摘要：隨著當(dāng)前我國氣象事業(yè)高速發(fā)展，自動(dòng)氣象站的發(fā)展的速度也比較快。因大部分自動(dòng)氣象站均建設(shè)在室外，這便導(dǎo)致對(duì)其維護(hù)更加困難，尤其是在雷雨季節(jié)，產(chǎn)生的雷擊現(xiàn)象已比較常見，導(dǎo)致自動(dòng)氣象站遭受嚴(yán)重?fù)p失，故做好自動(dòng)氣象站防雷工作已成為重點(diǎn)。但從當(dāng)前防雷工作之中可以看出仍存在一些問題亟待解決，因此，文章主要對(duì)自動(dòng)氣象站防雷工作中出現(xiàn)的各類問題進(jìn)行分析，并采取應(yīng)對(duì)措施對(duì)問題進(jìn)行解決，以保證自動(dòng)氣象站防雷工作的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)氣象站;防雷工作;問題;應(yīng)對(duì)處理

引言

自動(dòng)氣象站可有效改善我國氣象探測(cè)的效率及自動(dòng)化水平，是保證我國科研、現(xiàn)代化建設(shè)以及氣象服務(wù)的重要基礎(chǔ)性條件，為了加強(qiáng)氣象觀測(cè)的持續(xù)性及準(zhǔn)確性，必須重視自動(dòng)氣象站運(yùn)行維護(hù)工作，從而使其得到安全保障[1]。但在實(shí)際工作中，由于雷擊事件時(shí)常在自動(dòng)氣象站發(fā)生，使得防雷工作任務(wù)在實(shí)施過程中比較艱巨，但不可否認(rèn)的是在防雷工作進(jìn)行過程中也存在著一些突出問題，嚴(yán)重影響防雷工作的實(shí)施效果，故應(yīng)該采取有效的應(yīng)對(duì)措施對(duì)問題予以解決。

1.自動(dòng)氣象站概述

自動(dòng)氣象站的組成部分為傳感器、采集器、微機(jī)以及電源等各個(gè)組成部分。采集器是利用電路、電路板組成，還包括風(fēng)雨板、溫度濕度板。外圍設(shè)備主要為計(jì)算機(jī)、打印機(jī)等獨(dú)立設(shè)備、數(shù)據(jù)采集箱[2]。自動(dòng)氣象站能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)信息的自動(dòng)獲取以及自動(dòng)加工工作，各個(gè)功能都能得以實(shí)現(xiàn)，為當(dāng)前比較先進(jìn)的氣象系統(tǒng)。目前，隨著弱電子設(shè)備的不斷增加，雷擊事故的發(fā)生不斷加重，尤其在每年的7月份，雷擊次數(shù)達(dá)到31.3%。自動(dòng)氣象站受雷擊現(xiàn)象的影響，一些弱電設(shè)備遭到破壞，導(dǎo)致自動(dòng)氣象站的信息無法保存。因此，對(duì)自動(dòng)氣象站實(shí)現(xiàn)防雷工作是十分重要的。

2.自動(dòng)氣象站防雷工作中存在的問題

2.1采集器、計(jì)算機(jī)設(shè)備在室內(nèi)安裝產(chǎn)生的問題

在一般發(fā)展情況下，自動(dòng)氣象站內(nèi)的電子設(shè)備容易受雷擊的危害。導(dǎo)致其產(chǎn)生的原因主要是這些設(shè)備都需要安裝電源線，雷電并在電源線中進(jìn)入到室內(nèi)，雖然針對(duì)不同的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范為其建立接地系統(tǒng)，但各個(gè)電子設(shè)備之間受雷電的影響，也存在較大高壓差，從而影響室內(nèi)設(shè)備。當(dāng)雷電連接的采集器進(jìn)入到室內(nèi)，危害電子設(shè)備，將導(dǎo)致自動(dòng)氣象站無法正常運(yùn)行，從而帶來較大破壞性[3]。

