張金文

[摘 要]氣象臺(tái)站對(duì)國(guó)家的氣象發(fā)布有重大意義，氣象臺(tái)站實(shí)景監(jiān)控系統(tǒng)的防雷技術(shù)對(duì)氣象臺(tái)站的功能和安全都有有重大意義。該項(xiàng)技術(shù)是一項(xiàng)復(fù)雜的工作，同時(shí)也關(guān)乎人們的生命安全，防雷技術(shù)好會(huì)使氣象臺(tái)站的功能充分發(fā)揮出來(lái)，也能提供給人們準(zhǔn)確的天氣預(yù)報(bào)，為人民更好的服務(wù)。加強(qiáng)對(duì)氣象臺(tái)站實(shí)景監(jiān)控系統(tǒng)的防雷技術(shù)的研究，有利于讓氣象臺(tái)站發(fā)揮更好的功能，保障氣象臺(tái)站的設(shè)備的安全運(yùn)轉(zhuǎn)。本文主要介紹了氣象臺(tái)站常見(jiàn)的雷擊形式和路徑，實(shí)景監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和防雷技術(shù)的分析。

[關(guān)鍵詞]氣象臺(tái)；實(shí)景監(jiān)控；防雷技術(shù)

中圖分類號(hào)：D622 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）25-0043-01

前言：近幾年，隨著國(guó)家的發(fā)展，越來(lái)越多的城市高樓聳立，氣象站的建筑也在逐漸增高，所以經(jīng)常出現(xiàn)氣象臺(tái)被雷擊的事故，這些事故使氣象臺(tái)站的功能不能顯示出來(lái)，嚴(yán)重影響了其正常的工作，所以采取措施來(lái)預(yù)防雷擊勢(shì)在必行。為了避免雷擊事故的發(fā)生，使氣象臺(tái)站正常安全的工作，必須制定相關(guān)的防雷政策來(lái)防雷。了解雷擊的形式和路徑，了解氣象臺(tái)站實(shí)景監(jiān)控系統(tǒng)的組成和防雷技術(shù)有利于制定更加有效地措施來(lái)預(yù)防雷擊。本文介紹的防雷技術(shù)希望對(duì)氣象臺(tái)站的防雷有一定的幫助。

1.氣象臺(tái)常見(jiàn)的雷擊形式和路徑

1.1 氣象臺(tái)站常出現(xiàn)的雷擊形式

在生活上，有時(shí)天氣是雷雨天氣，這時(shí)候有時(shí)會(huì)造成有的沒(méi)有防雷措施的建筑物或者樹(shù)木遭受雷擊。雷擊分為直擊雷和感應(yīng)雷。近幾年氣象臺(tái)站建筑越來(lái)越高，氣象臺(tái)站有時(shí)也會(huì)遭受到雷擊。雷擊對(duì)氣象臺(tái)站的設(shè)備和功能造成了威脅。感應(yīng)雷又包括雷電靜電感應(yīng)和雷電電磁感應(yīng)。雷電靜電感應(yīng)是指當(dāng)雷雨天氣時(shí)，雷云襲來(lái)，建筑物或者樹(shù)木等一些物體受到強(qiáng)電場(chǎng)的直接作用，因靜電感應(yīng)而帶上與雷云極性相反的電荷。電荷異性相吸，同性相斥這個(gè)道理人們都懂，所以這些物體上帶的電荷蓄積到一定程度時(shí)，雷云就會(huì)向這些物體放電，如果這些物體的避雷措施不完善，或者避雷技術(shù)不好，就會(huì)在短時(shí)間內(nèi)形成達(dá)（4～10）×104k？V的高電壓，會(huì)對(duì)建筑物造成嚴(yán)重的危害。雷電電磁感應(yīng)是指當(dāng)雷云形成的巨大電流通過(guò)避雷針向大地泄入的時(shí)候，會(huì)在周圍產(chǎn)生強(qiáng)大的電磁場(chǎng)，這就是雷電的電磁感應(yīng)。在這個(gè)強(qiáng)大的磁場(chǎng)中，如果一些金屬之間接觸不好，電流通過(guò)回路時(shí)就會(huì)形成劇烈的熱效應(yīng)。當(dāng)建筑物防雷措施不到位，可能會(huì)引發(fā)火災(zāi)。在氣象臺(tái)站，如果防雷措施不到位，會(huì)對(duì)氣象臺(tái)站的設(shè)備和人員的安全造成威脅和傷害。如果氣象臺(tái)站的防雷措施不到位，不論是直擊雷還是感應(yīng)雷，都會(huì)對(duì)氣象臺(tái)站的功能和設(shè)備安全造成威脅。

