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【摘要】本文介紹了防雷预警系统的组成、功能、架构，阐述防雷避险在地质钻探作业现场的具体措施。
【关键词】防雷预警；地质钻探
地质钻探作业阶段正处在我国雷电活动高发期，根据2007年至2013年全国闪电定位网监测数据分析，4-11月是全国雷电活动和雷电灾害的高发期，全年近93%的雷电活动发生在这一时段。2013年全国共发生闪电约1047万次，主要集中在4-11月，8月达到峰值；从雷电活动致灾情况来看，以8月最多，达853起，占全年雷灾事故数的25%；雷电致人员伤亡事件以6月最多，死亡49人、伤59人。地质钻探作业场所大多位于山区或平原地区，作业场地有一定的开阔面，场内有竖立的金属钻探和多种电器设备，容易发生引雷事故，带来人员伤亡和财产损失。
多年来，地质钻探作业现场避雷装置、电器设备的接地保护装置、生活区建筑物防雷装置、野外工作人员的避雷要求等一批防雷标准的不断出台和完善，虽然进一步提高了防雷避险效果，但是，由于设备安装、防护元件老化等因素，防雷设施存在失效的风险，加之，突发的极端天气变化，也大大增加了地质钻探作业现场遭受雷击的安全隐患。因此，做好地质钻探作业现场的防雷预警和避险工作显得尤为重要。
1、防雷预警系统组成
1.1防雷预警系统架构及功能
防雷预警系统由气象数据采集、预警数据库、预警业务平台、野外用户四部分组成。
气象数据采集功能：通过县一级行政区域的气象站，通过移动GPRS 网络向省级气象台传送数据。
分析处理功能：预警数据库接收气象台发布的天气、降雨、雷电等数据，分析处理确定预警等级、覆盖区域等。
调度功能：预警业务平台可实现终端野外用户管理、短信及数据发布、权限管理等。
1.2防雷预警系统逻辑体系
系统逻辑结构分为物理层、数据层、应用支撑层、业务层、应用服务层五层
1.2.1物理层：是整个系统的信息采集层，涵盖了雷电业务所需信息的采集手段。物理层主要由闪电定位仪、大气电场仪、气象卫星、多普勒气象雷达等各种数据采集设备、数据交换和数据导入等信息采集手段、通信、网络资源组成，实现对气象和雷电信息的自动采集，解决系统数据来源问题。网络、通信资源整合各类有线、无线、卫星通信资源，形成整个雷电综合业务平台统一的虚拟计算机，为上层服务和数据提供可靠、完整的硬件平台。通过合理的结构设计与集成，网络、通信资源应具备较强的拓展能力和重构能力。
1.2.2数据层：是雷电综合业务平台基础设施的组成部分，也是为整个系统提供一致、完整的数据存储、访问和交换能力。本级数据库通过元数据技术攻坚本级联合公共数据库、上下级之间通过分布式数据库和订阅、发布等数据交换复制技术保持整个系统数据的同步。数据层内容包括：基础信息、闪电资料、大气电场、雷电预警信息等数据库和必要的数据文件。
1.2.3应用支撑层：包括操作系统服务和基础服务两部分。操作系统提供操作和管理应用支撑平台的核心服务，是整个应用系统的核心和基础，并提供访问系统硬件、软件的接口。基础服务主要包括人机界面服务、数据管理服务、数据交换服务、图形服务、网络服务、安全服务、系统管理服务、地理信息服务和分布式计算服务。
1.2.4业务层：是综合各业务基础应用的共性和特性，预警预报、雷电危险等级预报、雷电区划分、历史资料查询与统计分析、专业用户管理等平台所包含的标准化的、公共的应用模块。业务层的功能模块既可直接使用，也可为上层的应用服务提供二次开发接口。
1.2.5应用服务层：提供直接面向用户的业务处理功能，应用服务依托于下层业务功能层、支撑软件平台和数据资源搭建，将业务层中基础业务功能模块进行配置组合，形成应用服务间有效互联、互通、互操作，保障综合应用的一体化。
2、防雷预警系统应用
2.1应用拓扑图：
2.2雷电预警的发布