2.2避雷針?biāo)雷o(hù)的范圍不符要求

由于有些區(qū)域的自動(dòng)氣象站雷電防護(hù)工作并未引起地方政府以及有關(guān)部門的重視，亦或一些地區(qū)由于經(jīng)費(fèi)不足、施工工藝不合理、技術(shù)水平較低等問題，亦或未對(duì)自動(dòng)氣象站進(jìn)防雷工程進(jìn)行進(jìn)行專業(yè)設(shè)計(jì)以及規(guī)劃，也未考慮自動(dòng)氣象站地形地貌、土壤特征以及周圍環(huán)境，避雷流程和有關(guān)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)也沒有嚴(yán)格遵守，這種種因素勢(shì)必會(huì)致使自動(dòng)氣象站的避雷針保護(hù)范圍不符合要求，輕則影響防雷效果，重則會(huì)導(dǎo)致自動(dòng)氣象站儀器設(shè)備被雷擊損壞，造成不同程度的損失。

2.3布線不合理

有些自動(dòng)氣象站風(fēng)向、風(fēng)速的信號(hào)線在沒有獨(dú)立設(shè)置金屬管加以保護(hù)的狀況下，單單從布線的美觀方面加以思量，在風(fēng)桿金屬管內(nèi)部以及風(fēng)桿上面的避雷針引下線進(jìn)行并行引下，這并與有關(guān)的防雷要求并不一致[4]。雖然風(fēng)速以及風(fēng)向信號(hào)線使用了附著屏蔽層的電纜，不過由于屏蔽層并沒有辦法將避雷針接閃之后的全部雷擊電磁脈沖均進(jìn)行屏蔽，致使采集器電子元件可以承受的電涌電壓要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于風(fēng)速、風(fēng)向信號(hào)線上所感應(yīng)到的電涌電壓，從而影響到采集器的穩(wěn)定運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)使得儀器受到永久性損壞。

2.4電纜屏蔽層單點(diǎn)接地

為了降低電磁干擾，自動(dòng)氣象站內(nèi)的電子設(shè)備使用的都是金屬外殼，其存在的線路利用屏蔽電纜、穿金屬埋設(shè)地敷設(shè)方法。電纜屏蔽層需要在兩端實(shí)現(xiàn)等電位連接，但在對(duì)其接地過程中，受人為失誤以及錯(cuò)誤操作的影響，屏蔽層出現(xiàn)單點(diǎn)接地與不接地現(xiàn)象，從而無法防止磁場(chǎng)強(qiáng)度，并帶來較大危害。

3.自動(dòng)氣象站防雷問題應(yīng)對(duì)處理措施

3.1提前對(duì)自動(dòng)氣象站防雷工程進(jìn)行規(guī)劃

地方政府和有關(guān)部門應(yīng)當(dāng)高度重視開展自動(dòng)氣象站的防雷工作。在建造自動(dòng)氣象站之前，有必要調(diào)查自動(dòng)氣象站的地理環(huán)境和地形特征。應(yīng)邀請(qǐng)專業(yè)人員進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)指導(dǎo)，不斷優(yōu)化防雷工程的建設(shè)過程，嚴(yán)格遵守有關(guān)防雷法規(guī)的要求，應(yīng)杜絕為了節(jié)約保護(hù)范圍而對(duì)自動(dòng)氣象站的避雷針保護(hù)范圍私自減少的情況。另外，可以采取疏導(dǎo)與攔截相結(jié)合的防雷措施，可以通過設(shè)備的高強(qiáng)度絕緣來實(shí)現(xiàn)避雷裝置以避開它們，或者可以使用防雷接地裝置，將感應(yīng)雷電流到地面。疏通與引導(dǎo)的有機(jī)結(jié)合可以充分保護(hù)自動(dòng)氣象站并確保其安全運(yùn)行。

