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摘 要认真分析了自动气象站从室外、室内及传输线路的雷电防御工作。介绍了在自动气象站遭受雷击时的处理方法，意在为同行在以后自动气象站遭受雷击时使仪器设备快速恢复正常工作，减少气象信息数据的缺失提供几点有益的参考。
关键词自动气象站；雷电防御；方法
中图分类号TM文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)052-0102-01
雷雨季节即将来临，自动气象站防雷工作又成为当前工作的重中之重。自动气象站是安装运行在室外环境下，与市电、通信网络相联系的现代化仪器设备，存在着较高的遭受雷电损害的危险性。自动气象站建成以后，各地自动站仪器遭受雷击的情况屡见不鲜，造成严重的损失。自动气象站的雷电防御工作必须严格做好，以保障地面气象观测工作的正常运转。
1充分做好自动气象站的雷电防护工作
自动气象站是由传感器、采集器、通讯接口、系统电源、计算机等组成的电子设备，由于电子设备对雷电电磁脉冲特别敏感，普遍存在着绝缘强度低、过电压和过电流耐受能力差、对电磁干扰敏感等弱点，因此自动气象站潜伏着严重的不安全性。自动气象站按被雷击的形式可分为: 直击雷击、感应雷击、雷电反击和高电位引入。雷电防护工作按场地可分为：室外雷电防护、室内雷电防护和传输线路的雷电防护。
1.1室外雷电防护
认真做好源头工作。在自动站初建时，一定要严格按照厂家对观测场防雷技术的要求，从地网布局、接地体位置、观测场接地电阻到引下线接地都应达到自动气象站的防雷技术标准。室外防雷主要包括空气截雷系统即避雷针或避雷带，引下线或接地系统。在距观测场的安全距离处安装独立避雷针，使观测场内包括风塔、风杆在内的所有仪器设备都处在避雷针的保护范围之内，避免直击雷高电位从电源线、数据线窜入室内。观测场内的各传感器线缆应增设与防雷板相匹配或启动电压低于防雷板的防雷元件并良好接地，这样能起到分流分压的作用，还能相应提高防雷板的耐压水平，起到加强保护采集器的作用。观测场内的所有仪器的金属部件、独立避雷针接地、各种电缆的金属护层、屏蔽钢管的两端以及金属围栏等都与场内的等电位连接带保持良好的电气导通；合理布线还要考虑各种线缆管线之间的有效间距，避免高电位反击。
1.2室内雷电防护
室内防雷系统主要是针对建筑物内易受高电压破坏的设备，主要有计算机、通信接口、路由器、交换机、UPS、数据传输线、电话机等电子设备，应采取有效防护技术措施。在计算机各通信接口处安装各类通信接口防雷器，特别是主机与采集器、宽带路由器、服务器的输出接口均要加装信号防雷装置。在电源系统，即计算机电源、UPS电源、市电电源等前级必须安装电源防雷器，并按分区、分级、分层的防御理论进行防雷器的安装，同时通过合理的布线、屏蔽、均压等电位联接理论及规范的接地等有效措施,使设备受到电压侵害时，保护装置能快速动作，将能量泄放，从而保护设备不受损坏，降低雷电可能引起的侵害程度。
1.3传输线路的雷电防护
自动站安装在空旷处，从传感器到采集器，再到计算机，传输线有一段距离，而且数据传输线与电源线、接地线等是处在几乎相同的电磁环境内，相互之间存在一定影响，数据传输线很难做到电磁屏蔽。这就容易造成雷电通过磁场耦合、电场耦合、电阻耦合等以传导和辐射方式对自动气象站设备构成侵害。因此引入办公楼的电源线、信号线需穿钢管屏蔽，钢管做良好接地。电源线加装第三级电源避雷器,第三级电源避雷器的残压应≤115kV，与需保护设备的最近距离应≤15m，所有信号线入户端安装适配的信号避雷器。当遭遇强烈的雷雨天气时，自动站仍存在遭雷击的可能，观测员最好避开定时天气报、重要天气报及正点数据采样传输时段，切断微机电源，等强雷暴远离本站时再开机，这是一种比较安全有效的方法。
2自动气象站遭受雷击事故的应急处理
2.1紧急集合相关人员
自动气象站遭受雷击时，观测员会手忙脚乱，一个人忙不过来，这时观测员一定要沉着、冷静，首先判断雷击是否把电源烧坏，观测员首先通知后勤保障人员尽快发电，使计算机供电正常。若供电后自动气象站不能回复正常，则立即通知测报科长或业务局长等应急人员到现场，分工合作处理故障。
2.2自动气象站遭受雷击的故障排查及处理