根据《气象灾害预警信号及防御指南》雷电预警信号分三级，分别以黄色、橙色、红色表示。雷电黄色预警信号为6小时内可能发生雷电活动，可能会造成雷电灾害事故。雷电橙色预警信号为2小时内发生雷电活动的可能性很大，或者已经受雷电活动影响，且可能持续，出现雷电灾害事故的可能性比较大。雷电红色预警信号为2小时内发生雷电活动的可能性非常大，或者已经有强烈的雷电活动发生，且可能持续，出现雷电灾害事故的可能性非常大。
3、防雷避险应急响应
3.1雷电灾害发生前预防工作
为贯彻落实“安全第一、文明生产”的方针。落实野外作业雷电灾害预防工作，防止或减少因雷击造成的人员伤亡和财产损失，提高应急反应能力，制定避险应急预案，并在钻探作业现场发生达到各种破坏性雷电时启动。
当破坏性雷电发生后，根据《应急预案》迅速成立相应领导机构，并按有关职责范围开始实质运转。建立健全雷电灾害事件预防责任制，汇总和收集施工区雷电灾害事件的信息情况，及时上报。领导机构负责雷电灾害的处置、救援、救护和事故善后处理工作。负责雷电灾害的应急保障和应对工作。负责雷电灾害抢救和救援队伍的建设、管理工作。
3.2应急防范体系建设
3.2.1加强安全生产宣传，开展防御雷电灾害的科学知识的教育，宣传国家有关防雷减灾的法律法规和相关的技术标准，提高职工们的防雷意识，尽可能使广大职工了解雷电灾害事故的特征，熟悉防雷减灾工作要求，掌握雷电防护基本知识，增强自身的防护能力。加强技术检查，消除事故隐患。为确保防雷设施安全有效，施工区安全管理人员要对钻场防雷设施建设开展质量检查。并加强对已安装的防雷设备的检查维护，对存在的隐患要督促整改，消除隐患。
3.2.2防范措施制定
地质各施工现场（各机台）配备雷电预警系统及相关的基础设施。根据雷电预警系统的预报在自然灾害事件发生前做好职工的疏散安排工作。不乱拉乱接临时线路，不违章使用电器，严格控制易燃易爆物品的使用及管理。经常性地对工作区、生活区及周边、水沟、电线、树木等建筑开展自查，尽早发现问题，及时消除安全隐患。按规定使用和管理好消防器材，落实消防责任制度。开展火灾自救、恶劣天气自护逃生知识演习活动。防止雷电后带来的次生及衍生灾害。 3.3雷電发生时的应急处理方案
3.3.1雷电灾害发生时的应急反应
防雷减灾领导小组根据雷电灾害事件的发生情况，结合现场的特点，做出反应和处置。保证组织落实，人力落实，财力落实，以最快、最高效的办法，处置事件，确保职工的安全。立即向上级安全生产领导小组报告灾情；发紧急撤离信号；保护好现场和保证通信设备完好，内外、上下主要信息联络畅通；迅速控制危害源；立即停止一切生产活动；组织人员救援和疏导，其他人员按指定线路到指定地点集中，并根据情况安排撤离工作；全体人员应按照平时消防演练逃生的路线有组织、迅速地疏散，雷电发生时如安全通道被破坏无法安全撤离时要稳定情绪，并引导大家转移到相对安全区等待救援；紧急撤离时，应停止一切活动，听从指挥，互相照顾迅速离开现场；当发生次生灾害火灾时，发现者除当地的119、110报警外，迅速报告。
3.3.2雷电防御指引，当发生雷暴时，应组织同志们做好以下雷电防御措施：不停留高空作业区，不停留在屋面上或空旷地带；不站在高大建筑物、大树、电杆、钻塔旁；不在水面或水陆交界处作业；不在空旷的田野中活动；尽量减用使用电话和手提电话；远离水管、电气线路或金属门、窗；切勿处理并远离开口容器盛载的易燃物品；不进入空旷无防雷措施或防雷措施不足的电视、音响等电器，断电后放到安全的地方。
3.4善后处置程序
3.4.1利用配备的雷电预警系统及相关的基础设施，进行雷电灾害预报、服务技术总结、效果分析，跟踪灾情。及时得到雷电预报，提早预防可能继续发生的雷暴天气。
3.4.2建立健全雷电灾害报告制度：遭受雷电灾害后在积极自救的同时，及时逐级向上级部门报告灾情，并协助主管机构组织做好雷电灾害的调查、鉴定工作，分析雷电灾害事故原因，提出解决方案和措施。
3.4.3责任追究：根据法律法规及有关规定的要求，实行责任追究制，对所发生的雷电灾害事故特别是重特大事故，要进行严肃查处。对于玩忽职守，疏于管理，造成雷电灾害事故者，应视情节轻重，给予有关责任人相应处分，触犯刑律的要依法追究其刑事责任。
4、结束语
