對目前廣泛應用的通信局站用雷電監測系統的功能構架、技術要求及系統應用進行了實戰解析，揭示了通信局站用雷電監測系統架構及設計監測方案涉及到的各方面關鍵要素，并結合通信局站用監測系統安裝實例，給出了推薦的系統安裝方式。

王華剛：中國電信股份有限公司廣州研究院，高級工程師，長期從事通信防護技術研究和標準制定工作，目前代表中國電信集團公司擔任ITU-T SG5 “電信系統的防雷與接地”課題組聯合報告人；主編多項國際、國內通信防護行業標準；近年來在國內核心期刊發表專業技術論文十余篇。

1引言

雷電監測系統在氣象、石化、通信等行業的應用日益興起，高可靠性的雷電監測系統可大量節省現場各站點逐個勘察的人工，通過系統遠程監控、預防報警，能有效降低雷電造成損失。遠程雷電環境、防雷裝置特征參數監控，可起到雷電事故預防作用。通信行業中，移動通信基站，云數據中心( 大型IDC 機樓) 確有使用雷電監測系統的必要性，為確保通信網絡運營安全及人身安全，并提供精確的監測數據用于雷電災害預警、雷擊事故預防、事故分析與責任判定，可以規避依靠人工難以查找故障原因的傳統方法弊端。

隨著雷擊保護系統的普及和完善，安裝的防雷器（SPD）也越來越多，這些SPD 安裝完成后，缺乏有效的手段檢測其施工質量，SPD 自然老化也無法檢測到，多次強雷擊也會對SPD 性能造成極大損害，上述情況一旦發生，不僅可能造成局部電力設備無法正常運行，在雷擊時還有可能失去防御效果，造成更嚴重的損失。因此SPD性能、狀態的在線監測及SPD 防護能力的評估也是雷電監測系統的重要應用場景。

部分通信運營商及相關生產企業已開展通信局站試點商用，有相關的企業規范，但市場產品龍蛇混雜，產品質量參次不齊，系統概念混淆不清。本文希望能拋磚引玉，將通信局站用雷電監測系統做一個較全面的綜述，與通信行業從業人員探討，希冀能推進相關產業的有序健康發展。

2通信局站用雷電監測系統

2.1 概述

通信局站用雷電監測系統是一套全自動、高精度、高可靠性的實時雷電活動監測系統，能夠實時監測雷電發生時間、位置、雷電流的波形、幅值和極性等，雷電監測系統已應用于電網、航空航天、油田等行業或重要場所。通信局站使用的雷電監測系統具備室外雷電監測和室內浪涌監測功能。

雷電監測系統由雷電監測儀、雷電流傳感器、系統監控中心（即中心站）和用戶系統（即客戶端）組成。雷電監測儀（簡稱監測站）包括浪涌電壓電流參數和通信局站各種環境參數的采集、處理及發送單元。其主要功能是對各站點外部的雷擊次數、波形、幅值、時間和內部的浪涌電壓電流的波形、幅值、時間進行集中監測并記錄上傳。中心站是雷電監測系統的數據處理及系統控制中心，負責雷電監測信息接收、數據處理、存儲及管理，以及系統各單元之間的協調控制。中心站和客戶端具備B/S 和C/S 兩種架構，中心站由數據庫服務器、遠程監控服務器、WEB發布服務器（B/S）或客戶端管理服務器（C/S）組成，客戶端是將雷電信息與監控對象、地理信息為主的對象融合一體計算機軟件系統，顯示服務器推送的各項信息、實現授權信息的查詢以及需求交互、數據分析、測量、導入、導出等功能，如圖1 所示。

2.2 系統架構

雷電監測系統主要由雷電監測裝置和監控主站組成。雷電監測裝置（峰值記錄儀）的主要功能是采集雷擊的次數、方向、幅值、時間等前端信息，并進行信息處理、儲存和數據信息上傳。監控主站的主要功能是對各監測站點的信息接收、數據處理、存儲及管理。

（1）雷電監測裝置（峰值記錄儀）

主要包括雷電流檢測傳感器、信號處理單元、智能中央處理單元、數據存儲單元、實時授時單元和數據傳輸單元。當雷電流經過安裝有雷電監測裝置的雷電流泄放通道時，裝置的雷電流檢測傳感器會瞬間響應并觸發智能中央處理單元，與此同時感應信號經由信號處理單元處理后由智能中央處理單元讀取，智能中央處理單元讀取信號后將其與實時授時單元獲取的實時時間信息進行組合數據編碼，并存儲到數據存儲單元，同時通過數據傳輸單元采用有線或無線方式將信息上傳到監控主站。

雷電峰值記錄儀是具有實用價值的數字化雷電流監測記錄裝置，可用于實時記錄流過安裝在建筑物上的雷電接閃裝置的直擊雷電電流或作用在用戶供電裝置上的感應雷電電流。當有雷電流出現時，裝置可記錄雷電流出現的時間、次數、強度、方向，出現一次記錄一次。

（2）監控主站

主要由信息接收單元、數據庫單元、中央處理單元和用戶交互單元組成。信息接收單元負責收集各監控裝置上傳的雷擊信息，由中央處理單元進行數據整合、管理、存儲以及顯示。數據庫用以存儲各個監控點的信息，并可由用戶進行查看和導出。用戶交互單元實現授權信息的查詢以及需求交互、數據分析、測量、導入、導出等功能。

雷電監測裝置設置有短距離無線通信接口，用來與數據集中器進行數據通信。能自組織式進行相應的自檢、采集、測量，并能將測量結果傳輸到數據集中器，然后通過GPRS/GSM/CDMA/TCP IP 等遠距離通信網絡將測量結果傳輸到數據處理系統。

3雷電監測系統一般要求

根據通信局站運行狀況、環境狀況、通信情況，進行方案設計，盡量選擇安全、可靠、先進、適用的監測系統。根據通信局站雷電入侵途徑（參見圖7），通信局站雷電監測一般有以下技術內容：雷電參數監測：電源端口、天饋端口、信號端口、接地端口的雷電流波形、幅值、極性、時間、次數；防雷系統狀態監測：電源SPD的浪涌電流幅值、極性、時間、次數及壽命狀態。