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摘要：气象台站实景监控系统防雷技术是一项复杂的工作，采取有效措施针对性加强防御，对有效保护气象台站实景监控系统有重要意义。文章简单介绍气象台站的雷击形式和雷击途径，就气象台站实景监控系统防雷保护措施进行分析和归纳，重点强调接闪器的安装，特别是接头的处理方法要符合规范要求。
关键词：气象台站；实景监控 防雷；措施
中图分类号：S429 文献标识码：A
引言
气象台站的建筑越来越高，相应的电子设备也越来越多，遭受雷电袭击的可能性在加大。一旦遭遇雷击，就容易造成电器设备的毁灭性损坏，给气象台站实景监控系统的正常运行带来严重威胁。掌握雷击形式和雷击途径，便可以制定针对性防御措施进行科学应对，最大限度避免雷击的发生。
1 气象台站的雷击形式
地面建筑物或者树木容易遭受雷击，是因为这些建筑物和树木防雷措施不够造成的。根据相关雷击事故调查，雷击可以分为直击雷和感应雷2种。气象台站如果防雷措施不到位，也会遭受雷击的威胁，不管是直击雷还是感应雷，都会对气象台站设备和人员造成巨大损失。
1.1 雷电静电感应
地面上的建筑物或者其他物体，如果雷云来袭，强电场的直接作用，会让这些建筑物因静电感应而带上与雷云极性相反的电荷。当这些电荷蓄积到一定程度时，雷云就会通过雷击向地面形成放电，地面上相反电荷被放电时，如果建筑物避雷接地情况不好，或者没有避雷接地防雷措施，就会在短时间内形成感应高电压。据测定，这种局部高电压可以达（4～10）×104kV。如此高电压势必要造成设备损坏，特别是电子、电器元件的损毁。如果周围有易燃易爆物品，还可能引起火灾或爆炸，危害相当剧烈。
1.2 雷电电磁感应
雷云往往会产生巨大电流，当这些极高和陡度的电流通过避雷针或者其他物体向大地泄入电流时，会在这些放电体周围产生强大电磁场。在这个强大磁场中，一些金屬性物体会感应产生较大的电动势。当这些金属之间有缝隙或者接触不好，电流通过回路时，就会形成剧烈热效应，这和线路接触不良情形是一样的。可以造成电子设备的损坏，也可以引起火灾和爆炸。
2 气象台站雷击路径
气象台站缆线较多，很容易出现一些衔接问题，发生雷击的情况就比较多。根据以往雷击事故分析可知，雷击的途径主要有以下几个方面：
2.1 电缆线
气象台站的电缆线主要是指供电局架空引入的输电线，以及从业务楼配电盒外送的电缆线。这些电缆线由于部分裸露在外面，雷雨来时，电缆线很容易将感应到的强电动势输送到室内用电设备和电子电器设备上，造成这些设备被击坏。
2.2 天馈线
气象台站都会在楼平台高处安装天馈线和一些电缆，雷电感应之后，这些感应高电压会和信号电压一同传送到接收和发射设备上，造成电子电器损毁。
2.3 信号传输线
气象台站都有电话线和网络连线，这些进入业务楼的信号传输线一旦被感应高电压，也会将高电流随信号线直达计算机等设备，造成计算机和其他设备的损坏。
2.4 地电位反击
雷电来袭时，当峰值极大的电流通过避雷针等接地装置时，会产生很高的反击电压，一般情况下，电压值能够达到100kV以上。附近的电器设备就有被损坏的可能。
2.5 金属管道
气象台站建筑如果有一些金属管道接地，如果接地不好，像水管、暖气管等。一旦雷电来时，就会感应雷电高压，与处于地电位的电器设备之间，可以形成几千伏的电位差，很容易造成电器设备的损坏。
3 气象台站实景监控系统的构成
