雷电作为地球上最壮丽也最危险的自然现象之一，其蕴含的巨大能量足以引发毁灭性的火灾、瘫痪现代化的电力网络，并导致关键通信系统瞬间失灵。为了减少雷暴灾害带来的损失，目前很多石化已经开始使用雷电预警系统，采取科学主动防雷措施。在实际应用中，哪些雷暴探测技术更有利于石化企业防雷使用呢？下面易造小编来分享雷电预警系统的几个雷暴探测技术。

一、雷暴的形成有哪几个阶段？

GB/T 38121-2023《雷电防护雷暴预警系统》，雷暴的生命周期可分为4个阶段：

1.初始阶段：在云内发生电荷分离，正负电荷分布在云内不同区域，并产生一个在地面上可测量的静电场。通常该静电场变化被认为是雷暴产生的首个可探测的现象。

2.发展阶段：本阶段的特征是发生首次云闪或地闪。在云内电荷区域发展到一定程度后，出现首次云闪。

3.成熟阶段：本阶段的特征是地闪和云闪均有发生。

4.消散阶段：本阶段的特征是云闪和地闪发生率开始衰减，且大气电场降低至晴天时100V/m~150V/m的水平。

二、雷电预警系统雷电探测技术有哪些？

在雷暴形成期间，首次放电可导致静电场发生变化，天气晴朗时地面静电场幅值范围为100V/m~150V/m，雷暴云时地面电场幅度可以达到每米几千伏特，因此可以通过探测雷暴成长过程中的静电场强大小来预警雷电的发生。

1.静电场测量技术

（1）静电场测量法常使用场磨式大气电场仪（FSM）设备，它是公认的唯一个可以探测到雷暴4个阶段的仪器，用于实时监测本地周边区域的静电场变化，测量精度高，预警时效性长达30分钟，适用于区域性的雷电预警。

（2）另外一种电子式探头，也是通过测量大气电场强度来对雷电发生做出预警，但是由于电子式探头内部采用MEMS敏感电子元件，易受干扰发生零点漂移，导致预警不准。因此不少安装了电子式探头的用户反映，预警设备打雷后才报警，不能提前报警。

2.磁定向法 (MDF)

利用两个正交的磁场天线，测量雷电辐射磁场的入射角，通过测得的方向计算交叉点来确定雷击点的位置。

磁定向法是闪电定位系统常用的探测技术，探测雷电引起的辐射电磁场，由于电流的快速剧烈变化，雷云放电会产生电磁辐射，可用于探测定位已发生的雷电位置，严格意义来说不具备提前预警功能。

3.到达时间法 (TOA)

到达时间法的原理是利用脉冲从辐射源传播到传感器所需的时间延迟进行定位，较近的传感器将在较远的传感器之前探测到雷电信号，常用于VLF甚低频闪电定位设备。

4.射频干涉法 (RFI)

通过测量密集布设的天线之间的相位差确定入射角，以此来计算雷电方位，RFI常用于单站闪电定位设备。

三、如何选择适合企业使用的雷电预警系统？

我们使用雷电预警系统的核心目标是提前获取雷暴临近信息，可以有足够的时间提前采取避雷措施，保障企业财产和人员不受雷暴侵害。因此，企业使用的雷电预警系统宜选择以下两种方案：

1.场磨式雷电预警系统

为满足GB 17681标准下雷电预警系统的建设需求，在石化、港口码头、油库罐区等场景，宜安装使用FSM探测技术的场磨式雷电预警系统，因为只有场磨式雷暴探测技术能探测到雷暴全生命周期4个阶段的电场变化，并提前30分钟发出报警信息，预警准不漏报，完全满足国家标准的建设要求。

2.雷电预警+闪电定位

如果用户需要闪电的发生位置和强度，可以采用FSM探测技术+闪电定位探测仪，既能满足提前雷电预警的功能，还能实现高精度的闪电定位。

四、总结

总而言之，雷电预警系统的核心在于对雷暴孕育前兆——静电场的精准捕捉。在众多探测技术中，场磨式（FSM）大气电场仪以其独特的全生命周期探测能力和超长的预警时效，成为企业安全管理的“定海神针”，尤其适用于石化等高风险行业。了解并选择适合企业实际需求的探测技术，是构筑主动防雷体系、规避雷击风险的关键一步。