气象电子设备防雷工作分析论文
[摘要]雷电对于室外的气象设备而言危害巨大，不仅会严重干扰气象监测工作的准确性，还会对电子监测设备造成损毁，甚至导致人员伤亡，因此在室外安装气象设备的过程中，必须充分重视防雷措施。探究多种气象电子设备的防雷工作，如区域自动站、卫星接收系统和车载移动气象系统等，对防雷过程中的注意事项和工作重点进行总结，为提高同类型工作质量提供积极的参考。
[关键词]气象设备；防雷措施；区域自动站；视频监控设备；卫星接收设备；车载移动设备
众所周知，雷电对电子设备的正常运转构成了严重的威胁，不仅严重干扰了数据的存储与运输，同时也会导致各类信息化电子设备的大范围损毁，甚至导致重大人员伤亡事故。目前我国气象监测系统已经大部分完成了信息化改造，引进的气象设备基本上都为数字化的电子设备，并以计算机网络为媒介，实现了远程监控与气象数据的实时汇总、分析。大量电子设备的配置，使得气象设备管理与维护工作更需要对防雷措施予以重视，如室外监控摄像头、卫星接收设备和大量分散布设的区域自动监测站等，更需要充分的防雷保护，以保障气象数据传输的稳定性、完整性与准确性。
1区域自动监测站的防雷措施分析
区域自动监测站点通常分布于野外的空地、建筑物顶端或其他较为偏僻，人力难以达到之处，是气象监测的重要数据来源之一。在安设区域自动站时，往往由于客观原因的限制，如时间紧迫，安装任务重以及周边环境条件差等，加上建设人员的疏忽和设计与安装流程上对防雷工作忽略，使得这些设备对雷电侵袭的抵抗力普遍较差，加强该类型气象设备的防雷工作应从以下几点做起：第一，在建站过程中，严格遵守相关规范文件，如《QX30-2004自动气象站场室防雷技术规范》等，尤其在选址环节，更需要充分考虑维护、通信、防雷的多种因素，并建站的基础预埋环节做好接地。第二，在配置了风传感器的自动站，选址过程中应当尽量避免山顶和超高建筑物顶等突出位置。第三，应在安装主控计算机时配备弱电防雷保护措施，选择防雷插座；观测站顶部需要安装接闪器，并反复检测其接地性能，接地电阻应不大于10Ω，确保其能够有效工作。第四，做好等电位连接工作，尤其对于装置外露的可导电部分全部要确保该环节的可靠性，其过渡电阻应控制在0.24Ω以下，等电位接地端子的接地电阻应控制在4Ω以下。第五，在进行自动站内布线工作时，应尽量避免信号线的架空情况，针对雷击事件的多发区域，应当酌情选取金属材料的穿线管，同时也必须做好金属管的接地工作。
2卫星接收系统室外设备的防雷措施分析
卫星接收系统是气象局接收数据的主要途径之一，如常用的CMACASE系统和北斗卫星系统等，这些接收系统的使用，极大的提高了气象资料的传输规模，也显著提高了数据传输的实时性，这对于气象预警的时效性而言是至关重要的。卫星接收系统的室外设备通常安置于建筑物顶端或空旷无遮挡的高处，且与主控机房直接相连，一旦遭到雷击，其连锁感应带来的损失不可估量，因此必须充分保障该设备的防雷效果，可以重点关注以下几个方面：第一，卫星天线易遭受直接雷击，因此在安装该设备时需要特别注意设置独立接闪杆，应与天线保持3m左右距离，发挥其最大保护效能，接闪杆可与建筑的接地体共用接地。第二，天线上配备了多个金属部件，是防雷工作的重点对象，应保持这些部件的良好接地性能，使用大于等于16m2的`接地线引至接地网；确保接地电阻控制在4Ω以下。第三，在为了保护室内设备，理论上应在馈线间与外界设备的引线处和电源进线处安装避雷器。但需要卫星接收设备的信号传输超过20m以后，由于信号电涌导致的信号衰减效应对气象数据的准确性造成的影响，可仅对卫星接收机进行电源防雷保护。第四，室内设备需要执行屏蔽接地处理，同时对设备的所有防静电接地、安全保护接地、浪涌保护器接地端等必须进行等电位接地处理；第五，采用屏蔽性能良好的金属软管引导天线高频头的信号线，将其与室内接收系统之间连接，同时要确保金属软管的底端的接地性能良好。
