自动气象站防雷技术对农业的影响

张东明 王皓 刘敏

摘要    科学技术的发展，使我国农业由以往的靠天吃饭转变为目前的提前监测，尤其是自动气象站投入使用以来，气象观测的及时性与准确性显著提升。然而，由于自动气象站大都建立在广阔的田野当中，导致雷击概率显著增加，不仅影响了气象观测的准确性，还导致无法准确做好农业天气预防工作，严重威胁了民众日常生产生活及农业生产。基于此，本文针对自动气象站防雷技术对农业的影响进行分析，以期能够为实现当地农业的稳步发展提供一定参考。

关键词    自动气象站;雷击;防雷技术;农业;影响

中图分类号    P429        文献标识码    A        文章编号   1007-5739（2019）10-0168-01

1    自动气象站雷击事故原因分析

通常情况下，自动气象站建设场地包括2种，建设场地不同导致其遭受雷击的概率也各不相同。第1种是在原观测站基础上建立的自动气象站，主要对自动气象站进行升级与完善;第2种是为满足气象数据监测而建立的自动气象站，表现出单要素特征。以上2种场地建设的自动气象站具有不同的雷电耐压能力。就前者而言，其防雷接地系统、所有的设施与设计都比较完善，因而其雷电抗压能力较强，不易遭受雷电的袭击。就后者而言，其中包含大量的电子设备，这些电子设备对雷电的抗压能力较弱，若不重视防雷设计工作，极易遭受雷击，进而对自动气象站造成严重损坏。而且，由于观测的需求导致大多数自动气象站都建设在屋顶或野外，其防雷技术相对薄弱，往往通过安装避雷针达到安全防护的目的[1-2]。

2    自动气象站防雷技术

2.1    直击雷防护

直击雷对自动气象站的危害主要表现在室外风杆遭到损坏。为了防止自动气象站遭受直击雷的袭击，就必须做好自动气象站的防雷技术工作，其中安装避雷针是最直接的方式。

自动气象站可以选取以下2种方式对避雷针进行安装，一是将独立避雷针安装在观测场的外部，并使用滚球法对安装避雷针的高度进行准确计算。在安装过程中还要注意分开设置风传感器系统与避雷针系统，并确保两者之间保持一定的安全距离。二是若条件不允许可以直接将避雷针安装在风传感器金属支架上，并使用滚球法测量避雷针的安装高度。在安装避雷针时，如果受到场地因素的限制，就必须对避雷针与风传感器之间的距离进行综合考虑，并适当对其进行调整。另外，还要对风传感器数据传输线路中的雷击电流引下线、线路屏蔽等问题进行综合考虑。

2.2    雷电波防护

一旦雷电袭击自动气象站，往往能够产生雷电电磁感应及雷电波入侵，进而对自动气象站内的设备造成一定程度的损坏。因此，必须采用有效的防雷技术以确保雷电波防护工作。通常情况下，雷电电磁感应与雷电波均通过信号线或电源线进行传播。因此，可以在信号线或电源线上安装电涌保护器，对雷击灾害进行有效预防。另外，还可以使用穿金属管屏蔽、屏蔽电缆等多种形式对设备的信号线及电源线进行安装，确保设备的信号线与电源线能够实现多点接地，进而有效地防止自动气象站遭受雷电袭击[3]。

2.3    其他雷电防护措施

由于自动气象站大都安装在空阔位置处，导致其极易遭受雷电的袭击，进而对站内设备构成不同程度的损坏。因此，必须综合使用多种雷电防护措施，以达到安全防雷的目的。首先，应当做好等电位连接，即建立联合共地运行的方式，以有效防止站内设备遭受雷电袭击;其次，应当在设备安置室内安装结构钢筋及金属框门窗，进而形成较为完善的屏蔽笼防止雷电;最后，还可以使用综合布线的方式，以有效防止雷电的袭击。

3    自动气象站防雷技术对农业的影响

3.1    自动气象站对农业的影响

当前，随着气象信息不断变化，与其对应的传感器输出电量也发生了一定程度的变化，数据采集器则会以收集与处理获取的数据为依据对相应的工程量要素进行转换。在处理数据时，自动气象站会实时控制数据质量，以确保气象台获取有效数据信息，并通过主控微机将数据显示出来。通常，自动气象站由自动站及数据接收中心2个部分组成，其中数据收集设备由供电、通讯、传感器、连接电缆、数据收集等5个部分组成。在农业生产过程中，自然条件与农业生产密切相关，气象条件对农业生产起到决定性作用[4-5]。

3.2    自动气象站雷击灾害对农业的影响

若自动气象站没有采取科学、有效的防雷技术，一旦遭受雷击将极易损坏气象站内的仪器设备，进而导致自动气象站无法正常工作。我国农业生产都是以自然条件为依据，如果自动气象站无法准确预测气象状况，将导致农业生产与发展中存在着极大的不确定性，进而严重影响农业的生产与发展。安装有效的防雷设施，确保自动气象站位于安全、正常运行状态，实时监控气象信息，及时监测并发布气象灾害信息，既能够保障农业的安全生产，还能為实现农业的快速发展起到一定的推动作用。

4    结语

就农业生产而言，自动气象站能够实时监控气象信息，并及时为农业发展提供准确的气象信息，进而实现农业生产效益的显著提升。因此，采取科学、有效的防雷技术，不仅可以确保自动气象站的安全、正常运转，还有助于推动我国农业实现快速、健康发展。

5    参考文献

[1] 艾合买提江·买吐送，图尔荪古丽·阿卜杜热西提.分析自动气象站防雷技术分析对农业的影响[J].中国林业产业，2016（3）：26.

[2] 周延洲，吕昆坤，黄茜，等.自动气象站防雷技术对农业的影响分析[J].中国农业信息，2015（14）：73.

[3] 白帆，李作平，梁帅，等.气象自动站防雷技术探讨[J]. 现代农业科技，2016（19）：217.

[4] 张虎，刘礼峰，吉振习.农村雷电灾害成因分析及防雷技术[J]. 安徽农学通报，2010，16（14）：227-228.

[5] 杨英.自动气象站常见故障及处理方法[J].南方农业，2018（12）：155.

作者简介   张东明（1985-），男，辽宁抚顺人，工程师，从事防雷检测工作。

收稿日期   2019-01-30