自動(dòng)氣象站防雷技術(shù)對(duì)農(nóng)業(yè)的影響

張東明 王皓 劉敏

摘要? ? 科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，使我國(guó)農(nóng)業(yè)由以往的靠天吃飯轉(zhuǎn)變?yōu)槟壳暗奶崆氨O(jiān)測(cè)，尤其是自動(dòng)氣象站投入使用以來(lái)，氣象觀測(cè)的及時(shí)性與準(zhǔn)確性顯著提升。然而，由于自動(dòng)氣象站大都建立在廣闊的田野當(dāng)中，導(dǎo)致雷擊概率顯著增加，不僅影響了氣象觀測(cè)的準(zhǔn)確性，還導(dǎo)致無(wú)法準(zhǔn)確做好農(nóng)業(yè)天氣預(yù)防工作，嚴(yán)重威脅了民眾日常生產(chǎn)生活及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。基于此，本文針對(duì)自動(dòng)氣象站防雷技術(shù)對(duì)農(nóng)業(yè)的影響進(jìn)行分析，以期能夠?yàn)閷?shí)現(xiàn)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展提供一定參考。

關(guān)鍵詞? ? 自動(dòng)氣象站;雷擊;防雷技術(shù);農(nóng)業(yè);影響

中圖分類號(hào)? ? P429? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼? ? A? ? ? ? 文章編號(hào)? ?1007-5739（2019）10-0168-01

1? ? 自動(dòng)氣象站雷擊事故原因分析

通常情況下，自動(dòng)氣象站建設(shè)場(chǎng)地包括2種，建設(shè)場(chǎng)地不同導(dǎo)致其遭受雷擊的概率也各不相同。第1種是在原觀測(cè)站基礎(chǔ)上建立的自動(dòng)氣象站，主要對(duì)自動(dòng)氣象站進(jìn)行升級(jí)與完善;第2種是為滿足氣象數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)而建立的自動(dòng)氣象站，表現(xiàn)出單要素特征。以上2種場(chǎng)地建設(shè)的自動(dòng)氣象站具有不同的雷電耐壓能力。就前者而言，其防雷接地系統(tǒng)、所有的設(shè)施與設(shè)計(jì)都比較完善，因而其雷電抗壓能力較強(qiáng)，不易遭受雷電的襲擊。就后者而言，其中包含大量的電子設(shè)備，這些電子設(shè)備對(duì)雷電的抗壓能力較弱，若不重視防雷設(shè)計(jì)工作，極易遭受雷擊，進(jìn)而對(duì)自動(dòng)氣象站造成嚴(yán)重?fù)p壞。而且，由于觀測(cè)的需求導(dǎo)致大多數(shù)自動(dòng)氣象站都建設(shè)在屋頂或野外，其防雷技術(shù)相對(duì)薄弱，往往通過(guò)安裝避雷針達(dá)到安全防護(hù)的目的[1-2]。

2? ? 自動(dòng)氣象站防雷技術(shù)

2.1? ? 直擊雷防護(hù)

直擊雷對(duì)自動(dòng)氣象站的危害主要表現(xiàn)在室外風(fēng)桿遭到損壞。為了防止自動(dòng)氣象站遭受直擊雷的襲擊，就必須做好自動(dòng)氣象站的防雷技術(shù)工作，其中安裝避雷針是最直接的方式。

自動(dòng)氣象站可以選取以下2種方式對(duì)避雷針進(jìn)行安裝，一是將獨(dú)立避雷針安裝在觀測(cè)場(chǎng)的外部，并使用滾球法對(duì)安裝避雷針的高度進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算。在安裝過(guò)程中還要注意分開(kāi)設(shè)置風(fēng)傳感器系統(tǒng)與避雷針系統(tǒng)，并確保兩者之間保持一定的安全距離。二是若條件不允許可以直接將避雷針安裝在風(fēng)傳感器金屬支架上，并使用滾球法測(cè)量避雷針的安裝高度。在安裝避雷針時(shí)，如果受到場(chǎng)地因素的限制，就必須對(duì)避雷針與風(fēng)傳感器之間的距離進(jìn)行綜合考慮，并適當(dāng)對(duì)其進(jìn)行調(diào)整。另外，還要對(duì)風(fēng)傳感器數(shù)據(jù)傳輸線路中的雷擊電流引下線、線路屏蔽等問(wèn)題進(jìn)行綜合考慮。

2.2? ? 雷電波防護(hù)

一旦雷電襲擊自動(dòng)氣象站，往往能夠產(chǎn)生雷電電磁感應(yīng)及雷電波入侵，進(jìn)而對(duì)自動(dòng)氣象站內(nèi)的設(shè)備造成一定程度的損壞。因此，必須采用有效的防雷技術(shù)以確保雷電波防護(hù)工作。通常情況下，雷電電磁感應(yīng)與雷電波均通過(guò)信號(hào)線或電源線進(jìn)行傳播。因此，可以在信號(hào)線或電源線上安裝電涌保護(hù)器，對(duì)雷擊災(zāi)害進(jìn)行有效預(yù)防。另外，還可以使用穿金屬管屏蔽、屏蔽電纜等多種形式對(duì)設(shè)備的信號(hào)線及電源線進(jìn)行安裝，確保設(shè)備的信號(hào)線與電源線能夠?qū)崿F(xiàn)多點(diǎn)接地，進(jìn)而有效地防止自動(dòng)氣象站遭受雷電襲擊[3]。