自动气象站遭受雷击既能造成数据的缺失又可能损坏仪器设备，造成采集器和计算机主机烧毁，电源烧坏，这样就会造成严重的影响。因此台站必须存有备份仪器，自动气象站遭到雷击时，若只是损坏到计算机则立即更换备份仪器。如果是影响到采集器不采集，秒闪灯呈红色不闪，其他定时、瞬间、修改、日期等按键左上角指示灯均呈绿色，采集器发出“嗡嗡”的连续鸣叫声，计算机显示软件实时遥测数据多数出现了红色数值，各有关数据框均无数据。这时首先应按一下采集器复位按键，看是否能恢复正常（同时起到资料保护的作用）。如不能恢复正常，则按以下方法处理：①将计算机退出“地面气象测报业务软件”，关闭计算机；②采集器总清零（将采集器电源开关由“1”置于“0”，再将采集器工作开关由“1”置于“0”），稍停一会儿时间；③重新打开采集器（先将采集器后右端电源开关由“0”置于“1”上，接通电源，听到一声“嘟”的响声，待响声停止后将采集器后左端工作开关由“0”拨到“1”位上，然后将采集器面板上年、月、日、时、分、秒重新修改设置后按以下复位键）；④重新启动计算机，进入“地面气象测报业务软件”和“自动气象站监控软件”，再进入“实时数据监控”，特别注意计算机时间要修改正确。
2.3正确处理观测任务
在自动气象站遭受雷击时往往伴有恶劣的天气，如强降水、大风、冰雹、龙卷等复杂的天气现象。当自动气象站仪器回复正常时，遇到观测任务则立即做好天气现象的观测与发报（若在仪器出现故障期间，需要进行人工观测发报）。人员要分工合作，如有冰雹大风时，有人测量最大冰雹的最大直径，有人测量降水，有人观测“云”、“能”、“天”等项目，然后正确输入观测数据，判断选择正确的天气现象编码，编发报文。在复杂紧张的天气情况下，仅凭借一个人的力量往往会造成遗漏或判断错误，产生错情，但人多力量大，每个人多认真思考，就会避免事故或错情的发生。团结协作的精神在观测工作中得到了发扬光大。
3结语
各站必须做好自动气象站的防雷工作，否则，发生人员或仪器的损伤，后果是相当惨重的。另外, 由于自动气象站的采集器等弱电设备是由精密的灵敏元件组成, 在市电供应不稳定出现电压波动时也会损坏仪器，因此, 自动气象站除做好综合防雷外,在电压不稳时所有仪器设备的供电（业务平台和观测场内）都应由UPS 电源提供。因为测报工作的重要性决定了无论出现任何故障都不能影响或延迟观测任务。
参考文献
[1]居青春,陈明霞.浅谈自动气象站的防雷设计要点[J].青海气象,2007,(S1):41-42.
[2]关象石,李银生,王凤山,等. 建筑物防雷技术标准规范汇编,2001,627-637.
关键词自动气象站；雷电防御；方法
中图分类号TM文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)052-0102-01
雷雨季节即将来临，自动气象站防雷工作又成为当前工作的重中之重。自动气象站是安装运行在室外环境下，与市电、通信网络相联系的现代化仪器设备，存在着较高的遭受雷电损害的危险性。自动气象站建成以后，各地自动站仪器遭受雷击的情况屡见不鲜，造成严重的损失。自动气象站的雷电防御工作必须严格做好，以保障地面气象观测工作的正常运转。
1充分做好自动气象站的雷电防护工作
自动气象站是由传感器、采集器、通讯接口、系统电源、计算机等组成的电子设备，由于电子设备对雷电电磁脉冲特别敏感，普遍存在着绝缘强度低、过电压和过电流耐受能力差、对电磁干扰敏感等弱点，因此自动气象站潜伏着严重的不安全性。自动气象站按被雷击的形式可分为: 直击雷击、感应雷击、雷电反击和高电位引入。雷电防护工作按场地可分为：室外雷电防护、室内雷电防护和传输线路的雷电防护。
1.1室外雷电防护
认真做好源头工作。在自动站初建时，一定要严格按照厂家对观测场防雷技术的要求，从地网布局、接地体位置、观测场接地电阻到引下线接地都应达到自动气象站的防雷技术标准。室外防雷主要包括空气截雷系统即避雷针或避雷带，引下线或接地系统。在距观测场的安全距离处安装独立避雷针，使观测场内包括风塔、风杆在内的所有仪器设备都处在避雷针的保护范围之内，避免直击雷高电位从电源线、数据线窜入室内。观测场内的各传感器线缆应增设与防雷板相匹配或启动电压低于防雷板的防雷元件并良好接地，这样能起到分流分压的作用，还能相应提高防雷板的耐压水平，起到加强保护采集器的作用。观测场内的所有仪器的金属部件、独立避雷针接地、各种电缆的金属护层、屏蔽钢管的两端以及金属围栏等都与场内的等电位连接带保持良好的电气导通；合理布线还要考虑各种线缆管线之间的有效间距，避免高电位反击。
1.2室内雷电防护
