地面煙爐播撒系統(tǒng)工作原理及使用方法

陳志國，侯亞秋

（雞東縣氣象局，黑龍江雞東158200）

地面煙爐播撒系統(tǒng)工作原理及使用方法

陳志國，侯亞秋

（雞東縣氣象局，黑龍江雞東158200）

1 引言

目前使用較多的地面播撒設備可分為兩種：固態(tài)和液態(tài)。固態(tài)的有：煙條播撒器；液態(tài)的有：丙酮碘化銀發(fā)生器和液態(tài)二氧化碳播撒器。

應用較廣泛、效果較好的是遠程遙控地面煙條播撒系統(tǒng)（ZY－2A型），采用預置煙條，利用GPRS通信模塊或GSM進行遠程采集數(shù)據(jù)，通過電腦遠程控制，完成煙條的遠程檢測、自動點火和自動播撒煙霧。其遠程控制距離沒有限制，只要有通訊信號覆蓋就可以使用。主要解決交通不便地區(qū)及山區(qū)的防雹作業(yè)、增雪、增雨的需求。

2 煙爐增雨（雪）原理

地面煙爐增雨（雪）系統(tǒng)組網(wǎng)布置在海拔較高和山區(qū)有上升氣流的地方。需要作業(yè)時，通過遠程控制系統(tǒng)，使帶有AgI的煙條燃燒，播撒凝結核，影響云的微物理轉化過程，來達到增雪、增雨和抑制冰雹形成的目的。

通常地面煙爐組網(wǎng)布設在人員稀少的高原或山區(qū)里，并有上升氣流的地方。當有達到作業(yè)標準時，利用遠程控制系統(tǒng)，通過手機短信或GPRS通信模塊發(fā)送指令，點燃帶煙爐里的煙條，影響云的微物理過程，達到增雨（雪）的目的。作業(yè)信息可通過電腦軟件進行遠程收集數(shù)據(jù)，實現(xiàn)監(jiān)控資料和作業(yè)信息上傳。

3 煙爐技術指標

（1）遠程控制距離。只要通訊網(wǎng)絡信號覆蓋的地方都可以建設，通過通訊信號遠距離控制煙條燃燒數(shù)量和點燃時間；

（2）最大容量。煙爐最大裝填容量為36支，每支煙劑的重量為500 g，每支煙條燃燒時間為5 min，可選擇任意數(shù)量進行作業(yè)；

（3）有效成分。每支煙劑含碘化銀7.5 g，直徑48 mm，長320 mm。作業(yè)環(huán)境溫度為－30－60℃，環(huán)境濕度為30－100%。

4 煙爐性能特點

（1）通訊方式。通訊信號覆蓋的區(qū)域均可使用，遠程控制不受距離限制。采用成熟的GPRS（計算機網(wǎng)絡通信）或GSM（手機短信）方式。利用太陽能電池板供電，解決了儀器設備電力供應問題，可以在海拔較高的草原、山區(qū)及交通不暢的區(qū)域實施增雨（雪）作業(yè)。

（2）遠程控制。控制軟件帶有地理信息系統(tǒng)，系統(tǒng)可同時完成多臺設備的監(jiān)控。可任意點燃一支或幾支煙條。

（3）煙條裝填量大。滿足暖、冷云煙條的增雨（雪）要求，可根據(jù)天氣情況選擇性作業(yè)。煙爐一次可裝填煙條36支，每支燃燒時間5 min，根據(jù)不同作業(yè)區(qū)情況，可以滿足6－10個月的作業(yè)需求。

（4）作業(yè)安全措施。煙爐燃燒室大，不產(chǎn)生明火，煙條在煙爐內(nèi)燃燒，其燃燒產(chǎn)生的明火及噴出的殘渣不會接觸到樹木、干草等易燃物，滿足森林防火要求。

（5）精確控制煙條。煙條之間有耐高溫陶瓷管相互隔離，耐燒蝕、耐腐蝕、防止鄰近煙條互相點燃；電控室與燃燒室完全相互隔離，煙條燃燒時不會腐蝕或污染裝填室和電極，煙條線路連接可靠裝填方便。

（6）煙條通道自動檢測、標示、判斷，并將作業(yè)信息自動存儲；通道主體結構采用304不銹鋼制造，設備防腐蝕性強，使用年限長。

5 煙爐系統(tǒng)組成

地面煙爐系統(tǒng)主要由煙爐、煙條、控制系統(tǒng)和控制軟件組成。

5.1 煙爐（播撒器）的組成

可分為：底架、立柱、隔板支架、頂架、門板、隔板、側門板、天圓地方、包角、煙囪及雨帽。煙爐（播撒器）為筒式結構，上有煙囪，下有金屬支架。筒體內(nèi)部支架放置煙條，沿圓周放置36支煙條。筒體上共開四個門，煙條支架以上開兩個，用于裝填煙條，煙條支架以下開兩個，用于往控制器上接線及控制器安裝。

5.2 煙條的組成部分

可分為：主板、無線通訊模塊、太陽能板、保護器及線纜。

煙條由殼體、焰劑藥塊、后堵頭、噴管、點火藥盒、堵蓋等組成。殼體徑向有兩個固定銷釘，用來將煙條卡在播撒器卡環(huán)中。每支煙條內(nèi)裝焰劑500 g，燃燒時間5 min，含碘化銀7.5 g。煙條殼體和噴管采用耐燒蝕性能較好的玻璃鋼材料。

5.3 煙爐控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)：監(jiān)控中心系統(tǒng)和網(wǎng)絡監(jiān)控終端。

監(jiān)控中心系統(tǒng)：其網(wǎng)絡的管理機既可以通過GSM模塊，以一對一的方式進行監(jiān)控，也可以通過互聯(lián)網(wǎng)連接到短信息網(wǎng)關，再與各監(jiān)控終端通信。還可以通過普通手機，直接實施監(jiān)控。監(jiān)控中心向監(jiān)控終端下發(fā)控制信息、配置信息及接收監(jiān)控終端上報的告警信息及數(shù)據(jù)，同時管理采集的數(shù)據(jù)，提供統(tǒng)計、報表、查詢等功能。主要功能有：能夠給監(jiān)控終端下達控制命令；監(jiān)控終端發(fā)送來的數(shù)據(jù)自動進入數(shù)據(jù)庫；能夠給監(jiān)控終端下發(fā)組態(tài)信息；數(shù)據(jù)庫具備一定的安全措施。

監(jiān)控終端：由單片機、GSM模塊、控制電路及數(shù)據(jù)采集組成，其主要功能如下:可利用485接口級連，便于同各種測試儀表直接互連及進行數(shù)據(jù)采集器擴展；控制與開關量采集；模擬量的采集；數(shù)據(jù)可根據(jù)監(jiān)控中心要求隨機發(fā)送或定時批量發(fā)送。

5.4 控制軟件

帶有地理信息系統(tǒng)，播撒點通過GPS定位后輸入軟件，軟件具有操控和檢測的功能，可任意播撒一支或幾支煙條。加裝風向風速、溫度、濕度等傳感器后，可接收各種信息，具備自動氣象站功能。

控制軟件帶有地理信息系統(tǒng)，播撒點通過GPS定位后輸入軟件，最多可同時完成200臺發(fā)煙裝置的監(jiān)控工作，可以完全滿足中大地區(qū)人工影響天氣管理需求。

1002－252X（2017）02－0045－02

2017－3－1

陳志國（1979－），男，黑龍江省海林市人，八一農(nóng)墾大學，本科生，高級工程師.