气象实景监控体系由前端监控系统和远程监控中心系统组成，前端监控的子系统又由终端采集、前端显示单元、信号传输和前端控制中心构成。这个子系统的主要功能是对图像信号进行传输、显示、分配、记录、控制、动态监测和重放等技术处理。终端采集时还可以根据监控范围和监控现场环境选用红外一体化摄像机进行实时拍摄，摄像机旋转控制载体可以选用室外型云台。终端采集中心和控制中心之间的联系，一般用同轴电缆进行信号传输，也可以运用光纤传输方式。
气象实景远程监控中心为省市两级监控中心，远程控制中心的主要任务是对前端监控系统进行远程控制，负责运行监控和工作程序调度。
4 气象台站实景监控系统的防雷技术要求
气象台站实景监控系统进行防雷设计，要根据当地气候地理、环境、地质、土壤等特点，以及雷电活动规律，采取针对性措施，进行综合防治。可以采用接闪、分流、屏蔽、等电位连接、合理布线、电涌保护等技术措施，有效防止雷电的侵袭。
4.1 安装避雷装置
气象台站建筑要安装避雷接闪器。所谓接闪器就由避雷针、避雷带、避雷网、避雷线等组成的避雷装置。气象台站要根据建筑物特点选择接闪器设置，对铁塔、通讯卫星天线应该安装避雷针，对楼房要沿着女儿墙、屋脊、屋檐、屋角安装避雷带，对库房和工作基地要安装避雷针，对一些钢筋框架和门窗要注意接地。在安装接闪器时，要注意避雷针与被保护物之间要留有足够距离，一般要大于5m，不得小于3m。
4.2 前端监控子系统防雷保护
前端控制子系统安装在室外的红外摄像机、云台等设备要置于接闪器的保护范围之内，前端设备要采取扁钢与观测场的接地装置连接，接头要采用焊接，焊接宽度不能低于扁钢宽度的2倍，而且要三面焊接。观测场地接地电阻值不得大于4Ω。接地线要形成封闭回路，否则不可与强电网领先短路或混接。
4.3 传输线路防雷保护
气象台站实景监控系统的信号线和电缆传输线，不宜架空设置，应该采用钢管直接埋地铺设比较保险，钢管两端要可靠接地。假如电缆线和信号传输线难以全部使用钢管，可以在电缆进入终端和前端部分使用钢管接地引入，特别是在入户端口要将电缆钢管同防雷接地装置连接。
4.4 远程监控中心防雷保护
远程控制中心大多设在室内，防雷重点主要是直击雷保护、等电位连接、雷电波侵入和电涌保护等方面。
直击雷保护是指监控中心屋顶采取的避雷防护措施，主要保护环节是避雷针连接，也就是接闪器、引下线等部位要采取应热镀锌或者涂漆处理。远程监控中心等电位连接要采用S星型结构，并且要设置一条等电位连接母排，将避雷针接地、PE线、防静电接地、设备保护接地与等电位母排连接。低压电源线从配电室到监控中心要采取全线埋地敷设引入，并且要在电缆线入户将金属外皮、金属线槽接地。计算机终端要安装信号防雷器，防雷器连接导线要平直，长度一般不能大于0.5m。监控中心低压配电要安装B级保护电源线路浪涌保护器，其第三极标称放电电流≥20KA，信号浪涌保护器和电源浪涌保护器都要安装在运行设备的前端。
4.5 防雷装置维护和管理
气象台站实景监控系统防雷保护装置需要有专人负责管理维护，每年的雷雨季节，要全面检查防雷装置的运行情况，特别是接头处，应该排查重点，发现接触不良、积尘过多、SPD跳火或者发热等情况，要及时采取措施维修。气象台站每年要让有关单位对防雷装置进行年度监测，如果发生雷击灾害，也要及时向防雷主管部门报告，进行相关调查和鉴定。
5 结语
气象台站实景监控系统防雷工作事关人员生命财产安全，切不可掉以轻心。不仅要提高防范意识，还要注意加强一些防范常识，要配合相关技术人员把防雷工作落实到位。只有精心设计、科学施工、加强管理和维护，才能确保气象台站实景监控系统安全正常运行，远离雷电的威胁。
参考文献
[1] 王志勤，刘小玲.气象台站实景监控系统的防雷技术[J].黑龙江科技信息,2013(06).
[2] 姚继乳,付春阳.气象防雷技术[J].城市建设理论研究,2012(39).