室内防雷系统主要是针对建筑物内易受高电压破坏的设备，主要有计算机、通信接口、路由器、交换机、UPS、数据传输线、电话机等电子设备，应采取有效防护技术措施。在计算机各通信接口处安装各类通信接口防雷器，特别是主机与采集器、宽带路由器、服务器的输出接口均要加装信号防雷装置。在电源系统，即计算机电源、UPS电源、市电电源等前级必须安装电源防雷器，并按分区、分级、分层的防御理论进行防雷器的安装，同时通过合理的布线、屏蔽、均压等电位联接理论及规范的接地等有效措施,使设备受到电压侵害时，保护装置能快速动作，将能量泄放，从而保护设备不受损坏，降低雷电可能引起的侵害程度。
1.3传输线路的雷电防护
自动站安装在空旷处，从传感器到采集器，再到计算机，传输线有一段距离，而且数据传输线与电源线、接地线等是处在几乎相同的电磁环境内，相互之间存在一定影响，数据传输线很难做到电磁屏蔽。这就容易造成雷电通过磁场耦合、电场耦合、电阻耦合等以传导和辐射方式对自动气象站设备构成侵害。因此引入办公楼的电源线、信号线需穿钢管屏蔽，钢管做良好接地。电源线加装第三级电源避雷器,第三级电源避雷器的残压应≤115kV，与需保护设备的最近距离应≤15m，所有信号线入户端安装适配的信号避雷器。当遭遇强烈的雷雨天气时，自动站仍存在遭雷击的可能，观测员最好避开定时天气报、重要天气报及正点数据采样传输时段，切断微机电源，等强雷暴远离本站时再开机，这是一种比较安全有效的方法。
2自动气象站遭受雷击事故的应急处理
2.1紧急集合相关人员
自动气象站遭受雷击时，观测员会手忙脚乱，一个人忙不过来，这时观测员一定要沉着、冷静，首先判断雷击是否把电源烧坏，观测员首先通知后勤保障人员尽快发电，使计算机供电正常。若供电后自动气象站不能回复正常，则立即通知测报科长或业务局长等应急人员到现场，分工合作处理故障。
2.2自动气象站遭受雷击的故障排查及处理
自动气象站遭受雷击既能造成数据的缺失又可能损坏仪器设备，造成采集器和计算机主机烧毁，电源烧坏，这样就会造成严重的影响。因此台站必须存有备份仪器，自动气象站遭到雷击时，若只是损坏到计算机则立即更换备份仪器。如果是影响到采集器不采集，秒闪灯呈红色不闪，其他定时、瞬间、修改、日期等按键左上角指示灯均呈绿色，采集器发出“嗡嗡”的连续鸣叫声，计算机显示软件实时遥测数据多数出现了红色数值，各有关数据框均无数据。这时首先应按一下采集器复位按键，看是否能恢复正常（同时起到资料保护的作用）。如不能恢复正常，则按以下方法处理：①将计算机退出“地面气象测报业务软件”，关闭计算机；②采集器总清零（将采集器电源开关由“1”置于“0”，再将采集器工作开关由“1”置于“0”），稍停一会儿时间；③重新打开采集器（先将采集器后右端电源开关由“0”置于“1”上，接通电源，听到一声“嘟”的响声，待响声停止后将采集器后左端工作开关由“0”拨到“1”位上，然后将采集器面板上年、月、日、时、分、秒重新修改设置后按以下复位键）；④重新启动计算机，进入“地面气象测报业务软件”和“自动气象站监控软件”，再进入“实时数据监控”，特别注意计算机时间要修改正确。
2.3正确处理观测任务
在自动气象站遭受雷击时往往伴有恶劣的天气，如强降水、大风、冰雹、龙卷等复杂的天气现象。当自动气象站仪器回复正常时，遇到观测任务则立即做好天气现象的观测与发报（若在仪器出现故障期间，需要进行人工观测发报）。人员要分工合作，如有冰雹大风时，有人测量最大冰雹的最大直径，有人测量降水，有人观测“云”、“能”、“天”等项目，然后正确输入观测数据，判断选择正确的天气现象编码，编发报文。在复杂紧张的天气情况下，仅凭借一个人的力量往往会造成遗漏或判断错误，产生错情，但人多力量大，每个人多认真思考，就会避免事故或错情的发生。团结协作的精神在观测工作中得到了发扬光大。
3结语
各站必须做好自动气象站的防雷工作，否则，发生人员或仪器的损伤，后果是相当惨重的。另外, 由于自动气象站的采集器等弱电设备是由精密的灵敏元件组成, 在市电供应不稳定出现电压波动时也会损坏仪器，因此, 自动气象站除做好综合防雷外,在电压不稳时所有仪器设备的供电（业务平台和观测场内）都应由UPS 电源提供。因为测报工作的重要性决定了无论出现任何故障都不能影响或延迟观测任务。
参考文献
[1]居青春,陈明霞.浅谈自动气象站的防雷设计要点[J].青海气象,2007,(S1):41-42.
[2]关象石,李银生,王凤山,等. 建筑物防雷技术标准规范汇编,2001,627-637.