2.3? ? 其他雷電防護(hù)措施

由于自動(dòng)氣象站大都安裝在空闊位置處，導(dǎo)致其極易遭受雷電的襲擊，進(jìn)而對(duì)站內(nèi)設(shè)備構(gòu)成不同程度的損壞。因此，必須綜合使用多種雷電防護(hù)措施，以達(dá)到安全防雷的目的。首先，應(yīng)當(dāng)做好等電位連接，即建立聯(lián)合共地運(yùn)行的方式，以有效防止站內(nèi)設(shè)備遭受雷電襲擊;其次，應(yīng)當(dāng)在設(shè)備安置室內(nèi)安裝結(jié)構(gòu)鋼筋及金屬框門窗，進(jìn)而形成較為完善的屏蔽籠防止雷電;最后，還可以使用綜合布線的方式，以有效防止雷電的襲擊。

3? ? 自動(dòng)氣象站防雷技術(shù)對(duì)農(nóng)業(yè)的影響

3.1? ? 自動(dòng)氣象站對(duì)農(nóng)業(yè)的影響

當(dāng)前，隨著氣象信息不斷變化，與其對(duì)應(yīng)的傳感器輸出電量也發(fā)生了一定程度的變化，數(shù)據(jù)采集器則會(huì)以收集與處理獲取的數(shù)據(jù)為依據(jù)對(duì)相應(yīng)的工程量要素進(jìn)行轉(zhuǎn)換。在處理數(shù)據(jù)時(shí)，自動(dòng)氣象站會(huì)實(shí)時(shí)控制數(shù)據(jù)質(zhì)量，以確保氣象臺(tái)獲取有效數(shù)據(jù)信息，并通過(guò)主控微機(jī)將數(shù)據(jù)顯示出來(lái)。通常，自動(dòng)氣象站由自動(dòng)站及數(shù)據(jù)接收中心2個(gè)部分組成，其中數(shù)據(jù)收集設(shè)備由供電、通訊、傳感器、連接電纜、數(shù)據(jù)收集等5個(gè)部分組成。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，自然條件與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)密切相關(guān)，氣象條件對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)起到?jīng)Q定性作用[4-5]。

3.2? ? 自動(dòng)氣象站雷擊災(zāi)害對(duì)農(nóng)業(yè)的影響

若自動(dòng)氣象站沒(méi)有采取科學(xué)、有效的防雷技術(shù)，一旦遭受雷擊將極易損壞氣象站內(nèi)的儀器設(shè)備，進(jìn)而導(dǎo)致自動(dòng)氣象站無(wú)法正常工作。我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)都是以自然條件為依據(jù)，如果自動(dòng)氣象站無(wú)法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)氣象狀況，將導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與發(fā)展中存在著極大的不確定性，進(jìn)而嚴(yán)重影響農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)與發(fā)展。安裝有效的防雷設(shè)施，確保自動(dòng)氣象站位于安全、正常運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)時(shí)監(jiān)控氣象信息，及時(shí)監(jiān)測(cè)并發(fā)布?xì)庀鬄?zāi)害信息，既能夠保障農(nóng)業(yè)的安全生產(chǎn)，還能為實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展起到一定的推動(dòng)作用。

4? ? 結(jié)語(yǔ)

就農(nóng)業(yè)生產(chǎn)而言，自動(dòng)氣象站能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控氣象信息，并及時(shí)為農(nóng)業(yè)發(fā)展提供準(zhǔn)確的氣象信息，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益的顯著提升。因此，采取科學(xué)、有效的防雷技術(shù)，不僅可以確保自動(dòng)氣象站的安全、正常運(yùn)轉(zhuǎn)，還有助于推動(dòng)我國(guó)農(nóng)業(yè)實(shí)現(xiàn)快速、健康發(fā)展。

5? ? 參考文獻(xiàn)

[1] 艾合買提江·買吐送，圖爾蓀古麗·阿卜杜熱西提.分析自動(dòng)氣象站防雷技術(shù)分析對(duì)農(nóng)業(yè)的影響[J].中國(guó)林業(yè)產(chǎn)業(yè)，2016（3）：26.

[2] 周延洲，呂昆坤，黃茜，等.自動(dòng)氣象站防雷技術(shù)對(duì)農(nóng)業(yè)的影響分析[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)信息，2015（14）：73.

[3] 白帆，李作平，梁帥，等.氣象自動(dòng)站防雷技術(shù)探討[J]. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2016（19）：217.

[4] 張虎，劉禮峰，吉振習(xí).農(nóng)村雷電災(zāi)害成因分析及防雷技術(shù)[J]. 安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2010，16（14）：227-228.

[5] 楊英.自動(dòng)氣象站常見(jiàn)故障及處理方法[J].南方農(nóng)業(yè)，2018（12）：155.

作者簡(jiǎn)介? ?張東明（1985-），男，遼寧撫順人，工程師，從事防雷檢測(cè)工作。

收稿日期? ?2019-01-30