1.2 氣象臺(tái)站雷擊的路徑

氣象臺(tái)站肩負(fù)著實(shí)時(shí)觀測(cè)天氣的重任，所以纜線比較多，雷擊的途徑也比較多。雷擊的途徑主要有電纜線、天纜線、信號(hào)傳輸線、地電位反擊和金屬管道五種。電纜線是指供電局架空引入的輸電線，電纜線部分是在外邊，當(dāng)雷雨天氣時(shí)，受到雷電的電磁感應(yīng)，把強(qiáng)電動(dòng)勢(shì)輸送到室內(nèi)的電子設(shè)備上，造成設(shè)備的損壞。天纜線是指氣象臺(tái)站樓上高處安裝的纜線，當(dāng)雷雨天氣時(shí)，受到雷電感應(yīng)，將感應(yīng)到的高電壓和收到的信號(hào)電壓一同輸送到電子電器上，造成電子設(shè)備的損壞。信號(hào)傳輸線是指氣象臺(tái)站通過(guò)電話線和網(wǎng)絡(luò)連線給業(yè)務(wù)樓傳輸信號(hào)的線，當(dāng)雷雨天氣時(shí)，受到雷電感應(yīng)，將感應(yīng)到的高電壓輸送給計(jì)算機(jī)等設(shè)備，造成這些設(shè)備的損壞。地電位反擊是指在雷雨天氣，當(dāng)強(qiáng)大的電流通過(guò)避雷針時(shí)，會(huì)產(chǎn)生很高的反擊電壓，造成附近的電器設(shè)備損壞。金屬管道是指氣象臺(tái)站的一些像水管之類的金屬管道，這些管道如果接地不好，遇到雷雨天氣時(shí)，受到雷電感應(yīng)，就會(huì)與電器設(shè)備之間形成電位差，造成電器設(shè)備的損壞。

2.氣象臺(tái)實(shí)景監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成

氣象臺(tái)站的實(shí)景監(jiān)控系統(tǒng)是由前端監(jiān)控子系統(tǒng)和遠(yuǎn)程監(jiān)控中心系統(tǒng)組成的。前端監(jiān)控子系統(tǒng)是由終端采集、前端顯示單元、信號(hào)傳輸和前端控制中心組成，主要功能是對(duì)圖像信號(hào)進(jìn)行采集、傳輸、顯示、分配、記錄、控制、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和重放等功能。終端采集是指采集圖像信號(hào)，然后通過(guò)電纜線將信號(hào)傳輸?shù)绞覂?nèi)電子設(shè)備上，用前端顯示單元進(jìn)行顯示，再利用前端控制中心進(jìn)行控制和操作。遠(yuǎn)程監(jiān)控中心系統(tǒng)分省、市兩級(jí)監(jiān)控中心。它的主要任務(wù)是利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)對(duì)前端監(jiān)控子系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。

3.氣象臺(tái)實(shí)景監(jiān)控系統(tǒng)防雷技術(shù)

3.1 前端監(jiān)控子系統(tǒng)的防雷技術(shù)

前端監(jiān)控子系統(tǒng)對(duì)氣象臺(tái)站實(shí)景監(jiān)控系統(tǒng)很重要，所以它的防雷技術(shù)對(duì)氣象臺(tái)站的電子設(shè)備的功能有重要的保護(hù)作用。前端監(jiān)控子系統(tǒng)的遠(yuǎn)紅外攝像機(jī)以及云臺(tái)等設(shè)備安裝于室外，位置如果不好就會(huì)遭受雷電的襲擊，對(duì)設(shè)備的功能造成威脅，它的位置必須在安全的范圍內(nèi)，避免雷電的直接作用。氣象臺(tái)站通常情況下采用自動(dòng)氣象站風(fēng)向桿上的避雷針當(dāng)成前端監(jiān)控子系統(tǒng)的接閃器。接閃器要起到保護(hù)紅外攝像機(jī)、云臺(tái)等設(shè)備的作用。前端設(shè)備用扁鋼和觀測(cè)場(chǎng)的接地裝置連接，用焊接的方法進(jìn)行接頭，焊接的寬度不能低于扁鋼寬度的兩倍，并至少進(jìn)行三面焊接，觀測(cè)場(chǎng)接地的電阻值不能大于四歐姆，接地線也不可以形成封閉的回路，也不可以和強(qiáng)電網(wǎng)線短路或者是將其混接。這些方面都對(duì)前端監(jiān)控子系統(tǒng)有防雷的保護(hù)，所以按照這些操作，可以減少氣象臺(tái)站遭受雷擊的危害。