3视频监控系统的防雷措施分析
安全视频监控系统在气象监控领域内得到了快速推广，被设置在各种气象机构与站点处，这些视频监控设备不仅保障了气象部门重点单位与关键设备的安全，记录突发事件，同时更是对气象数据的有力补充，如保留下灾害性天气的影像资料等。但目前该类设备的防雷措施却一直存在缺陷，并未得到充分的重视，监控设备的安装工作较为随意，供应商也因为成本等原因而简化了安装和维护工作，更进一步削弱了该类设备的防雷性能。近年来已经出现了多次视频监控设备的雷击事件，造成了大量的损失，因此必须加强该类设备的防雷工作，可从以下几个方面入手：第一，视频监控设备作为其所在建筑物的安全监控系统中的一环，防雷措施也必须结合该建筑物统一考虑，并严格遵循国家和行业标准。第二，从设备选型环节入手，确保购置的设备符合相关的雷电防护要求，有些视频监控设备自带防雷功能，否则应选择与之相匹配的防雷器。第三，系统应有防雷击措施。应设置电源避雷装置，宜设置信号避雷或隔离装置。第四，对于视频监控系统的核心部件，如摄像头，根据需要单独设置摄像头专用接闪杆进行保护。需要注意的是应确定接闪杆的防护范围将设备包含在内，同时为了防止感应雷，尽量避免选用接地防雷器，转而以防雷电路保护替代。第五，整个监控系统应做等电位接地，该工作针对两个对象，分别为室外金属构件和室内金属构件。监控机房应满足系统抗干扰和电气安全的双重要求，并不得与强电的电网零线短接或混接。
4车载移动气象系统的防雷措施分析
随着全球气候异常变化现象的频繁出现，以往固定式的监测模式已经不能满足对气象数据的及时采集需求，也无法为防御气象灾害和应急处理的相关工作提供有力的支持，因此近年来以车载平台为主的移动式气象系统监测站点得到了快读的推广，如移动雷达、移动自动站、移动检定系统及移动人影作业系统等。车载移动气象系统的应用很好的提高了气象监测工作的灵活性与机动性，但车载系统内部的电子设备高度集中，其抗雷电干扰能力极差，而该类系统恰恰最常应用在极端气候条件下，因此防雷措施的不足导致的问题更加严重。结合工作实际，对改进这一现状提出以下几条建议：第一，野外作业选址:空旷地带，要尽量远离铁塔、金属立杆、孤立大树等、为确保良好的接地效果，移动车载系统野外作业地点宜选择在比较潮湿，石沙较少的区域内。第二，宜在车上架设独立接闪杆，在对接闪杆进行选型时需要充分参考车的外型尺寸。车上天线的高度以及雷电防护区的划分情况。接闪杆的支架应与车体绝缘，应尽量采用具有提前放电功能或可防止侧击雷击的接闪杆。并可根据车辆的实际情况，在车顶按对角线设计安装可折叠式或可拆卸式接闪杆。第三，系统设备、车体、发电机、通信设备等所有设备接地和防雷接地宜共用同一接地装置，防止在紧急忙乱中出现多点接地现象。同时，系统所有构件都应与车体进行等电位连接。第四，做好信号防雷:不同类型的数据传输线应选用不同类型的保护器，通信设备的输入/输出端口处和网络设备接口处，安装适配的电子系统电涌保护器；在收/发通信设备的射频出、入端口处安装天馈线路电涌保护器。
5结语
防雷措施是室外气象设备安装建设工作中的重点内容，尤其在气象监测技术进入了信息化时代之后，电子设备的应用规模远远超过了以往任何时期，一旦发生雷击事故，带来的数据损失、设备损失和人员伤亡都是不可估量的，因此更有必要加强雷击预防措施。从实际的建设与维护工程出发，围绕室外区域自动监测站点、卫星接收设备、视频监控设备和车载监测设备的防雷工作展开研究与探讨，并对雷电防护工作做了一个经验性的总结，为室外气象设备建设工作提供了参考。相信随着自动化技术和智能设备技术的不断发展，会涌现出更多更优秀的防雷措施与相关设备，进一步保障气象设备的可靠运转。
【参考文献】
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