喻衡雁 張 磊 陽(yáng) 艷
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,自動(dòng)氣象站在系統(tǒng)組成與安裝上有著特殊要求,極易受到雷電影響。由此,防雷技術(shù)的應(yīng)用有效解決了這一問(wèn)題,確保了自動(dòng)氣象站順利運(yùn)行,更好地為人們提供了服務(wù)。在今后農(nóng)業(yè)建設(shè)發(fā)展中,我國(guó)應(yīng)進(jìn)一步加大對(duì)自動(dòng)氣象站防雷技術(shù)的研究,促進(jìn)農(nóng)業(yè)健康的可持續(xù)發(fā)展。
1.1 自動(dòng)氣象站對(duì)農(nóng)業(yè)發(fā)展的影響 自動(dòng)氣象站通過(guò)微處理器展開(kāi)氣象數(shù)據(jù)搜集與分析,對(duì)氣象信息24 h監(jiān)控。自動(dòng)氣象站分為室內(nèi)與室外兩部分,室內(nèi)主要針對(duì)資料處理與顯示部分;室外為感應(yīng)系統(tǒng),二者相互連接再利用信息輸送系統(tǒng)生成自動(dòng)氣象站系統(tǒng)。伴隨著氣象要素的改變,傳感器輸出電量也隨之改變,信息搜集設(shè)備進(jìn)行要素搜集展開(kāi)工程量要素轉(zhuǎn)變。數(shù)據(jù)處理時(shí),自動(dòng)氣象站進(jìn)行信息質(zhì)量監(jiān)督獲得實(shí)時(shí)信息并傳輸至計(jì)算機(jī)內(nèi)。通常自動(dòng)氣象站系統(tǒng)分為自動(dòng)站和數(shù)據(jù)接收中心,自動(dòng)站信息搜集設(shè)備分為供電單元、傳感器單元、連接電纜、通信單元,將其應(yīng)用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)容易受到氣候溫度變化制約。針對(duì)這一問(wèn)題,利用自動(dòng)氣象站展開(kāi)氣象數(shù)據(jù)控制,經(jīng)過(guò)農(nóng)業(yè)自然災(zāi)害分布規(guī)律及農(nóng)業(yè)范圍的科學(xué)分配、作物規(guī)劃,加大農(nóng)作物種植管理。另外,結(jié)合自動(dòng)氣象站監(jiān)測(cè)的氣象信息分析,通過(guò)溫度環(huán)境規(guī)避不利資源,可有效縮減農(nóng)業(yè)生產(chǎn)投入,有助于經(jīng)濟(jì)效益最大化實(shí)現(xiàn)[1]。
1.2 雷電對(duì)自動(dòng)氣象站的影響 因?yàn)樽詣?dòng)氣象站數(shù)據(jù)搜集在室外環(huán)境,并且沒(méi)有相關(guān)保護(hù)措施容易受雷擊災(zāi)害導(dǎo)致無(wú)法工作?,F(xiàn)階段,自動(dòng)氣象站雷擊災(zāi)害分為3種模式:第一,傳感器、采集器直接受到雷擊,直擊雷迅速擊中傳感;第二,電源線和信號(hào)線遭到雷擊,信號(hào)線和電源線是自動(dòng)氣象站重要系統(tǒng),一旦電源線或信號(hào)線受到雷擊就會(huì)產(chǎn)生雷電波從而進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi),設(shè)備無(wú)法運(yùn)行,如果自動(dòng)氣象站四周存在雷擊放電則會(huì)在設(shè)備四周形成磁場(chǎng),電源線和信號(hào)線出現(xiàn)電動(dòng)勢(shì)導(dǎo)致設(shè)備受損;第三,自動(dòng)氣象站防雷地網(wǎng)安裝不科學(xué)、接地電阻大造成雷電無(wú)法進(jìn)入土層,出現(xiàn)雷電天氣地基四周形成電荷堆積,電位呈浮動(dòng)狀態(tài)導(dǎo)致電壓增加。同時(shí),高電壓將沿著接地線直接作用于系統(tǒng)內(nèi),導(dǎo)致設(shè)備受損。防雷技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用成為農(nóng)業(yè)建設(shè)發(fā)展中的當(dāng)務(wù)之急,防止自動(dòng)氣象站受到電擊,保證系統(tǒng)順利運(yùn)行。
想要保證有關(guān)要素順利運(yùn)轉(zhuǎn),自動(dòng)氣象站在系統(tǒng)構(gòu)成與安裝上都有著特殊要求,由此自動(dòng)氣象站防雷技術(shù)研究得到了重視。自動(dòng)氣象站防雷技術(shù)應(yīng)用需要結(jié)合氣象站受到電擊的特征與形式,把雷電保護(hù)升級(jí)成立體式且多樣化模式。只有這樣,才能避免受到電擊減少自動(dòng)氣象站受損率[2]。
2.1 雷電波保護(hù) 想要防止自動(dòng)氣象站受到電擊影響系統(tǒng)運(yùn)行,則有必要通過(guò)防雷波保護(hù)。因?yàn)殡姶鸥袘?yīng)與雷電波都是利用電源線或信號(hào)線輸送,所以在其安裝電涌保護(hù)器時(shí)有助于防止受到電擊。此外,選擇穿金屬管屏蔽安裝電源線或信號(hào)線,有利于多點(diǎn)接地,避免受到電擊。
2.2 直擊雷保護(hù)方法 想要防止自動(dòng)氣象站被電擊還應(yīng)加強(qiáng)防雷技術(shù)研究,安裝避雷針。避雷針的安裝分為2種模式:第一,將避雷針安裝于觀察場(chǎng)但要做好避雷針高度評(píng)估,同時(shí)分別設(shè)置避雷針系統(tǒng)與風(fēng)傳感器系統(tǒng),保證系統(tǒng)之間不受影響;第二,在風(fēng)傳感器金屬架中安裝避雷針,通過(guò)屏蔽風(fēng)傳感器數(shù)據(jù)線路解決雷擊電流引下流設(shè)計(jì)問(wèn)題[3]。
2.3 其他保護(hù)方法 一般自動(dòng)氣象站安裝于平坦、寬敞區(qū)域進(jìn)而容易受到電擊。對(duì)此,制定科學(xué)的保護(hù)方案成為必然。第一,選擇等電位接地形式防止系統(tǒng)受到電擊,構(gòu)建聯(lián)合共地運(yùn)行把自動(dòng)氣象站防雷地網(wǎng)和傳感器設(shè)備連接,防止低頻雜散的電流影響。第二,在系統(tǒng)放置區(qū)域安裝金屬門窗與結(jié)構(gòu)鋼筋,生成屏蔽籠,同時(shí)也可以選擇綜合布線防止受到電擊。
綜合分析,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展中自動(dòng)氣象站搜集氣象信息,有助于增加生產(chǎn)效益。因?yàn)樽詣?dòng)氣象站安裝位置限制容易受到電擊傷害,為不影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展提出應(yīng)用防雷技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)屬于現(xiàn)代防雷技術(shù),是結(jié)合布線、接線、分流、屏蔽等技術(shù)組成,防雷技術(shù)的應(yīng)用在一定程度上能避免自動(dòng)氣象站受到雷擊,保證農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。此外,也要注意設(shè)備的維護(hù)、檢修,保證自動(dòng)氣象站防雷設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn),即使在惡劣電氣下也不會(huì)受到影響。