3.2 遠(yuǎn)程監(jiān)控的防雷技術(shù)

遠(yuǎn)程監(jiān)控中心系統(tǒng)是在室內(nèi)對(duì)前端監(jiān)控的子系統(tǒng)進(jìn)行控制，所以不用在室外，遠(yuǎn)程監(jiān)控對(duì)整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)都有一定的控制，所以它對(duì)氣象臺(tái)站的防雷設(shè)備非常重要，一定要做好對(duì)它的雷電防護(hù)。在值班室屋上安裝避雷帶，起到保護(hù)監(jiān)控中心免于遭受雷擊的危害的作用，并與保護(hù)日照計(jì)的避雷針連接起來(lái)。從配電室到監(jiān)控中心的電源線路要采取埋地?cái)埛笤O(shè)引入，在入口處將電纜金屬外皮和金屬線槽與地相連接，免受雷電的危害。監(jiān)控中心的低壓配電地應(yīng)該使用？B級(jí)保護(hù)分級(jí)，在計(jì)算機(jī)終端設(shè)信號(hào)防雷器。電源浪涌保護(hù)器與信號(hào)浪涌保護(hù)器都要安裝在運(yùn)行設(shè)備的前端，要保障防雷器的連接線是平直的，并且保證連接的長(zhǎng)度不大于0.5米。如果電源使用的為TN系統(tǒng)，那么配電線路與分支線路一定要使用TN-S系統(tǒng)。如果監(jiān)控中心設(shè)備使用單獨(dú)的接地設(shè)備，那么接地電阻不可以超過(guò)四歐姆；如果監(jiān)控中心使用共用接地系統(tǒng)，接地裝置的接地電阻不可以超過(guò)一歐姆。

3.3 傳輸線路的雷電防護(hù)

氣象臺(tái)站實(shí)景監(jiān)控系統(tǒng)復(fù)雜，纜線比較多，所以線路也多，它的傳輸線路可以分為信號(hào)傳輸線和電源傳輸線，這些線如果暴露在外邊，必定會(huì)遭受各種各樣的損壞，所以將電纜線穿過(guò)金屬管，然后將鋼管直接埋地敷設(shè)，將金屬管的兩頭應(yīng)接地。如果電纜線穿過(guò)金屬管比較困難，可以將電纜線最后端點(diǎn)和前端之前穿過(guò)金屬管然后埋地引進(jìn)，然后將金屬外皮和鋼管與防雷裝置連接在一起，起到防雷的措施。如果傳輸線路不能夠好好的保護(hù)起來(lái)，就會(huì)造成信號(hào)的傳輸不良，影響氣象臺(tái)站的工作。

結(jié)語(yǔ)

氣象臺(tái)站實(shí)景監(jiān)控系統(tǒng)的防雷工作對(duì)在氣象臺(tái)站工作的人員的生命財(cái)產(chǎn)安全很重要，同時(shí)也會(huì)對(duì)人民群眾實(shí)時(shí)的提供天氣預(yù)報(bào)這件事產(chǎn)生影響，所以必須仔細(xì)的做好防雷工作，不可掉以輕心。為了避免氣象臺(tái)遭受雷擊，了解氣象臺(tái)站雷擊的形式和路徑非常重要，只有充分了解了，才會(huì)制定相關(guān)的有效的解決措施。對(duì)于氣象臺(tái)站的實(shí)景監(jiān)控系統(tǒng)要在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上進(jìn)一步完善，更加有力的避免雷擊的危害。防雷技術(shù)要切合實(shí)際，進(jìn)一步創(chuàng)新和完善，減少氣象臺(tái)站雷擊事件的發(fā)生，保障氣象臺(tái)站電子設(shè)備的安全工作，讓氣象臺(tái)站設(shè)備的功能充分發(fā)揮出來(lái)，更好的為人民服務(wù)?？傊挥芯牡脑O(shè)計(jì)和施工，加強(qiáng)管理和維護(hù)，防雷技術(shù)的作用才能有效地發(fā)揮出來(lái)，氣象臺(tái)站的實(shí)景監(jiān)控系統(tǒng)才能正常運(yùn)作。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 王志勤，劉小玲.氣象臺(tái)站實(shí)景監(jiān)控系統(tǒng)的防雷技術(shù)[J].黑龍江科技信息，2013，06：16.