本文浅谈了防雷预警系统的构成和地质钻探作业现场的具体应用。由于水平有限，防雷预警系统架构还有一些不尽合理的地方，通过不断完善，为地质钻探安全生产做出更多的贡献。
【关键词】防雷预警；地质钻探
地质钻探作业阶段正处在我国雷电活动高发期，根据2007年至2013年全国闪电定位网监测数据分析，4-11月是全国雷电活动和雷电灾害的高发期，全年近93%的雷电活动发生在这一时段。2013年全国共发生闪电约1047万次，主要集中在4-11月，8月达到峰值；从雷电活动致灾情况来看，以8月最多，达853起，占全年雷灾事故数的25%；雷电致人员伤亡事件以6月最多，死亡49人、伤59人。地质钻探作业场所大多位于山区或平原地区，作业场地有一定的开阔面，场内有竖立的金属钻探和多种电器设备，容易发生引雷事故，带来人员伤亡和财产损失。
多年来，地质钻探作业现场避雷装置、电器设备的接地保护装置、生活区建筑物防雷装置、野外工作人员的避雷要求等一批防雷标准的不断出台和完善，虽然进一步提高了防雷避险效果，但是，由于设备安装、防护元件老化等因素，防雷设施存在失效的风险，加之，突发的极端天气变化，也大大增加了地质钻探作业现场遭受雷击的安全隐患。因此，做好地质钻探作业现场的防雷预警和避险工作显得尤为重要。
1、防雷预警系统组成
1.1防雷预警系统架构及功能
防雷预警系统由气象数据采集、预警数据库、预警业务平台、野外用户四部分组成。
气象数据采集功能：通过县一级行政区域的气象站，通过移动GPRS 网络向省级气象台传送数据。
分析处理功能：预警数据库接收气象台发布的天气、降雨、雷电等数据，分析处理确定预警等级、覆盖区域等。
调度功能：预警业务平台可实现终端野外用户管理、短信及数据发布、权限管理等。
1.2防雷预警系统逻辑体系
系统逻辑结构分为物理层、数据层、应用支撑层、业务层、应用服务层五层
1.2.1物理层：是整个系统的信息采集层，涵盖了雷电业务所需信息的采集手段。物理层主要由闪电定位仪、大气电场仪、气象卫星、多普勒气象雷达等各种数据采集设备、数据交换和数据导入等信息采集手段、通信、网络资源组成，实现对气象和雷电信息的自动采集，解决系统数据来源问题。网络、通信资源整合各类有线、无线、卫星通信资源，形成整个雷电综合业务平台统一的虚拟计算机，为上层服务和数据提供可靠、完整的硬件平台。通过合理的结构设计与集成，网络、通信资源应具备较强的拓展能力和重构能力。
1.2.2数据层：是雷电综合业务平台基础设施的组成部分，也是为整个系统提供一致、完整的数据存储、访问和交换能力。本级数据库通过元数据技术攻坚本级联合公共数据库、上下级之间通过分布式数据库和订阅、发布等数据交换复制技术保持整个系统数据的同步。数据层内容包括：基础信息、闪电资料、大气电场、雷电预警信息等数据库和必要的数据文件。
1.2.3应用支撑层：包括操作系统服务和基础服务两部分。操作系统提供操作和管理应用支撑平台的核心服务，是整个应用系统的核心和基础，并提供访问系统硬件、软件的接口。基础服务主要包括人机界面服务、数据管理服务、数据交换服务、图形服务、网络服务、安全服务、系统管理服务、地理信息服务和分布式计算服务。
1.2.4业务层：是综合各业务基础应用的共性和特性，预警预报、雷电危险等级预报、雷电区划分、历史资料查询与统计分析、专业用户管理等平台所包含的标准化的、公共的应用模块。业务层的功能模块既可直接使用，也可为上层的应用服务提供二次开发接口。
1.2.5应用服务层：提供直接面向用户的业务处理功能，应用服务依托于下层业务功能层、支撑软件平台和数据资源搭建，将业务层中基础业务功能模块进行配置组合，形成应用服务间有效互联、互通、互操作，保障综合应用的一体化。
2、防雷预警系统应用
2.1应用拓扑图：
2.2雷电预警的发布
根据《气象灾害预警信号及防御指南》雷电预警信号分三级，分别以黄色、橙色、红色表示。雷电黄色预警信号为6小时内可能发生雷电活动，可能会造成雷电灾害事故。雷电橙色预警信号为2小时内发生雷电活动的可能性很大，或者已经受雷电活动影响，且可能持续，出现雷电灾害事故的可能性比较大。雷电红色预警信号为2小时内发生雷电活动的可能性非常大，或者已经有强烈的雷电活动发生，且可能持续，出现雷电灾害事故的可能性非常大。
