建立雷电预警系统，通过应急预案和提前预知雷电临近，防雷由被动变为主动的方式，降低雷击风险，保证地铁相关部门的正常作业具有重要意义[1]。实施雷电防护在线监测系统，通过远程集中监控每组防雷器（SPD）状态、微安级泄漏电流、每组SPD雷电流峰值电流、每相电源电压、每组SPD环境温度、后备保护器状态，系统监测到异常时或系统监测数值达到设定值时，系统主动上报异常并发出报警信息，达到提前预判SPD劣化状态，确保防雷持续有效、安全运行的目的。在接地侧搭配接地电阻测试仪，实时在线监测接地状态，配备雷电峰值记录仪实现雷电信息监测，为安全可靠的系统防雷提供有效数据支持[2-4]。1雷电防护在线监测系统1.1雷电防护在线监测系统方案高架车站的防护主要由建筑物用电和设备用电构成。建筑物用电包括低压配电房、照明总配、楼层配电、照明分配等电源雷电防护；设备用电包括电梯配电、通信设施配电等[5]。每组智能型SPD之间使用增强型RS485总线进行数据通信，按区域或数量将智能型SPD汇总在集中器（有效通信距离不大于1 000 m，每台集中器带载SPD数量小于25台）[6]。集中器使用ICP/IP汇总在交换机并连接至Internet外网，系统终端PC与Internet外网交换机通信，形成告警推送及维护管理。监测系统方案如图1所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.07.025.F001图1监测系统方案1.2雷电防护在线监测系统功能雷电防护在线监测系统主要用于监测和预警雷电活动，保护人员和设备的安全[7]。实时在线监测：系统能够实时监测雷电活动的强度、频率、位置等信息，将数据传输到高架车站及远程监控中心。PSD对设备本体状态的所有信息实时采集监测，反馈到集中控制器，并上传到软件监控后台。预警监测：系统能够根据监测到的雷电活动情况发出预警信号，提醒人员采取相应的防护措施。系统可以自检，对电涌保护器（SPD）的漏电通过声、光等形式报警，监测并记录系统故障[8]。数据传输及分析：传感器将监测到的雷电活动数据通过无线或有线方式传输给监控中心或云端服务器，系统可以对监测到的雷电活动数据进行分析和统计，预测雷电规律。远程监控及记录：系统支持远程监控，用户可以通过互联网或移动设备实时查看监测数据和状态，包括雷击次数、时间、峰值、极性等数据，可以通过监控主机进行查询[9]。数据显示及存储：用户可以通过监控中心的显示屏、电脑终端或移动设备实时查看雷电活动的监测数据和状态，对数据进行一主一被远端存储。实时处理及报警：监控中心或云端服务器会实时接收和处理传感器传输过来的数据，包括分析、记录和生成相应的预警信号，及时启动报警措施，警示运营人员采取防御措施。2雷电信息监控2.1雷电信息监控方案（1）雷电峰值记录仪是具有实用价值的数字化雷电流监测记录装置，可用于实时记录流过安装在建筑物上的雷电接闪装置（避雷针）的直击雷电电流，也可以作用在用户供电装置上的感应雷电电流。在轨道交通高架车站重点防护区域的引下线安装雷电峰值记录仪，通常安装于接闪装置引下线、建筑物接地侧引下线以及重要设备通信设备接地侧。有雷电流出现时，装置可记录雷电流出现的时间、次数、极性、强度等，并通过无线传输至后台服务器，雷电流数据可作为后续防雷分析提供依据，为后续事故纠因提供可靠数据支撑[10]。（2）户内通信设备可使用雷击计数器，实现通信设备雷电流次数监测，对于事故纠因提供有效依据，当设备出现雷击损坏时，可根据记录数据进行二次判断，进行防雷改造，提高可靠性，实现信号稳定传输。2.2雷电峰值记录仪系统组成及工作原理雷电峰值记录仪系统组成主要包括传感器、信号处理模块、A/D转换模块、电源管理模块、实时授时模块、CDMA网络模块、EEPROM存储模块及MCU中央处理单元。雷电峰值记录仪系统如图2所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.07.025.F002图2雷电峰值记录仪系统雷电峰值记录仪系统中会安装雷电传感器，用于感知雷电活动的强度和频率，传感器可以根据雷电电场或磁场的变化检测雷电活动。传感器将感知到的雷电信号转化为电信号，传输给峰值记录仪系统[。峰值记录仪系统对传感器传输的雷电信号进行处理和分析，提取出雷电活动的峰值数据。系统会将提取出的雷电峰值数据进行存储，通常会使用内置的存储设备（如闪存卡）或外部存储设备。用户可以通过系统的显示屏或连接计算机显示器查看记录的雷电峰值数据。此外，系统还可以将数据导入其他设备或软件进一步分析和处理[11]。雷电峰值记录仪系统的工作原理是基于传感器感知雷电活动并将其转化为可记录的电信号，通过信号处理和数据存储实现对雷电峰值数据的记录和展示。记录的数据可以用于分析雷电活动的强度和频率，为相关领域的决策和防护提供参考。雷电峰值记录仪工作原理如图3所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.07.025.F003图3雷电峰值记录仪工作原理3接地电阻测试仪3.1接地电阻测试仪方案为了解决轨道交通高架车站建筑物或通信设备接地状态信息不全的情况，使用在线接地电阻测试仪实现对接地的实时监控。实现接地电阻的实时监控和定期监测，通过接地断开、阻值超限等告警为防雷减灾提供直接数据[12]。接地电阻测试仪可以有效对网接地电阻阻值进行实时、动态监测。例如，雷击落雷点落在该接地点或附近区域内，接地电阻阻值在超出标准要求时，极易引起区域内跨步电压，如果有人员避雷停留，将造成电击伤害。因此，在轨道交通高架车站建筑物接地侧以及通信设备接地点安装接地电阻测试仪，实现接地电阻的实时监控和定期监测，实现接地断开、阻值超限等告警，以满足雷电防护的要求。接地电阻测试仪安装方式如图4所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.07.025.F004图4接地电阻测试仪安装方式安装位置接地电阻发生变化时，接地电阻测试仪传感器检测到信号后通过RS485通信接口发送至控制中心，实现接地电阻状态及阻值的记录，便于后续防雷分析提供依据[13]。3.2接地电阻测试仪组成及原理将接地电阻测试仪安装于轨道交通高架车站建筑物以及通信设备的接地回路中，通过检测传感器检测接地数据，经过数据处理单元后由RS485通信接口传输数据。接地电阻测试仪安装方式如图5所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.07.025.F005图5接地电阻测试仪安装方式4结语雷电的构成因素比较复杂，且变化较快，具有较强的危害性。雷电综合预警系统是一种用于监测和预警雷电活动的系统，旨在提前预警并保护人员和设备的安全。雷电信息监控和接地电阻可以根据大气静电场的变化侦测靠近的雷云，有效监测防护，确保轨道交通高架车站防雷安全。