自動氣象站防雷工作中存在的問題及應對處理

摘要：隨著當前我國氣象事業高速發展，自動氣象站的發展的速度也比較快。因大部分自動氣象站均建設在室外，這便導致對其維護更加困難，尤其是在雷雨季節，產生的雷擊現象已比較常見，導致自動氣象站遭受嚴重損失，故做好自動氣象站防雷工作已成為重點。但從當前防雷工作之中可以看出仍存在一些問題亟待解決，因此，文章主要對自動氣象站防雷工作中出現的各類問題進行分析，并采取應對措施對問題進行解決，以保證自動氣象站防雷工作的質量。

關鍵詞：自動氣象站;防雷工作;問題;應對處理

引言

自動氣象站可有效改善我國氣象探測的效率及自動化水平，是保證我國科研、現代化建設以及氣象服務的重要基礎性條件，為了加強氣象觀測的持續性及準確性，必須重視自動氣象站運行維護工作，從而使其得到安全保障[1]。但在實際工作中，由于雷擊事件時常在自動氣象站發生，使得防雷工作任務在實施過程中比較艱巨，但不可否認的是在防雷工作進行過程中也存在著一些突出問題，嚴重影響防雷工作的實施效果，故應該采取有效的應對措施對問題予以解決。

1.自動氣象站概述

自動氣象站的組成部分為傳感器、采集器、微機以及電源等各個組成部分。采集器是利用電路、電路板組成，還包括風雨板、溫度濕度板。外圍設備主要為計算機、打印機等獨立設備、數據采集箱[2]。自動氣象站能夠實現數據信息的自動獲取以及自動加工工作，各個功能都能得以實現，為當前比較先進的氣象系統。目前，隨著弱電子設備的不斷增加，雷擊事故的發生不斷加重，尤其在每年的7月份，雷擊次數達到31.3%。自動氣象站受雷擊現象的影響，一些弱電設備遭到破壞，導致自動氣象站的信息無法保存。因此，對自動氣象站實現防雷工作是十分重要的。

2.自動氣象站防雷工作中存在的問題

2.1采集器、計算機設備在室內安裝產生的問題

在一般發展情況下，自動氣象站內的電子設備容易受雷擊的危害。導致其產生的原因主要是這些設備都需要安裝電源線，雷電并在電源線中進入到室內，雖然針對不同的標準、規范為其建立接地系統，但各個電子設備之間受雷電的影響，也存在較大高壓差，從而影響室內設備。當雷電連接的采集器進入到室內，危害電子設備，將導致自動氣象站無法正常運行，從而帶來較大破壞性[3]。

2.2避雷針所防護的范圍不符要求

由于有些區域的自動氣象站雷電防護工作并未引起地方政府以及有關部門的重視，亦或一些地區由于經費不足、施工工藝不合理、技術水平較低等問題，亦或未對自動氣象站進防雷工程進行進行專業設計以及規劃，也未考慮自動氣象站地形地貌、土壤特征以及周圍環境，避雷流程和有關建設標準也沒有嚴格遵守，這種種因素勢必會致使自動氣象站的避雷針保護范圍不符合要求，輕則影響防雷效果，重則會導致自動氣象站儀器設備被雷擊損壞，造成不同程度的損失。

2.3布線不合理

有些自動氣象站風向、風速的信號線在沒有獨立設置金屬管加以保護的狀況下，單單從布線的美觀方面加以思量，在風桿金屬管內部以及風桿上面的避雷針引下線進行并行引下，這并與有關的防雷要求并不一致[4]。雖然風速以及風向信號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行屏蔽，致使采集器電子元件可以承受的電涌電壓要遠遠低于風速、風向信號線上所感應到的電涌電壓，從而影響到采集器的穩定運行，嚴重時還會使得儀器受到永久性損壞。

2.4電纜屏蔽層單點接地

為了降低電磁干擾，自動氣象站內的電子設備使用的都是金屬外殼，其存在的線路利用屏蔽電纜、穿金屬埋設地敷設方法。電纜屏蔽層需要在兩端實現等電位連接，但在對其接地過程中，受人為失誤以及錯誤操作的影響，屏蔽層出現單點接地與不接地現象，從而無法防止磁場強度，并帶來較大危害。

3.自動氣象站防雷問題應對處理措施

3.1提前對自動氣象站防雷工程進行規劃

地方政府和有關部門應當高度重視開展自動氣象站的防雷工作。在建造自動氣象站之前，有必要調查自動氣象站的地理環境和地形特征。應邀請專業人員進行防雷設計指導，不斷優化防雷工程的建設過程，嚴格遵守有關防雷法規的要求，應杜絕為了節約保護范圍而對自動氣象站的避雷針保護范圍私自減少的情況。另外，可以采取疏導與攔截相結合的防雷措施，可以通過設備的高強度絕緣來實現避雷裝置以避開它們，或者可以使用防雷接地裝置，將感應雷電流到地面。疏通與引導的有機結合可以充分保護自動氣象站并確保其安全運行。

3.2設置避雷針

根據相關案例分析和自動氣象站的實際工作，使用風塔作為避雷針可以起到一定的輔助作用，但會引起嚴重的雷擊，導致自動氣象站產生的雷擊概率也比較大。在自動氣象站的防雷保護過程中，可以設置獨立的避雷針，以確保將其安裝在自動氣象站和設備周圍，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象，而且可以單獨抵抗當前的防雷電流現象，從而減少對環境的破壞。在避雷針安裝過程中，必須分析風塔的觀察位置，并保持獨立避雷裝置與風塔之間的距離，最安全的距離為3m。在避雷針的安裝過程中，必須將設備保持在觀察范圍內，以使其處于合理范圍內。如果站點邊緣的設備不在保護范圍內，則可以添加單獨的避雷針，以確保可以保護所觀察的所有設備。同時，根據自動氣象站的防護等級，分析避雷針的安裝位置和保護范圍，確定避雷針的準確高度。

3.3合理布設引下線和信號線

因為自動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，這些傳感器的信號輸出電纜通常必須嚴格遵守相關的防雷法規，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，氣象站的自動傳感器的信號線和電氣線應分別通過金屬管穿線，接地網線應科學，合理地鋪設。合理的做法是確保接地網沒有共線，并且電路平滑無障礙，以避免雷擊。

3.4接地地網的合理設置

合理調整接地網也可以實現有效的防雷保護。在地網接入工作中，有必要根據自動氣象站的實際設計，管道方向和工作中的相關要求，將觀測區域全部設置地網，并進行連接。并按照管道方向安裝，以促進自動氣象站全面觀測效果以及金屬接地效果的實現。其中，靜電線也應連接到數據采集箱中的接地網。同時，將金屬固件和信息收集盒中的金屬管相互連接，以促進等電位連接的形成，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備，而且可以促進自動氣象站的穩定運行。

結語

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

參考文獻

[1]袁婧，孫卓，王楠.自動氣象站防雷工作中存在的問題及應對措施[J].農業科技與信息，2018，000（003）：56-57.

[2]葉國富，吳孫發，鄭國強.自動氣象站防雷工作存在的問題及處理應對[J].農村實用技術，2019，208（03）：31.

[3]姚斯里，呂惠玲.自動氣象站防雷工作中的問題及應對措施[J].今日自動化，2019，000（004）：P.203-204.

[4]多杰才旦.自動氣象站防雷工作中的問題及應對措施[J].農家參謀，2018，No.573（03）：112-112.

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