自动气象站防雷技术对农业的影响

时间：2021-01-24 10:06:48 所属分类：农业基础科学 浏览量:

自动气象站的投入使用不仅提高了大气探测自动化水平，同时为人们的日常生产和生活提供了保证。为了更好地为人们提供天气预报和监测预警服务，应该加强对自动气象站的安全预警工作，尤其是自动气象站在防雷过程中存在的问题是人们面临的课题。相关的研究显示

　　自动气象站的投入使用不仅提高了大气探测自动化水平，同时为人们的日常生产和生活提供了保证。为了更好地为人们提供天气预报和监测预警服务，应该加强对自动气象站的安全预警工作，尤其是自动气象站在防雷过程中存在的问题是人们面临的课题。相关的研究显示，在自动气象站运行的过程中经常出现雷击故障，必须引起重视。自动气象站中的一些设备多是电子设备，这些设备的主要特点是绝缘程度低，同时电流耐受能力差，对外界的干扰不敏感。此外，许多自动气象站都安装在空旷的露天地带，周围没有高大的建筑物，在运行的过程中很容易受到雷电的侵袭。在自动气象站运行的过程中雷击事故很可能和地理环境和气候特征有关系，而防雷工作的不足也容易导致雷击事件的发生。

　　1自动气象站概述

　　气象站的主要特点是能够自动地观测和存储气象观测数据，能够对实时的温度、湿度气压等气象因素进行监测，同时还能够监控这一些因素的数据变化。自动气象站的类型有多种，但是结构差异性不大，都是由传感器、采集器、系统设备构成。即使户外环境差，也能够很好的运行，同时自动气象站设备的功耗低、稳定性好、精度高。现阶段，自动气象站被大量应用于气象、农业、水利、环保等行业中。一般情况下，自动气象站的主要构成部分是自动站数据采集设备和数据接收处理中心。自动站的数据采集设备，设备主要包括传感器单元、数据采集器、供电单元等。自动气象站通过对数据进行整理和分析能够得到气象环境的各种变化。随着气象环境的变化，传感器输出的电量也在发生变化，通过采集器的方式能够得到数据的变化，然后对信息数据进行质量的控制，经过处理之后得到气象因素的数值，通过主机显示出来。

　　2自动气象站雷击事故的原因

　　一般情况下，自动气象站包括两种建设的场地，不同建设场地遭受到雷击的概率也存在差异性。首先，第一种自动气象观测站就是在原基础上建立的自动气象站，是对原来自动气象站的升级与完善。其次，第二种自动气象站就是为了满足气象监测数据建立的自动气象站。在两种自动气象站建设的过程中都需要设计一定的防雷设施，能够有不同的雷电耐压能力。第以种气象观测站的雷电接地系统比较完善，在受到雷电袭击时的抗压能力比较强，不容易受到雷电的袭击。第二种自动气象观测站中有大量的电子设备，电子设备的抗雷电压力比较差，如果不能采取积极的防雷设计或者措施的话，很容易遭受雷电的袭击，造成自动气象站的破坏。此外，许多自动气象站都建在空旷的野外，加之防雷技术差，很容易受到雷电袭击。

　　3自动气象站防雷技术

　　为了保证自动气象站的正常运行，重视对自动气象站系统构成和安装上的要求，尤其应该重视自动气象站的防雷技术。在自动气象站防雷技术设计的过程中应该结合雷电的特点和形式进行，实现雷电防护的升级，降低雷电造成的影响。

　　3.1直击雷防护

　　在自动气象站运行的过程中，直击雷的危害比较大，如果受到直击累雷威胁的话，会造成气象站室外杆被破坏。为此，为了降低雷击所造成的影响，应该采取科学的防雷技术，可以安装避雷针，能够有效地预防雷击的侵害。首先，可以将避雷针安装在观测场的外部，同时对它的高度进行准确的计算，需要注意的是，在安装过程中保证传感器系统和避雷针之间的距离，保证两者之间的安全距离。其次，如果有条件的话，可以将避雷针安装在风传感器的金属支架上，保证安装的高度。此外，在安装的过程中，很容易受到场地因素的影响，需要科学的设计避雷针和传感器之间的距离。

　　3.2雷电波防护

　　如果雷电袭击自动气象站的话，很容易出现雷电波，直接危害人体的健康，同时损害自动气象站的内部设备。为此，采取科学的防雷技术，减少雷电波所造成的破坏。此外，可以在信号线或者是电源上安装电涌保护器，能够有效的时间对雷电的防御工作。如果屏蔽技术管的方式也能够减少雷电波的侵害，保证设备的信号线和电源能够多点接地，有效地降低了自动气象站遭受雷电的可能性。

　　3.3其他雷电防护措施

　　自动气象站在运行过程中因为地理位置比较特殊很容易受到雷电的袭击，同时会遭到不同程度的破坏。为此，应该采取综合性的雷电防护措施，达到安全分类的目的。首先，电位连接很关键，科学的电位连接能够有效地防止雷电的袭击，减少雷电灾害所造成的影响。其次，安装设备结构框架或者金属门框，能够取得比较好的防雷效果。最后，综合布线的方式也能够实现防雷的目的。

