文物建筑雷電防護裝置監測預警系統
文物建筑是國家重要的人文旅游資源和珍貴文化遺產，具有不可復原性，安全防護顯得尤為重要。我國文物建筑大多以木材為主要材料，因其自身結構、位置、材料等特點，造成自古至今因雷擊起火被焚或遭雷擊破壞的事件時有發生，防止雷電災害的破壞是文物建筑保護的重點內容之一。
// 規范要求
依據國家文物局2010年印發的《文物建筑防雷工程勘測設計和施工技術規范（施行）》（文物保發【2010】6號）和2013年由中國氣象局、國家文物局共同發布的《文物建筑防雷技術規范》（QX 189-2013）要求，主要防范直擊雷對文物建筑的破壞，采用的手段主要是依照文物建筑的造型敷設接閃裝置（避雷帶），通過引下線和地網連接，確保文物建筑遭受雷電侵害時，雷電有暢通的通道泄放雷電流，減少雷電對文物建筑的破壞。
// 監測系統的必要性
傳統防雷系統附著在文物建筑的本體上，雷電來臨時只能被動防護，沒有辦法通過主動措施減少雷電對文物建筑的侵害。接閃裝置（避雷帶）是否穩定有效，接閃裝置（避雷帶）是否有雷電通過、有多大雷電流通過、雷電流通過的時間，地網接地電阻的值是否超過正常范圍（接地電阻過大不利于雷電流的泄放）都不清楚，無法監測雷電來臨之前防雷系統是否處于安全狀態。
鑒于以上分析，文物建筑的防雷安全迫切需要一套雷電防護裝置監測預警系統，來監測防雷系統本身的狀態是否安全可靠并且有效運行。太行雷電防護裝置監測預警系統應用了物聯網、通訊、軟件、云平臺和大數據等信息技術，對各關鍵環節的防護裝置進行實時監測、數據采集和分析、提前預警預報、隱患排查和應急處置操作，同時按區域要求部署雷電預警儀進行雷電預警，形成一套完整的“預報+防護”相結合的雷電綜合防護解決方案。
系統拓撲圖
系統界面圖
// 系統介紹
雷電防護裝置監測預警系統包含雷電臨近、雷電流記錄、地網阻值在線檢測、智能升降式避雷針和天氣信息等5個子系統。各子系統采集設備的自身狀態和采集的數據都通過無線傳輸到雷電防護裝置監測預警系統，系統具備集中展呈、數據統計分析、應急事件的預報和處置等功能。
// 雷電臨近子系統
雷電臨近子系統采用大氣電場儀采集設備，運用測量環境靜電場的原理對雷云進行偵測分析。系統根據環境靜電場的變化來偵測5-10公里范圍以內靠近的雷雨云，在雷擊發生前5-30分鐘左右按級別發出雷電預警信號，系統根據設置好的應急預案通知用戶采取適當的防雷措施，減少雷電的損害。
雷電臨近子系統采集設備大氣電場儀建議安裝在文物建筑物附近空曠、光線充足區域，選址建議在高處，盡量避開高樓、高大植物等障礙物。
// 雷電流記錄子系統
對防雷裝置發生雷電接閃時雷電流的大小、時間、次數進行準確記錄，記錄儀自身狀態和采集的雷電流數據通過無線通訊方式傳輸到雷電防護裝置監測預警系統，為雷擊事故分析和防雷裝置改造提供有價值的科學依據。
雷電流記錄儀安裝在避雷帶或引下線等接閃裝置上，安裝便捷，不接觸、不傷害文物本體。記錄儀配置高能電池，對安裝位置沒有要求，避免對文物景觀的破壞。
// 地網電阻監測子系統
接地電阻在線檢測儀是專為在線監測接地引下線的連接狀況、三級法接地電阻而精心設計制造的。在線檢測、非接觸測量、地線穿心通過、絕不影響防雷接地效果和設備的正常運行，無需自檢、實時檢測、采用無線通信傳輸數據，實現遠程在線監測。
接地電阻在線檢測儀安裝接閃裝置引下線處，安裝便捷，不接觸、不傷害文物本體。記錄儀內置高性能電池，對安裝位置沒有要求，避免對文物景觀的破壞。
// 自動升藏接閃桿系統
文物雷電預警智能升降接閃桿防雷裝置（升降桿聯動系統）是在文物建筑周圍、集中成片古村落周圍山坡高處、歷史易受雷擊部位安裝的升降聯動系統。智能升降接閃桿在雷電預警系統信息引導下自動升起和收藏，也可手動操作升降桿升起或收藏。
在雷雨發生半小時前，雷電預警系統發出預警信息，觸發智能升降接閃桿驅動裝置，促使其自動升起至預設高度，截獲雷電流通過自身金屬桿引導雷電流至艙體接地裝置流散大地。在雷雨云消失1小時后，雷電預警系統發出收藏命令，升降接閃桿將自動收藏至地面預設高度或地下艙中。
// 天氣信息子系統
接入氣象部門實時天氣數據，實現風向風速、溫濕度、降雨量、氣壓等實時展呈，掌握文物建筑區域內的基本天氣氣象信息，更好地了解文物建筑區域內氣候環境變化，及時全面地了解氣象對文物保存、景區人文產生的影響。
雷電防護裝置監測預警系統確保防雷裝置的安全有效，各子系統間分工協作、預警預報、應急處置、資料匯總。文物建筑雷電防護系統工程，從根本上減少雷電活動對文物古建和人員帶來的侵害，切實做好文物建筑的防雷安全保護工作，為文物保護事業貢獻智慧和力量。
// 文物建筑典型案例
江西湘鄂贛省委舊址、秋收起義安源軍事會議舊址、湘鄂贛革命根據地舊址、婺源宗祠之洪村光裕堂、南昌新四軍軍部舊址、吉安渼陂紅四軍總部舊址、吉安富田村誠敬堂、廬山美廬別墅、廬山白鹿洞書院、廬山民國圖書館、廬山周恩來紀念館、景德鎮古窯民俗博覽區、湘鄂贛軍區舊址、湘鄂贛省委紅旗報社舊址、湘鄂贛省蘇維埃政府舊址、上饒紅五分校、南昌陳云舊居、南昌繩金塔
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