淺析防雷關(guān)鍵技術(shù)在自動(dòng)氣象站系統(tǒng)中的應(yīng)用

王煒+周良+王輝+李曈

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，數(shù)字化技術(shù)運(yùn)用于我們的工作與生活中，自動(dòng)氣象站的建立方便了人們的生活，但在現(xiàn)實(shí)生活中自動(dòng)氣象站每年都會(huì)遭受不同程度的雷電傷害，影響自動(dòng)氣象站的正常運(yùn)行，如何做好自動(dòng)氣象站的防雷保護(hù)工作，促進(jìn)自動(dòng)氣象站工作的正常開展，方便人們的生活，是我們當(dāng)下必須思考的重要問題。

關(guān)鍵詞：防雷關(guān)鍵技術(shù)；自動(dòng)氣象臺(tái)；系統(tǒng)；應(yīng)用

1 防雷技術(shù)在自動(dòng)氣象站系統(tǒng)中的重要作用

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，自動(dòng)氣象站現(xiàn)代化建設(shè)步伐加快，氣象站對于各種氣象災(zāi)害的預(yù)警工作越來越準(zhǔn)確，自動(dòng)化技術(shù)提高了其工作質(zhì)量，對人們的工作和生活影響日益密切。自動(dòng)氣象站是一個(gè)較為復(fù)雜的系統(tǒng)建造工程，其雷電保護(hù)措施也較為復(fù)雜，難度系數(shù)較大，自動(dòng)氣象站遭受的雷電損害主要是直擊雷與雷擊電磁脈沖兩種，在氣象站建造過程中雖然都已經(jīng)安裝了相應(yīng)的防雷設(shè)備，有效的保護(hù)了建筑物與工作人員的人身安全，但是卻無法避免雷電電磁脈沖的影響，造成電路損壞，影響氣象工作的開展。因此，為了促進(jìn)社會(huì)的和諧穩(wěn)定，人們工作生活的正常進(jìn)行，加大對于防雷技術(shù)研究已迫在眉睫[1]。

2 自動(dòng)氣象站雷電破壞

2.1 雷電對于自動(dòng)氣象站的破壞有哪些

自動(dòng)氣象站主要是建造在較為空曠的地區(qū)，氣象站四周極少出現(xiàn)高層建筑物，氣象探測設(shè)備廣泛的分布于整個(gè)氣象站中，由于氣象探測的工作需要，各種傳感器遍布站內(nèi)，由于感應(yīng)器探頭多為高度敏感的金屬材質(zhì)，所以在遇到雷電時(shí)，雷電極易順著金屬探頭進(jìn)入設(shè)備及電路產(chǎn)生較大的電磁脈沖，自動(dòng)氣象站中的機(jī)械設(shè)備多為大規(guī)模集成電路的弱電設(shè)備，耐壓性差，所以在大規(guī)模雷電沖擊的時(shí)候破壞較為嚴(yán)重[2]。

2.2 自動(dòng)氣象站遭受雷電破壞的原因

自動(dòng)氣象站的建造分為兩類，一種是在傳統(tǒng)氣象站的基礎(chǔ)上改建而成的，一種是因?yàn)閷?shí)際生活的需要重新選址建立的。對于那些重新建造的氣象站，由于其多是建造在非氣象觀測場，是一個(gè)新建設(shè)的場地，且大多數(shù)設(shè)備在室外，其防雷措施多是采用安裝避雷針的方式，忽視了對于電磁脈沖的防護(hù)，在遭受點(diǎn)雷電時(shí)極易被破壞。部分氣象站是由老式氣象站改建而來的，傳統(tǒng)氣象站多是機(jī)械設(shè)備，耐壓性較強(qiáng)，對于電磁脈沖的沖擊損害不是很大，但是對于新式自動(dòng)氣象站多是采用大型集成電路的弱電子設(shè)備，施工工人由于沒有認(rèn)識到其耐壓性較弱，也沒有對傳統(tǒng)氣象站的機(jī)械設(shè)備和防雷系統(tǒng)進(jìn)行一定的改良，導(dǎo)致氣象站在運(yùn)行中遭受損害直接影響氣象站的正常運(yùn)行[3]。