[3] 邹斌,甄晴,封心充.气象台站实景监控系统的防雷技术[J].硅谷,2008(11).
作者简介：张俊杰（1986-），男，汉族，福建省福清市气象局，助理工程师，研究方向：气象防雷。
关键词：气象台站；实景监控 防雷；措施
中图分类号：S429 文献标识码：A
引言
气象台站的建筑越来越高，相应的电子设备也越来越多，遭受雷电袭击的可能性在加大。一旦遭遇雷击，就容易造成电器设备的毁灭性损坏，给气象台站实景监控系统的正常运行带来严重威胁。掌握雷击形式和雷击途径，便可以制定针对性防御措施进行科学应对，最大限度避免雷击的发生。
1 气象台站的雷击形式
地面建筑物或者树木容易遭受雷击，是因为这些建筑物和树木防雷措施不够造成的。根据相关雷击事故调查，雷击可以分为直击雷和感应雷2种。气象台站如果防雷措施不到位，也会遭受雷击的威胁，不管是直击雷还是感应雷，都会对气象台站设备和人员造成巨大损失。
1.1 雷电静电感应
地面上的建筑物或者其他物体，如果雷云来袭，强电场的直接作用，会让这些建筑物因静电感应而带上与雷云极性相反的电荷。当这些电荷蓄积到一定程度时，雷云就会通过雷击向地面形成放电，地面上相反电荷被放电时，如果建筑物避雷接地情况不好，或者没有避雷接地防雷措施，就会在短时间内形成感应高电压。据测定，这种局部高电压可以达（4～10）×104kV。如此高电压势必要造成设备损坏，特别是电子、电器元件的损毁。如果周围有易燃易爆物品，还可能引起火灾或爆炸，危害相当剧烈。
1.2 雷电电磁感应
雷云往往会产生巨大电流，当这些极高和陡度的电流通过避雷针或者其他物体向大地泄入电流时，会在这些放电体周围产生强大电磁场。在这个强大磁场中，一些金屬性物体会感应产生较大的电动势。当这些金属之间有缝隙或者接触不好，电流通过回路时，就会形成剧烈热效应，这和线路接触不良情形是一样的。可以造成电子设备的损坏，也可以引起火灾和爆炸。
2 气象台站雷击路径
气象台站缆线较多，很容易出现一些衔接问题，发生雷击的情况就比较多。根据以往雷击事故分析可知，雷击的途径主要有以下几个方面：
2.1 电缆线
气象台站的电缆线主要是指供电局架空引入的输电线，以及从业务楼配电盒外送的电缆线。这些电缆线由于部分裸露在外面，雷雨来时，电缆线很容易将感应到的强电动势输送到室内用电设备和电子电器设备上，造成这些设备被击坏。
2.2 天馈线
气象台站都会在楼平台高处安装天馈线和一些电缆，雷电感应之后，这些感应高电压会和信号电压一同传送到接收和发射设备上，造成电子电器损毁。
2.3 信号传输线
气象台站都有电话线和网络连线，这些进入业务楼的信号传输线一旦被感应高电压，也会将高电流随信号线直达计算机等设备，造成计算机和其他设备的损坏。
2.4 地电位反击
雷电来袭时，当峰值极大的电流通过避雷针等接地装置时，会产生很高的反击电压，一般情况下，电压值能够达到100kV以上。附近的电器设备就有被损坏的可能。
2.5 金属管道
气象台站建筑如果有一些金属管道接地，如果接地不好，像水管、暖气管等。一旦雷电来时，就会感应雷电高压，与处于地电位的电器设备之间，可以形成几千伏的电位差，很容易造成电器设备的损坏。
3 气象台站实景监控系统的构成
气象实景监控体系由前端监控系统和远程监控中心系统组成，前端监控的子系统又由终端采集、前端显示单元、信号传输和前端控制中心构成。这个子系统的主要功能是对图像信号进行传输、显示、分配、记录、控制、动态监测和重放等技术处理。终端采集时还可以根据监控范围和监控现场环境选用红外一体化摄像机进行实时拍摄，摄像机旋转控制载体可以选用室外型云台。终端采集中心和控制中心之间的联系，一般用同轴电缆进行信号传输，也可以运用光纤传输方式。