3、防雷避险应急响应
3.1雷电灾害发生前预防工作
为贯彻落实“安全第一、文明生产”的方针。落实野外作业雷电灾害预防工作，防止或减少因雷击造成的人员伤亡和财产损失，提高应急反应能力，制定避险应急预案，并在钻探作业现场发生达到各种破坏性雷电时启动。
当破坏性雷电发生后，根据《应急预案》迅速成立相应领导机构，并按有关职责范围开始实质运转。建立健全雷电灾害事件预防责任制，汇总和收集施工区雷电灾害事件的信息情况，及时上报。领导机构负责雷电灾害的处置、救援、救护和事故善后处理工作。负责雷电灾害的应急保障和应对工作。负责雷电灾害抢救和救援队伍的建设、管理工作。
3.2应急防范体系建设
3.2.1加强安全生产宣传，开展防御雷电灾害的科学知识的教育，宣传国家有关防雷减灾的法律法规和相关的技术标准，提高职工们的防雷意识，尽可能使广大职工了解雷电灾害事故的特征，熟悉防雷减灾工作要求，掌握雷电防护基本知识，增强自身的防护能力。加强技术检查，消除事故隐患。为确保防雷设施安全有效，施工区安全管理人员要对钻场防雷设施建设开展质量检查。并加强对已安装的防雷设备的检查维护，对存在的隐患要督促整改，消除隐患。
3.2.2防范措施制定
地质各施工现场（各机台）配备雷电预警系统及相关的基础设施。根据雷电预警系统的预报在自然灾害事件发生前做好职工的疏散安排工作。不乱拉乱接临时线路，不违章使用电器，严格控制易燃易爆物品的使用及管理。经常性地对工作区、生活区及周边、水沟、电线、树木等建筑开展自查，尽早发现问题，及时消除安全隐患。按规定使用和管理好消防器材，落实消防责任制度。开展火灾自救、恶劣天气自护逃生知识演习活动。防止雷电后带来的次生及衍生灾害。 3.3雷電发生时的应急处理方案
3.3.1雷电灾害发生时的应急反应
防雷减灾领导小组根据雷电灾害事件的发生情况，结合现场的特点，做出反应和处置。保证组织落实，人力落实，财力落实，以最快、最高效的办法，处置事件，确保职工的安全。立即向上级安全生产领导小组报告灾情；发紧急撤离信号；保护好现场和保证通信设备完好，内外、上下主要信息联络畅通；迅速控制危害源；立即停止一切生产活动；组织人员救援和疏导，其他人员按指定线路到指定地点集中，并根据情况安排撤离工作；全体人员应按照平时消防演练逃生的路线有组织、迅速地疏散，雷电发生时如安全通道被破坏无法安全撤离时要稳定情绪，并引导大家转移到相对安全区等待救援；紧急撤离时，应停止一切活动，听从指挥，互相照顾迅速离开现场；当发生次生灾害火灾时，发现者除当地的119、110报警外，迅速报告。
3.3.2雷电防御指引，当发生雷暴时，应组织同志们做好以下雷电防御措施：不停留高空作业区，不停留在屋面上或空旷地带；不站在高大建筑物、大树、电杆、钻塔旁；不在水面或水陆交界处作业；不在空旷的田野中活动；尽量减用使用电话和手提电话；远离水管、电气线路或金属门、窗；切勿处理并远离开口容器盛载的易燃物品；不进入空旷无防雷措施或防雷措施不足的电视、音响等电器，断电后放到安全的地方。
3.4善后处置程序
3.4.1利用配备的雷电预警系统及相关的基础设施，进行雷电灾害预报、服务技术总结、效果分析，跟踪灾情。及时得到雷电预报，提早预防可能继续发生的雷暴天气。
3.4.2建立健全雷电灾害报告制度：遭受雷电灾害后在积极自救的同时，及时逐级向上级部门报告灾情，并协助主管机构组织做好雷电灾害的调查、鉴定工作，分析雷电灾害事故原因，提出解决方案和措施。
3.4.3责任追究：根据法律法规及有关规定的要求，实行责任追究制，对所发生的雷电灾害事故特别是重特大事故，要进行严肃查处。对于玩忽职守，疏于管理，造成雷电灾害事故者，应视情节轻重，给予有关责任人相应处分，触犯刑律的要依法追究其刑事责任。
4、结束语
本文浅谈了防雷预警系统的构成和地质钻探作业现场的具体应用。由于水平有限，防雷预警系统架构还有一些不尽合理的地方，通过不断完善，为地质钻探安全生产做出更多的贡献。