3 自動(dòng)氣象站的防雷措施

自動(dòng)氣象站運(yùn)行設(shè)備多建造于室外空曠的地區(qū)，因此在雷電交加的時(shí)候極易遭受雷電沖擊，損害氣象站的機(jī)械設(shè)備，為了確保氣象站工作的正常進(jìn)行，機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，加大對于氣象站的防雷保護(hù)研究至關(guān)重要。自動(dòng)氣象站多對三個(gè)地方進(jìn)行防雷保護(hù)：接地系統(tǒng)的防雷保護(hù)、感應(yīng)雷保護(hù)以及直擊雷的保護(hù)，從而更好地保護(hù)自動(dòng)氣象站的機(jī)械設(shè)備，維護(hù)氣象監(jiān)測工作的正常進(jìn)行。

3.1 接地系統(tǒng)的防雷保護(hù)

一個(gè)良好的接地系統(tǒng)是自動(dòng)氣象站正常運(yùn)行的基礎(chǔ)，是防雷系統(tǒng)的重要組成部分。所有的防雷系統(tǒng)都是將電磁脈波傳入地下，從而達(dá)到保護(hù)工作人員人身安全及變電站機(jī)械設(shè)備完好的目的。所以，接地系統(tǒng)是影響自動(dòng)氣象站開展防電工作的重要舉措。氣象站的接地系統(tǒng)主要有觀測地接地系統(tǒng)和工作室接地系統(tǒng)兩個(gè)方面組成。實(shí)際生活中自動(dòng)氣象站接地系統(tǒng)多是通用基地系統(tǒng)，將觀測地接地系統(tǒng)與工作室接地系統(tǒng)連接在一起，使用一個(gè)共同的接地系統(tǒng)，以免因?yàn)殡妷旱牟煌痣姶琶}波反擊，損壞機(jī)械設(shè)備。

3.2 氣象站對感應(yīng)雷電的防護(hù)

感應(yīng)雷多分為靜電感應(yīng)雷和電磁感應(yīng)雷兩種。靜電感應(yīng)雷多是通過金屬導(dǎo)體導(dǎo)入電壓，但是高強(qiáng)度電壓往往導(dǎo)致站內(nèi)機(jī)械設(shè)備及建筑物內(nèi)的導(dǎo)線或?qū)w放電引發(fā)電火花，從而引發(fā)爆炸等災(zāi)難，破壞氣象站機(jī)械設(shè)備的同時(shí)還對人們的人身安全造成威脅。眾所周知，在進(jìn)行房屋建造時(shí)都會(huì)埋下鋼筋，電波通過房屋建筑中的鋼筋進(jìn)行傳導(dǎo)對建筑物進(jìn)行破壞，所以在進(jìn)行雷電保護(hù)時(shí)應(yīng)該整體系統(tǒng)的看待整個(gè)氣象站的雷電保護(hù)，建造一個(gè)閉合系統(tǒng)，避免各個(gè)建筑物之間存在電位差，導(dǎo)致電波反流損壞建筑物，危害人們的生命安全[4]。

3.3 氣象站直擊雷防護(hù)

直擊雷主要是指帶電的云層與大地中的某地間進(jìn)行猛烈放電的情況，對建筑物、電子設(shè)備以及人們的生命安全造成嚴(yán)重的威脅。直擊雷對于高層建筑物及較高的機(jī)械設(shè)備損害較大，在氣象站中對風(fēng)桿的破壞是最嚴(yán)重的，所以在建筑物建造以及機(jī)械設(shè)備安裝時(shí)一定要安裝配套的防雷裝置，將雷電損害降到最低。

結(jié)語

雷電是一種無法避免的自然災(zāi)害，但是我們卻可以盡力做好防護(hù)措施，將損害程度降到最低。當(dāng)前自動(dòng)氣象站中的防雷措施還有許多的不足，我們一定要重視防雷技術(shù)的研究，不斷對其進(jìn)行創(chuàng)新和完善，并將其很好的運(yùn)用于自動(dòng)氣象站的建設(shè)過程中，保證氣象站的正常運(yùn)行，使其更好地為人們服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]盧永祺， 蘇遠(yuǎn)東. 淺析自動(dòng)氣象站防雷技術(shù)[J]. 科技與企業(yè)， 2011（6）：70-71.

[2]陳藝彬， 劉少軍. 淺談自動(dòng)氣象站防雷工作要點(diǎn)及技術(shù)措施[J]. 中國科技博覽， 2014：379-379.

[3]曲明星，郭麗紅，蘭飛飛.自動(dòng)氣象站防雷技術(shù)淺析[J]. 管理學(xué)家， 2014（12）.

[4]王益鑫，許榮華，周志忠.自動(dòng)氣象站防雷系統(tǒng)設(shè)計(jì)淺析[J]. 技術(shù)與市場， 2016， 23（5）：251-251.

（作者單位：1.啟東市氣象局；

2.南通市氣象局）