3.2設(shè)置避雷針

根據(jù)相關(guān)案例分析和自動(dòng)氣象站的實(shí)際工作，使用風(fēng)塔作為避雷針可以起到一定的輔助作用，但會(huì)引起嚴(yán)重的雷擊，導(dǎo)致自動(dòng)氣象站產(chǎn)生的雷擊概率也比較大。在自動(dòng)氣象站的防雷保護(hù)過程中，可以設(shè)置獨(dú)立的避雷針，以確保將其安裝在自動(dòng)氣象站和設(shè)備周圍，并與周圍建筑物保持一定距離。在這種情況下，它不僅可以減少雷擊現(xiàn)象，而且可以單獨(dú)抵抗當(dāng)前的防雷電流現(xiàn)象，從而減少對(duì)環(huán)境的破壞。在避雷針安裝過程中，必須分析風(fēng)塔的觀察位置，并保持獨(dú)立避雷裝置與風(fēng)塔之間的距離，最安全的距離為3m。在避雷針的安裝過程中，必須將設(shè)備保持在觀察范圍內(nèi)，以使其處于合理范圍內(nèi)。如果站點(diǎn)邊緣的設(shè)備不在保護(hù)范圍內(nèi)，則可以添加單獨(dú)的避雷針，以確保可以保護(hù)所觀察的所有設(shè)備。同時(shí)，根據(jù)自動(dòng)氣象站的防護(hù)等級(jí)，分析避雷針的安裝位置和保護(hù)范圍，確定避雷針的準(zhǔn)確高度。

3.3合理布設(shè)引下線和信號(hào)線

因?yàn)樽詣?dòng)氣象站中安裝了許多傳感器，并且這些傳感器是精密儀器，所以容易受到雷擊，并可能受到不同程度的損壞。因此，這些傳感器的信號(hào)輸出電纜通常必須嚴(yán)格遵守相關(guān)的防雷法規(guī)，放置在PVC外殼或接地的金屬管中，并且不能直接暴露在外部。另外，避雷針的電線，氣象站的自動(dòng)傳感器的信號(hào)線和電氣線應(yīng)分別通過金屬管穿線，接地網(wǎng)線應(yīng)科學(xué)，合理地鋪設(shè)。合理的做法是確保接地網(wǎng)沒有共線，并且電路平滑無障礙，以避免雷擊。

3.4接地地網(wǎng)的合理設(shè)置

合理調(diào)整接地網(wǎng)也可以實(shí)現(xiàn)有效的防雷保護(hù)。在地網(wǎng)接入工作中，有必要根據(jù)自動(dòng)氣象站的實(shí)際設(shè)計(jì)，管道方向和工作中的相關(guān)要求，將觀測(cè)區(qū)域全部設(shè)置地網(wǎng)，并進(jìn)行連接。并按照管道方向安裝，以促進(jìn)自動(dòng)氣象站全面觀測(cè)效果以及金屬接地效果的實(shí)現(xiàn)。其中，靜電線也應(yīng)連接到數(shù)據(jù)采集箱中的接地網(wǎng)。同時(shí)，將金屬固件和信息收集盒中的金屬管相互連接，以促進(jìn)等電位連接的形成，并確保合理的防雷措施。還可以安裝一個(gè)電涌抑制器。在緊急情況下，使用電涌抑制器不僅可以防止損壞其他電子設(shè)備，而且可以促進(jìn)自動(dòng)氣象站的穩(wěn)定運(yùn)行。

結(jié)語

總而言之，要解決自動(dòng)氣象站的雷擊問題，有必要分析存在的問題，研究造成這些問題的主要原因，并提出有效的對(duì)策，以便在自動(dòng)氣象站實(shí)施防雷工作。同時(shí)，必須提高自動(dòng)氣象站人員的安全意識(shí)和責(zé)任感，提高人員的整體素質(zhì)，確保自動(dòng)氣象站的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：莫妘捷（1985-），女，壯族，廣西寧明縣人，大學(xué)本科學(xué)歷，助理工程師，從事氣象防雷工作。