自動氣象站防雷技術對農業的影響分析

周延洲，呂昆坤，黃 茜，周國軍

（湖南省保靖縣氣象局，湖南保靖 416500）

在農業生產中，自動氣象站的系統結構和安裝位置都具有一定的特殊性，較為容易受到雷擊的損害。對于自動氣象站來說，防雷技術的運用將起到重要的影響。為了保證自動氣象站能為農業生產提供正常的服務，人們有必要對自動氣象站的防雷技術進行深入的研究。

1 自動氣象站防雷技術分析對農業的影響

1.1 自動氣象站與農業

在運行的過程中，自動氣象站可以利用微處理器來進行氣象信息的采集和處理，并對氣象信息進行實時的監控。在氣象要素不斷變化的過程中，相應的傳感器的輸出電量會有所變化，而數據采集器則會通過采集和處理這些要素來進行相應的工程量要素的轉換。同時，在數據處理的過程中，自動氣象站還會對數據的質量進行控制，從而得出氣象臺所需要的實時數值，并通過主控微機來進行顯示。而通常的情況下，自動氣象站系統由數據接收中心和自動站兩部分組成。其中，自動站數據采集設備則分為通訊單元、供電單元、數據采集器、連接電纜和傳感器單元這5部分。在農業生產中，由于農業是在自然環境條件下的生產活動，所以會受到氣象因素的影響。所以，想要保證農業生產，就要利用自動氣象站進行氣象信息的實時監控，從而通過分析農業自然災害的分布規律來進行農業的區劃與規劃、合理作物布局和農作物的栽培管理等工作[1]。此外，還可以根據自動氣象站提供的氣象信息來進行氣候資源的合理利用，并進行不利氣象因素的規避，從而進行農業生產成本的降低，進而提供農業生產的經濟效益。

1.2 自動氣象站與雷擊災害

由于自動氣象站系統包含著進行氣象數據信息采集的室外部分，所以在沒有采取措施的情況下較容易遭受雷擊，從而導致自動氣象站的損壞。就目前來看，自動氣象站因雷擊而損壞的形式主要有3種。首先，自動氣象站的采集器和傳感器等設施較為容易被直擊雷擊中，從而出現一定程度的損壞。其次，在雷電擊中自動氣象站的信號線或電源線時，由于雷電波將以耦合形式進入到設備中，從而導致設備的嚴重損害。此外，在自動氣象站附近若有雷擊放電現象，則會導致設備周圍形成強大的電磁場，從而使信號線或電源線產生一定的電動勢，進而造成設備因雷電感應或雷電波入侵而損壞[2]。再者，在自動氣象站的防雷地網的安裝不符合要求時，就會導致雷電不能及時泄入大地，從而導致周圍電壓的升高，進而造成設備的損壞。所以，只有利用防雷技術防止自動氣象站遭受雷擊災害，才能保證氣象站的正常工作，從而為農業生產提供正常的服務。

2 自動氣象站的防雷技術

2.1 直擊雷的防護

為了進行直擊雷的防護，可以進行避雷針的安裝。而在避雷針的安裝方面，則可以采用兩種形式。一方面，可以在觀察場進行獨立避雷針的安裝。但是在安裝的過程中，要準確進行避雷針高度的計算，并分開進行風傳感器和避雷針系統的設置，從而使兩個系統間保持安全的距離。另一方面，在條件不允許的情況下，可以將避雷針直接安裝在風傳感器的金屬支架上，并在采取風傳感器數據傳輸線的線路屏蔽措施的同時，解決雷擊的電流引下線的設置問題。

2.2 雷電波的防護

想要防止自動氣象站因遭受雷電波或雷電電磁感應入侵而損壞，首先就要采取相應的防雷技術進行雷電波的防護。而由于雷電波或電磁感應的入侵是通過設備的信號線或電源線，所以可以在電源線和信號線上進行電涌保護器的安裝，從而防止雷電的入侵[3]。此外，也可以采用屏蔽電纜或穿金屬管屏蔽的方式來進行信號線和電源線的安裝，并保證信號線與電源線的屏蔽層多點接地，從而防止雷電的入侵。

2.3 其他防雷措施

由于農業自動氣象站的安裝地點一般都較為開闊，所以尤其容易受到雷擊的損害。所以，需要采取多種措施來進行雷電的防護。一方面，可以采用等電位接地的措施來進行防雷。具體來說，就是進行聯合的共地運行方式的建立，將自動氣象站的各傳感器設備和防雷地網等電位相連，從而防止低頻雜散電流的干擾。另一方面，還可以在放置設備的房間進行結構鋼筋和門窗金屬框的安裝，從而進行完整的屏蔽籠的構成。此外，還可以采用綜合布線的方式進行雷擊的預防。

3 結論

總而言之，在農業生產方面，良好地進行自動氣象站提供的氣象信息的利用，就能有效地進行生產效益的提高。但是，由于服務于農業生產的自動氣象站常常安裝在開闊的地點，所以較為容易遭受雷擊的損害。因此，想要保證農業生產的經濟效益，還要較好地進行防雷技術的分析。而從該文的研究來看，可以分別采用直擊雷的防護措施和雷電波的防護措施來進行雷擊的預防，也可以同時采用多種技術進行雷擊的預防，從而保證自動氣象站的正常運行。

[1]鄺泉，莫穎妍.自動氣象站防雷工作中存在的問題及對策分析.電子制作，2015,03（01）：264

[2]陳余才.自動氣象站可視化監控系統與防雷電功能設計.南京信息工程大學，2012

[3]葉愛華，楊茂春，陳連俠.農村自動氣象站雷電防護設計探析.現代農業科技，2010，03（01）：303~306