　　3.4自动气象站防雷地网安装需要注意的问题

　　防雷地网安装不科学也会造成雷电对自动气象站的设备受损。为此，在安装防雷地网的过程中必须要重视防雷地网的质量以及自动气象站防雷地网的要求。需要注意的是，防雷地网的接地电阻不能太大，如果接地的电阻比较大的话会影响电流进入到土层中。

　　4自动气象站防雷的技术处理措施

　　在地面气象观测系统建设的过程中，自动气象站起了关键的作用，在天气预报预测中不可或缺。然而在自动气象站过程中经常会受到雷电的袭击，直接影响到制动气象站的观测质量，影响自动气象站的作用，甚至造成严重的人员伤亡和经济损失。此外，如果自动气象站不能正常运行的话，对农业的发展非常不利，不能为农业规避自然灾害提供充分的气象数据，导致农产品质量的下降，给农民造成严重的经济损失，不利于我国农业的可持续性发展。第一，可以单独安装避雷针。单独安装避雷针能够有效的防止对传输线的危害，如果条件允许的话，应该避雷针和风传感器设置分开，保证两个系统之间的安全距离。第二，等电位连接。将避雷针和金属管做等电位连接，可以将固定的避雷针使用特殊的装置和金属管电气连接，实现两个设备的等电位连接。第三，将接地组织安装在观测地区以外。保证数据线和接地线的安全距离，如果距离不够长的话，可以通过其他的办法来增加角度。第四，房间里的电位接地板使用铜制品，对厚度有一定的要求，能够有效地削减接地板的直流电阻和高频电阻，此外，接地线最好平直粗短，能够取得比较好的防御效果。第五，应该安装电源避雷器。应该在自动气象站等设备应用的线上面安装电源避雷器。第六，其他防雷保护的方法。在雷电出现之前及时的切断的观测房间的电源，切断微机和外面的通信，能够有效地避免雷电流入到室内。此外，有些站台的防雷装置不够完善，其实地理位置很高，采集器前面没有安装避雷器，为此，可以将信号线连接切断，停止自动气象站的工作，也能够有效地减少雷电灾害的影响。

　　5自动气象站防雷技术对农业的影响

　　5.1自动气象站对农业发展的影响

　　自动气象站在技术的支持下对气象数据进行收集和分析，对气象信息进行24小时监控。自动气象站主要由室内和室外两部分构成。室内自动气象站就是负责对资料的处理和显示，室外为感应系统，两者之间相互联系能够对信息进行输送和传达，从而构成自动气象站系统。随着气象要素的改变，传感器输出电量也在改变，对信息的手收集也需要进行改变。进行数据处理的过程中，自动气象站能够对信息的质量进行监督，从而得到真实有效的信息之后传输到计算机内，然后在自动气象站和数据接收中心的协助下能够显示出气候温度的变化，通过对数据进行分析能够有效地规避气象灾害所造成的影响。通过自动气象站对金融数据进行分析和控制，对农业自然灾害分布规律和影响范围进行分析之后才有针对性的措施，重视对农作物的种植管理。另外，结合对自动气象站监测的气象信息分析可以知道当地的温度变化情况，通过温度环境规避不利资源，缩减农业生产的投入，提高我国农业生产的经济效益。自动气象站不能准确地预测天气情况很容易导致农业生产有着很大的不确定性，不利于我国农业生产的发展。应该重视对自动气象站的建设，保证自动气象站处于安全正常运行状态，能够及时地为农民群众检测和发布气象灾害信息，保证农业生产的安全性。

　　5.2雷电对自动气象站的影响

　　因为自动气象站需要在室外环境中工作，如果没有保护措施的话很容易受到雷电灾害的影响。当前，比较常见的雷击灾害分为三种模式。首先，自动气象站的传感器和采集器受到雷电的袭击。其次，电源线和信号线受到雷电的袭击，电源线和信号线是比较重要的系统，一旦受到雷电袭击的话对自动气象站的影响比较大，直接导致雷电波冲入系统内，导致设备无法正常的运行，此外，如果自动气象站是否存在累积放电的话，很容易在四周形成磁场，导致电源线和信号线受损。最后，自动气象站在建设过程中防雷地网安装不科学，或者是接地电阻比较大，导致雷电不能进入土层，在四周形成电荷堆积，导致周围的电压增加。此外，高电压可能沿着接地线进入系统内，造成设备受到损害。为此，加强对防雷技术的研究和应用，尤其加强防雷技术在农业生产中的应用，有效地降低雷电灾害对农业生产造成的影响，保证自动气象站的正常运行。

　　6结语

　　在农业生产和发展过程中，自动气象站起着非常关键的作用，能够及时为农民提供气象灾害的一些信息，保证农民及时地规避气象灾害所造成的影响。然而在自动气象站发展的过程中很容易受到了雷电的袭击，一旦受到雷电的袭击，自动气象站的安全性和运行将会受到影响，不能有效地为农民提供气象灾害。为此，为了保障农业生产的经济效益，应该采取科学的防雷技术，重点分析气象站防雷技术对农业的影响，采取有针对性的措施，保证农业的健康发展。此外，为了保证自动气象站稳定运行，应该加强对中央气象站的日常维修和保养工作，避免其受到损坏而影响作用的发挥。

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　　[3]陈振德,李智标.自动气象站的雷电及过电压保护[J].中国信息化,2013(12)

　　《自动气象站防雷技术对农业的影响》来源：《农村经济与科技》，作者：朱加红

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