论智能防雷监测技术在民航空管通信导航监视设施设备防雷中的应用

摘要：防雷工程是民航空管通信导航监视设施设备维护中重要的工作之一，随着大数据、物联网等技术的发展，智能防雷已成为防雷行业发展的必然趋势。本文将对民航通信导航监视设备的智能防雷监测技术的应用进行分析，目的是为了分析民航空管通信当中智能防雷的关键因素所在，提升防雷综合管理水平。

关键词：民航空管;通信导航;智能防雷

引言：

从防雷行业的发展历史看，民航通导设施设备的防雷手段从传统的直击防雷到现在较为通用的系统防雷。系统防雷作为雷电防护综合解决方案，已经能够较全面的满足雷电防护要求，但是它仅能做到回应式和预防式阶段水平，仍停留在“被动防护“范畴，无法保证运维人员在雷电袭击前，便能够获知防雷设备是否在正常作业、排查出防雷系统隐患，从而更换或调整已出现或易出现故障的防雷设备。如何应用智能防雷监测技术帮助运维人员规避上述风险，消除防雷系统隐患，全面提升防雷综合管理水平，是本文所将讨论的问题。

1. 智能防雷对于民航空管设备的意义

智能防雷监测技术是结合当代信息技术和云计算之下的新型IT技术，是基于原本固有的综合防雷系统的基础之上写入了运行程序，防雷系统将会根据雷电的情况或损坏程度进行智能防雷解决方案应用。在民航空管通导设备当中使用智能防雷监测系统主要有以下几个目的。

第一，提高航班的稳定性。因雷击导致的通导设备故障将影响到管制运行服务及飞行服务的提供，从而影响航班的稳定性。通过智能防雷监测系统规避安全隐患，确保民航航班运行的稳定[1]。

第二，通过智能防雷来防止设备损坏达到降低设备运行成本的效果。空管各类通导设备当中的电子元件复杂，在发生雷击的时候可能造成电子元件的损坏，且更换电子元件的成本投入将大，因此做好智能防雷监测技术应用，是为了提升设备安全管理的效果。

第三，提升民航空管通导设备对于恶劣环境的预测能力，从“被动防御”到“主动防御”，通过数据计算预测，排查出防雷系统隐患，更换或调整已出现或易出现故障的防雷设备，提升对恶劣环境的防御能力。

2. 民航空管通信导航监视设施设备中防雷技术分析

2.1系统防雷

为了确保电子信息设备正常工作，近年来雷电防护由直击防雷发展到系统防雷新阶段。系统防雷是目前民航空管通导设施设备防雷采用的主流方式，其原理根据雷电入侵引起的热效应、冲击波作用、电动力作用、静电感应和电磁感应作用、高電位引入与反击等各种危害方式与途径，利用直击雷防护、等电位连接网络、共用接地系统、安装信号/电源防雷箱、综合布线及屏蔽等措施和手段，进行全方位防护、综合治理的一项严密的系统工程。

2.2智能防雷监测技术

系统防雷作为雷电防护综合解决方案，已经能够较全面的满足雷电防护要求，但是它依然存在诸多不足。在以可靠性为中心的防雷系统运维管理中，系统防雷仅能做到回应式和预防式阶段水平，而这在防雷减灾中，仍停留在“被动防护“范畴，无法保证运维人员在雷电袭击前，便能够获知防雷设备是否在正常作业、排查出防雷系统隐患，从而更换或调整已出现或易出现故障的防雷设备[2]，同时如何帮助运维人员规避上述风险，消除防雷系统隐患，全面提升防雷综合管理水平，也是防雷行业待解决的问题。

由此，智能防雷系统应运而生。智能防雷系统将防雷系统直接提升到预测式，甚至前瞻式的可靠性运维管理阶段水平，进而将防雷减灾上升到“主动预防“范畴，给防雷行业带来一场深刻的变革。

3. 在空管通信导航监视设施设备防雷手段中安装智能防雷接地监测系统

3.1系统简介

随着云技术、物联网等智能科技的不断发展，防雷技术也在逐渐变革，形成了智能防雷监测管理系统，而接地电阻监测是其中重要的监测项目。智能防雷接地监测系统可以实时监测接地电阻数据，对于电阻数据不需要进行人员自检，只需通过无线数据传输的方式实现远程监测，通过监测接地电阻的变化来实现报警，出现故障状态的告警会通过范围内的网络，直接反馈到远程监控端，甚至可以反馈到管理人员的移动设备当中，也可实现连接手机等移动网络设备。

3.2系统功能及应用

智能防雷监控系统主要由浪涌保护器、雷电流监测仪、浪涌保护器检测仪、接地电阻检测仪及监控主机等组成。当发生雷击、浪涌保护器（SPD）发生异常、空气开关出现跳闸、三相电压出现异常波动时，实时报警。

各项监测数据有：雷击时间、雷击次数、雷电流的大小、直击雷防护装置的情况;浪涌保护器的工作状态，如漏电流大小、遥信状态、失效情况、损害情况等接地电阻值大小;空气开关状态;三项电压监测;环境温度湿度监测等。;当浪涌保护器出现防雷模块松动、熔断器熔断等情况引起故障时，及时报警，提示工作人员进行定点维修。

智能防雷监控系统建立在ModBU通信协议的基础上，采用移频测试技术，可以进行3个以上频率测试电流，应用抗干扰算法等，可对多个接地电阻实时监测，并且根据季节变化对土壤的电阻率进行分析，得出土壤电阻率的季节修正性系数。每天多次自动测量，自动测量的数据将成为防雷的有效依据。

3.3 系统的特点

智能防雷监控系统具有自身防雷能力;采用μA级电流传感技术，实时监测浪涌保护器（SPD）的漏电流，通过算法分析SPD劣化状态;采用互感线圈原理，实时采集雷电流的时间、次数、峰值、极性、能量;实时采集浪涌保护器（SPD）的遥信状态、空开状态;集测量，显示，通信等功能于一体，在线监测接地电阻值，实时传输给云端;发现问题秒级上报。

基于这些功能和特点，智能防雷监控系统能够有效解决铁路通信系统的防雷隐患问题，并有效解决人工巡检成本，提高工作效率。

结论：

通过以上分析的内容得知，民航空管通信导航监视设备雷电防护的发展史逐渐从防范直击雷电演变成了系统防雷，最后到了今天智能防雷技术的应用。民航空管通信导航监视设备主要是为飞行及管制提供设备运行服务的，一旦通导设备在工作当中遭受到雷击，对于飞行安全影响是巨大的。有了智能防雷接地监测系统，可以在民航空管通导设备的运维工作中，对防雷的防护工作有高度的掌控性。

参考文献：

[1]舒涛.民航空管通信导航监视设备防雷工作研究[J].现代工业经济和信息化，2020，10（11）：136-138.

作者简介：徐彦雯 女 汉族 江苏盐城 1990年4月本科 工程师