机场智能防雷与雷电预警监测系统的优势及部署施工方案

机场作为国家重要的交通枢纽和高密度运行的公共基础设施，其安全运行直接关系到人民生命财产安全和社会稳定。在机场区域，雷电活动频繁且强度大，易造成通信系统瘫痪、导航设备失灵、航班延误甚至飞机地面雷击事故。传统防雷方式主要依靠避雷针、接地网和定期检测，已经难以满足现代智能化、数字化机场对雷电防护的高效实时响应需求。因此，建立一套“智能防雷+雷电预警监测系统”的综合解决方案，是提升机场防雷能力的关键。

二、机场智能防雷系统的优势与作用

1. 实时在线监测雷电活动

机场智能防雷系统通过布设雷电监测传感器（电场仪、电流传感器、雷电计数器等）实现对雷电电场强度、雷击次数、电流波形等参数的实时采集，构建雷电数据的动态模型，提前预判雷暴风险。

2. 雷电预警能力显著增强

雷电预警系统结合气象雷达资料与本地雷电监测数据进行融合分析，提前15~30分钟发出预警信号，并分级管理（如黄色预警、橙色预警、红色预警），便于航班调度、作业停止等响应策略制定。

3. 保障机场关键设备安全运行

机场通信塔、导航台、雷达、气象站、地面照明设备、油料区等关键区域通过智能SPD（浪涌保护器）与后备保护系统实现雷击电流引流与隔离，防止二次雷击引发设备损坏。

4. 事故溯源与故障定位能力

智能防雷系统能记录每一次雷击的具体参数，如雷击时间、电流强度、波形、击中点位置等，便于事故分析和维护优化。

5. 智能联动与自动化控制

系统可与塔台调度系统、灯光控制系统、广播系统联动，自动执行防雷锁控程序，如关闭滑行灯、停止升降平台作业、远程报警等，提高雷暴期间的机场运行安全。

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三、地凯科技机场雷电预警监测系统的主要组成

电场仪，监测地面电场变化，判断雷暴接近程度，灵敏度 ±0.5 kV/m，实时刷新率1s

雷电定位系统（LLS），实现雷击定位，输出经纬度与雷击强度，定位误差≤500米，探测半径30km

雷电计数器，统计雷击次数，量化风险频次，配合SPD部署，抗冲击20kA

浪涌保护器（SPD），限制电压浪涌，保护电源/信号设备，Iimp≥25kA，Up≤1.5kV，响应时间<25ns

SCB后备保护器，断开故障SPD，防止短路及火灾，分断能力100kA以上，T2级以上配合

雷电监控主机，数据采集、报警、远程传输，工业级，支持4G/以太网/485

可视化平台软件，实时显示、历史记录、报警分析，支持Web访问，GIS地图定位

气象数据接入模块，联合气象雷达预警平台，支持API或数据导入接口

四、地凯科技机场智能防雷系统部署设计方案

1. 部署总体原则

分区管理：将机场区域划分为飞行区、航站区、指挥区、机务区、油库区五大雷电防护区域；

分层保护：结合LPS（雷电保护系统）设计理念，实施外部引雷系统与内部电涌保护系统分层部署；

冗余备份：关键雷电监测节点配备双路电源、双系统工作模式，确保极端气象下不中断运行；

智能集成：系统集成到机场综合管控平台，统一操作、统一维护、统一预警。

2. 施工部署流程

步骤一：需求评估与勘测

对机场现有雷电数据、设备保护需求、电源系统结构、接地系统状况进行调研；

使用无人机或人工方式勘测通信塔、油料储罐、导航台等高风险区域；

步骤二：系统设计与方案优化

依据《GB 50057-2010 建筑物防雷设计规范》与《MH/T 1053-2010 民用机场雷电防护技术规范》设计防雷区域布局；

确定SPD、SCB、雷电传感器的安装数量与位置；

设计光缆/485总线/网线与电源线隔离布线方式，确保防干扰能力。

步骤三：设备安装与接线施工

采用等电位联结和多点接地方式，形成完整接地网，接地电阻≤1Ω；

SPD安装于各设备前端及配电柜处，SCB串联于SPD与电源之间；

电场仪安装在无遮挡位置（如塔台顶部），信号回传至主机；

雷电监控主机设置于机场综合机房，配置UPS与EMC防护模块。

步骤四：系统调试与交付

对雷电预警系统进行电气测试、接地测试、模拟雷击测试；

配置报警等级、数据上传频率、短信/邮件/声光报警联动；

建立联动接口，与民航指挥中心、机场公安指挥系统联通。

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五、应用效果与关键指标

监测与保护对象：部署设备，监测实际效果

跑道灯控系统：SPD+SCB+电场仪，雷暴期间未出现故障灯控事件，误报率低于1%

塔台通讯系统：雷电计数器+SPD+冗余供电，雷暴后快速恢复通信，避免数据丢失

飞行区导航设施：LLS+SPD+主机联动，可实现精确到200m以内的雷击点定位

机场油库区：外引雷+监测系统+光纤隔离，雷击未对油罐造成二次放电，0火灾事故

六、机场智能防雷系统设计注意事项

避免盲区布设：确保电场仪及雷电探测装置部署位置无遮挡，避免塔台高楼、机库金属屋顶屏蔽信号；

接地系统统一性：所有SPD设备接地必须采用同一接地网，防止地电位反击；

远程运维能力：系统应具备远程升级、参数修改、告警复位功能，减少现场运维成本；

多源数据融合：可接入中央气象雷达与本地电场监测双通道判断雷暴，提升预警准确性。

地凯防雷机场智能防雷系统和雷电预警监测系统是构建数字化机场安全防线的重要组成部分。通过部署高精度雷电监测设备、智能化SPD保护装置与集成联动平台，不仅能有效降低雷击事故发生率，还能提升机场整体运行安全性与应急响应能力。未来，随着人工智能和气象大数据技术的进一步融合，机场智能防雷系统将更加高效、精准、智慧，为民航安全保驾护航。

审核编辑 黄宇