文物古建筑的智慧防雷应用技术研究.pdf

２０２２年５月海峡科学Ｍａｙ２０２２

第５期总第１８５期ＳｔｒａｉｔｓＳｃｉｅｎｃｅＮｏ.５，Ｔｏｔａｌ１８５ｔｈ

文物古建筑的智慧防雷应用技术研究∗

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李衣长刘学奎蔡河章上官福明曾繁其

（１.福建省三明市气象局，福建三明３６５００１；２.福建省文物保护中心，福建福州３５０００１；

３.福建省气象灾害防御技术中心，福建福州３５０００８；４.厦门大恒科技有限公司，福建厦门３６１１０２１）

［摘要］利用闪电定位资料、雷电灾害、遥感卫星监测等资料和提前预放电接闪杆、电解离子接地极等试验数据，通

过精细化的雷电灾害易损度区划研究成果应用，对多源数据融合雷电监测预警和智能防雷应用技术进行了分析。

结果表明，基于ＧＩＳ平台运用图层叠置法的雷电灾害易损性风险区划，能提供１ｋｍ×１ｋｍ的精细化区划结果；多源

数据融合雷电监测预警的漏报率、空报率和临界成功指数明显提高；采用智能升降与提前预放电接闪、隐形引下

线、电解离子接地极与深孔接地井、雷电峰值记录仪和在线监测ＳＰＤ、接地电阻等装置，运用智慧防雷管理平台，提

升文物古建筑防雷工作的网络化、信息化和智能化水平。

［关键词］文物建筑智慧防雷应用技术研究

［中图分类号］ＴＵ８９５［文献标识码］Ａ［文章编号］１６７３－８６８３（２０２２）０５－００３９－０６

避雷针、避雷带、引下线、接地装置和防跨步电压设施。

１概述

上述研究能够针对文物古建筑的特点，从外部防雷装

文物古建筑是弥足珍贵的国家宝贵财富，因建成置与内部防雷考虑采取综合防雷措施，但对文物建筑

年代久远，且大多是木结构或砖木结构，基本无防雷设本体及周围环境影响较大，偏向于“被动式”防雷。本

施或防雷设施安装不到位，一旦遭受雷击，极易造成木文从探索新型防雷应用技术出发，采用闪电监测、雷电

质构件燃烧和古建筑损毁，甚至造成人员伤亡事故，存灾害、卫星遥感等资料和防雷应用试验数据，运用统计

在严重的雷击安全隐患。在科技飞速发展的今天，传学分析法、灾情解析法和层次分析法等研究方法，在运

统防雷技术已无法满足文物古建筑保护的新要求，为用精细化雷电灾害易损度区划成果基础上，采用多源

此，在遵守“不改变原状”和“最小干预”的原则下，本融合的雷电预警技术，通过智能升降接闪、引下装置、

文提出从雷电监测预警到雷电防护，推行新型防雷应在线监测和控制防雷装置等手段，实现文物古建筑防

用技术。雷“多源监测、提前预警、及时防护、智能管理”目的。

近年来，许多学者对文物古建筑物雷电防护进行

２基于ＧＩＳ的精细化雷电灾害易损度区划

了大量研究，提出了许多科学、有效的防雷措施。姜启

［１］

成等根据紫金庵的具体情况和实际需要，采取避雷近年来，不少专家学者在雷电易损度评估与区划方

［３］

带和短避雷针组合形式作为接闪器，安装了引下线、接面进行了研究。赖辉煌等建立基于ＧＩＳ的精细化雷

地装置、防接触电压与防跨步电压措施，并通过等电位电易发程度综合评价模型，在雷电易发区识别上具有一

连接、屏蔽、加装电