气象实景远程监控中心为省市两级监控中心，远程控制中心的主要任务是对前端监控系统进行远程控制，负责运行监控和工作程序调度。
4 气象台站实景监控系统的防雷技术要求
气象台站实景监控系统进行防雷设计，要根据当地气候地理、环境、地质、土壤等特点，以及雷电活动规律，采取针对性措施，进行综合防治。可以采用接闪、分流、屏蔽、等电位连接、合理布线、电涌保护等技术措施，有效防止雷电的侵袭。
4.1 安装避雷装置
气象台站建筑要安装避雷接闪器。所谓接闪器就由避雷针、避雷带、避雷网、避雷线等组成的避雷装置。气象台站要根据建筑物特点选择接闪器设置，对铁塔、通讯卫星天线应该安装避雷针，对楼房要沿着女儿墙、屋脊、屋檐、屋角安装避雷带，对库房和工作基地要安装避雷针，对一些钢筋框架和门窗要注意接地。在安装接闪器时，要注意避雷针与被保护物之间要留有足够距离，一般要大于5m，不得小于3m。
4.2 前端监控子系统防雷保护
前端控制子系统安装在室外的红外摄像机、云台等设备要置于接闪器的保护范围之内，前端设备要采取扁钢与观测场的接地装置连接，接头要采用焊接，焊接宽度不能低于扁钢宽度的2倍，而且要三面焊接。观测场地接地电阻值不得大于4Ω。接地线要形成封闭回路，否则不可与强电网领先短路或混接。
4.3 传输线路防雷保护
气象台站实景监控系统的信号线和电缆传输线，不宜架空设置，应该采用钢管直接埋地铺设比较保险，钢管两端要可靠接地。假如电缆线和信号传输线难以全部使用钢管，可以在电缆进入终端和前端部分使用钢管接地引入，特别是在入户端口要将电缆钢管同防雷接地装置连接。
4.4 远程监控中心防雷保护
远程控制中心大多设在室内，防雷重点主要是直击雷保护、等电位连接、雷电波侵入和电涌保护等方面。
直击雷保护是指监控中心屋顶采取的避雷防护措施，主要保护环节是避雷针连接，也就是接闪器、引下线等部位要采取应热镀锌或者涂漆处理。远程监控中心等电位连接要采用S星型结构，并且要设置一条等电位连接母排，将避雷针接地、PE线、防静电接地、设备保护接地与等电位母排连接。低压电源线从配电室到监控中心要采取全线埋地敷设引入，并且要在电缆线入户将金属外皮、金属线槽接地。计算机终端要安装信号防雷器，防雷器连接导线要平直，长度一般不能大于0.5m。监控中心低压配电要安装B级保护电源线路浪涌保护器，其第三极标称放电电流≥20KA，信号浪涌保护器和电源浪涌保护器都要安装在运行设备的前端。
4.5 防雷装置维护和管理
气象台站实景监控系统防雷保护装置需要有专人负责管理维护，每年的雷雨季节，要全面检查防雷装置的运行情况，特别是接头处，应该排查重点，发现接触不良、积尘过多、SPD跳火或者发热等情况，要及时采取措施维修。气象台站每年要让有关单位对防雷装置进行年度监测，如果发生雷击灾害，也要及时向防雷主管部门报告，进行相关调查和鉴定。
5 结语
气象台站实景监控系统防雷工作事关人员生命财产安全，切不可掉以轻心。不仅要提高防范意识，还要注意加强一些防范常识，要配合相关技术人员把防雷工作落实到位。只有精心设计、科学施工、加强管理和维护，才能确保气象台站实景监控系统安全正常运行，远离雷电的威胁。
参考文献
[1] 王志勤，刘小玲.气象台站实景监控系统的防雷技术[J].黑龙江科技信息,2013(06).
[2] 姚继乳,付春阳.气象防雷技术[J].城市建设理论研究,2012(39).
[3] 邹斌,甄晴,封心充.气象台站实景监控系统的防雷技术[J].硅谷,2008(11).
作者简介：张俊杰（1986-），男，汉族，福建省福清市气象局，助理工程师，研究方向：气象防雷。