是“听雷动人”。

“希望我们的团队能成为人类可持续发展大循环上的一个小突起。”徐洋说,“虽然从一个圆的整体来看,一个小突起没有什么变化,但正是因为有了无数个小突起,才能实现整个人类的可持续发展。”

下一步,该团队将参与国际防雷合作项目“雷震子”,进一步研究基于区域预测的雷击位置精确预测。

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