CN119475833A 一种大型河工模型综合防雷方法及系统 （江西省水利科学院(江西省大坝安全管理中心、江西省水资源管理中心)）

本发明公开了一种大型河工模型综合防雷2S1、在大型河工模型周围布设具有分层屏蔽特S2、布设电磁场探测设备和静电场探测设备，记S3、将雷电活动的初步分析数据与通过电磁场探测S25、根据电场强度时间梯度和静电场强度空间梯度vs'i(x,y,z)统计结果，生成雷。3.根据权利要求2所述的一种大型河工模;3其中，Eit)和分别表示时间tk和时刻探测节点i的校正电场强度，lk-bt-1为时间差分间隔；S242、对校正后的静电场数据s'i(x,y,z)在三维空间的变化进行梯度计算，得到静电场;;据在探测节点(x,y,z)的校正值。4.根据权利要求2所述的一种大型河工模型综合防雷方法;;;S253、将区域内最大电场强度变化率和最大静电4S31、将雷电活动的初步分析数据与通过电磁场探测设备获取的目标区域内历史雷电;其中，nn(x,y,z)表示在空间位置(x,y,z)上的历史雷电活动数据中历史雷电放电次数，S33、利用雷电活动的初步分析数据中的电场强度时间梯度和静电场强度空间梯度，通过基于规则推导的算法估算目标区域内当前时刻的雷电放电可能性S34、结合雷电放电可能性pa(t,xy,z)和高频区域分布概率ph(y.2)，通过多维数据插6.根据权利要求5所述的一种大型河工模型综合;其中，和为自适应调节因子，max(pa)和max(p;S343、基于动态多维插值模型M(xy,z,t)，提取空间;5S344、将雷电路径拟合曲线c(t)与三维空间坐标结合生成目标区域内的雷电路径范围警报阈值根据雷电放电可能性pa(t,x,y,z)和高频区域分布概率的加权值计算获高风险区域RAX,y,z)划定为雷电活动范围：;报触发的时间ta及对应的高风险区域的空间点；S51、依据目标区域雷电活动的分布密度和电磁场强度变化将导电网格划分为多个屏S52、实时测量每个接地点的接地电阻值R(t)和通过分布式电位监测装置记录每个屏蔽单元的电位差av,(t和最大电位梯度；电流分布I;(t)和屏蔽单元的雷电电流导引效率n(t)，并通过动9.根据权利要求8所述的一种大型河工模型综合防S521、在导电网格的每个屏蔽单元内布设电位监测;6;S524、基于各电位监测点的实时电位值，计算屏蔽单元内的最大电位梯度:;S531、基于屏蔽单元接地点的接地电阻值RI(t)和屏蔽单元的电位差AV;(t)和接地点的;;;;7;;其中，IVV"(x,y)ll为优化后屏蔽单元的最大电位梯度，表示优化后的网格导电路径在平面坐标(xy)的分布，AVU为电位差安全阈值；S543、通过动态屏蔽路径重构算法调整网格12.一种大型河工模型综合防雷系统，应用于权利要求1_11中任一项所述的一种大型雷电活动监测单元，实时获取雷电活动的电场强度时间梯度和静电场强度空间梯度，并结合历史雷电活动数据计算目标区域的雷电放电可能性和雷电82.静态防护设计的局限性：现有系统无法根据雷电活动的动态分布调整防护措9。;其中，Eit)和分别表示时间tk和时刻探测节点i的校正电场强度，lk-bt-1为时间差分间隔；S242、对校正后的静电场数据s'i(x,y,z)在三维空;;;;场数据在探测节点(x,y,z)的校正值。;tk和tx-1时刻的校正电场强度；;;S31、将雷电活动的初步分析数据与通过电磁场探测设备获取的目标区域内历史;S33、利用雷电活动的初步分析数据中的电场强度时间梯度和静电场强度空间梯度，通过基于规则推导的算法估算目标区域内当前时刻的雷电放电可能性S34、结合雷电放电可能性pa(t,xy,z)和高频区域分布概率ph(y.2)，通过多维数;;;所述警报阈值根据雷电放电可能性pa(t,x,y,z)和高频区域分布概率的加权值计算并将高风险区域RAX,y,z)划定为雷电活动范围：;录警报触发的时间ta及对应的高风险区域的S51、依据目标区域雷电活动的分布密度和电磁场强度变化将导电网格划分为多S52、实时测量每个接地点的接地电阻值R(t)和各电位监测点的实时电位值V(y,t)，通过分布式电位监测装置记录每个屏蔽单元的电位差av,(t和最大电位梯度;元的电流分布I;(t)和屏蔽单元的雷电电流导引效率n,(t)，并通过动态调整屏蔽单元的接地;;:;S531、基于屏蔽单元接地点的接地电阻值RI(t)和屏蔽单元的电位差AV;(t)和接地;;;;e为接地阻抗调整的稳定性阈值，表示屏蔽单元i的接地路径阻抗的区域：;;网格导电路径在平面坐标(xy)的分布，AVU为电位差安全阈值；电位监测单元的协同工作，使得导电网格能够根据雷电活动强度和路径实时调整接地阻。;其中，Eit)和分别表示时间k和li-1时刻探测节点i的校正电场强度，lk-bt-1为时间差分间隔；S242、对校正后的静电场数据s'i(x,y,z)在三维空;;;;场数据在探测节点(x,y,z)的校正值。;tk和时刻的校正电场强度；;;其中，Ilvs';(x,y,z)ll为探测S31、将雷电活动的初步分析数据与通过电磁场探测设备获取的目标区域内历史：;其中，nsx,y,z)表示在空间位置(x,y,z)上的历史雷电活动数据中历史雷电放电次S33、利用雷电活动的初步分析数据中的电场强度时间梯度和静电场强度空间梯度，通过基于规则推导的算法估算目标区域内当前时刻的雷电放电可能性：;;;;S344、将雷电路径拟合曲线c(t)与三维空间坐标所述警报阈值根据雷电放电可能性pa(t,x,y,z)和高频区域分布概率pr(x,y,z)的加权值计算;;录警报触发的时间ta及对应的高风险区域的空间点；S51、依据目标区域雷电活动的分布密度和电磁场强度变化将导电网格划分为多S52、实时测量每个接地点的接地电阻值R(t)和各电位监测点的实时电位值V(y,t)，通过分布式电位监测装置记录每个屏蔽单元的电位差av,(t和最大电位梯度;元的电流分布I;(t)和屏蔽单元的雷电电流导引效率n,(t)，并通过动态调整屏蔽单元的接地[0036]本实施方式通过实时测量接地电阻和电位分布，动态调整屏蔽单元接地路径阻提升了电位分布的均匀性和系统的动态适应性，为大型河工模型的综合防雷提供了高效、;;:;[0038]本实施方式通过布设均匀分布的电位监测点，结合实时电位值和接地电阻的测S531、基于屏蔽单元接地点的接地电阻值R(t)和屏蔽单元的电位差dv,;;;;e为接地阻抗调整的稳定性阈值，表示屏蔽单元i的接地路径阻抗有效提升了雷电电流导引效率和防护可靠性，为大型河工模型提供了精准的防雷保护