自动气象站防雷技术对农业的影响分析

周延洲，吕昆坤，黄 茜，周国军

（湖南省保靖县气象局，湖南保靖 416500）

在农业生产中，自动气象站的系统结构和安装位置都具有一定的特殊性，较为容易受到雷击的损害。对于自动气象站来说，防雷技术的运用将起到重要的影响。为了保证自动气象站能为农业生产提供正常的服务，人们有必要对自动气象站的防雷技术进行深入的研究。

1 自动气象站防雷技术分析对农业的影响

1.1 自动气象站与农业

在运行的过程中，自动气象站可以利用微处理器来进行气象信息的采集和处理，并对气象信息进行实时的监控。在气象要素不断变化的过程中，相应的传感器的输出电量会有所变化，而数据采集器则会通过采集和处理这些要素来进行相应的工程量要素的转换。同时，在数据处理的过程中，自动气象站还会对数据的质量进行控制，从而得出气象台所需要的实时数值，并通过主控微机来进行显示。而通常的情况下，自动气象站系统由数据接收中心和自动站两部分组成。其中，自动站数据采集设备则分为通讯单元、供电单元、数据采集器、连接电缆和传感器单元这5部分。在农业生产中，由于农业是在自然环境条件下的生产活动，所以会受到气象因素的影响。所以，想要保证农业生产，就要利用自动气象站进行气象信息的实时监控，从而通过分析农业自然灾害的分布规律来进行农业的区划与规划、合理作物布局和农作物的栽培管理等工作[1]。此外，还可以根据自动气象站提供的气象信息来进行气候资源的合理利用，并进行不利气象因素的规避，从而进行农业生产成本的降低，进而提供农业生产的经济效益。

1.2 自动气象站与雷击灾害

由于自动气象站系统包含着进行气象数据信息采集的室外部分，所以在没有采取措施的情况下较容易遭受雷击，从而导致自动气象站的损坏。就目前来看，自动气象站因雷击而损坏的形式主要有3种。首先，自动气象站的采集器和传感器等设施较为容易被直击雷击中，从而出现一定程度的损坏。其次，在雷电击中自动气象站的信号线或电源线时，由于雷电波将以耦合形式进入到设备中，从而导致设备的严重损害。此外，在自动气象站附近若有雷击放电现象，则会导致设备周围形成强大的电磁场，从而使信号线或电源线产生一定的电动势，进而造成设备因雷电感应或雷电波入侵而损坏[2]。再者，在自动气象站的防雷地网的安装不符合要求时，就会导致雷电不能及时泄入大地，从而导致周围电压的升高，进而造成设备的损坏。所以，只有利用防雷技术防止自动气象站遭受雷击灾害，才能保证气象站的正常工作，从而为农业生产提供正常的服务。

2 自动气象站的防雷技术

2.1 直击雷的防护

为了进行直击雷的防护，可以进行避雷针的安装。而在避雷针的安装方面，则可以采用两种形式。一方面，可以在观察场进行独立避雷针的安装。但是在安装的过程中，要准确进行避雷针高度的计算，并分开进行风传感器和避雷针系统的设置，从而使两个系统间保持安全的距离。另一方面，在条件不允许的情况下，可以将避雷针直接安装在风传感器的金属支架上，并在采取风传感器数据传输线的线路屏蔽措施的同时，解决雷击的电流引下线的设置问题。

2.2 雷电波的防护

想要防止自动气象站因遭受雷电波或雷电电磁感应入侵而损坏，首先就要采取相应的防雷技术进行雷电波的防护。而由于雷电波或电磁感应的入侵是通过设备的信号线或电源线，所以可以在电源线和信号线上进行电涌保护器的安装，从而防止雷电的入侵[3]。此外，也可以采用屏蔽电缆或穿金属管屏蔽的方式来进行信号线和电源线的安装，并保证信号线与电源线的屏蔽层多点接地，从而防止雷电的入侵。

2.3 其他防雷措施

由于农业自动气象站的安装地点一般都较为开阔，所以尤其容易受到雷击的损害。所以，需要采取多种措施来进行雷电的防护。一方面，可以采用等电位接地的措施来进行防雷。具体来说，就是进行联合的共地运行方式的建立，将自动气象站的各传感器设备和防雷地网等电位相连，从而防止低频杂散电流的干扰。另一方面，还可以在放置设备的房间进行结构钢筋和门窗金属框的安装，从而进行完整的屏蔽笼的构成。此外，还可以采用综合布线的方式进行雷击的预防。

3 结论

总而言之，在农业生产方面，良好地进行自动气象站提供的气象信息的利用，就能有效地进行生产效益的提高。但是，由于服务于农业生产的自动气象站常常安装在开阔的地点，所以较为容易遭受雷击的损害。因此，想要保证农业生产的经济效益，还要较好地进行防雷技术的分析。而从该文的研究来看，可以分别采用直击雷的防护措施和雷电波的防护措施来进行雷击的预防，也可以同时采用多种技术进行雷击的预防，从而保证自动气象站的正常运行。

[1]邝泉，莫颖妍.自动气象站防雷工作中存在的问题及对策分析.电子制作，2015,03（01）：264

[2]陈余才.自动气象站可视化监控系统与防雷电功能设计.南京信息工程大学，2012

[3]叶爱华，杨茂春，陈连侠.农村自动气象站雷电防护设计探析.现代农业科技，2010，03（01）：303~306