地面烟炉播撒系统工作原理及使用方法

陈志国，侯亚秋

（鸡东县气象局，黑龙江鸡东158200）

地面烟炉播撒系统工作原理及使用方法

陈志国，侯亚秋

（鸡东县气象局，黑龙江鸡东158200）

1 引言

目前使用较多的地面播撒设备可分为两种：固态和液态。固态的有：烟条播撒器；液态的有：丙酮碘化银发生器和液态二氧化碳播撒器。

应用较广泛、效果较好的是远程遥控地面烟条播撒系统（ZY－2A型），采用预置烟条，利用GPRS通信模块或GSM进行远程采集数据，通过电脑远程控制，完成烟条的远程检测、自动点火和自动播撒烟雾。其远程控制距离没有限制，只要有通讯信号覆盖就可以使用。主要解决交通不便地区及山区的防雹作业、增雪、增雨的需求。

2 烟炉增雨（雪）原理

地面烟炉增雨（雪）系统组网布置在海拔较高和山区有上升气流的地方。需要作业时，通过远程控制系统，使带有AgI的烟条燃烧，播撒凝结核，影响云的微物理转化过程，来达到增雪、增雨和抑制冰雹形成的目的。

通常地面烟炉组网布设在人员稀少的高原或山区里，并有上升气流的地方。当有达到作业标准时，利用远程控制系统，通过手机短信或GPRS通信模块发送指令，点燃带烟炉里的烟条，影响云的微物理过程，达到增雨（雪）的目的。作业信息可通过电脑软件进行远程收集数据，实现监控资料和作业信息上传。

3 烟炉技术指标

（1）远程控制距离。只要通讯网络信号覆盖的地方都可以建设，通过通讯信号远距离控制烟条燃烧数量和点燃时间；

（2）最大容量。烟炉最大装填容量为36支，每支烟剂的重量为500 g，每支烟条燃烧时间为5 min，可选择任意数量进行作业；

（3）有效成分。每支烟剂含碘化银7.5 g，直径48 mm，长320 mm。作业环境温度为－30－60℃，环境湿度为30－100%。

4 烟炉性能特点

（1）通讯方式。通讯信号覆盖的区域均可使用，远程控制不受距离限制。采用成熟的GPRS（计算机网络通信）或GSM（手机短信）方式。利用太阳能电池板供电，解决了仪器设备电力供应问题，可以在海拔较高的草原、山区及交通不畅的区域实施增雨（雪）作业。

（2）远程控制。控制软件带有地理信息系统，系统可同时完成多台设备的监控。可任意点燃一支或几支烟条。

（3）烟条装填量大。满足暖、冷云烟条的增雨（雪）要求，可根据天气情况选择性作业。烟炉一次可装填烟条36支，每支燃烧时间5 min，根据不同作业区情况，可以满足6－10个月的作业需求。

（4）作业安全措施。烟炉燃烧室大，不产生明火，烟条在烟炉内燃烧，其燃烧产生的明火及喷出的残渣不会接触到树木、干草等易燃物，满足森林防火要求。

（5）精确控制烟条。烟条之间有耐高温陶瓷管相互隔离，耐烧蚀、耐腐蚀、防止邻近烟条互相点燃；电控室与燃烧室完全相互隔离，烟条燃烧时不会腐蚀或污染装填室和电极，烟条线路连接可靠装填方便。

（6）烟条通道自动检测、标示、判断，并将作业信息自动存储；通道主体结构采用304不锈钢制造，设备防腐蚀性强，使用年限长。

5 烟炉系统组成

地面烟炉系统主要由烟炉、烟条、控制系统和控制软件组成。

5.1 烟炉（播撒器）的组成

可分为：底架、立柱、隔板支架、顶架、门板、隔板、侧门板、天圆地方、包角、烟囱及雨帽。烟炉（播撒器）为筒式结构，上有烟囱，下有金属支架。筒体内部支架放置烟条，沿圆周放置36支烟条。筒体上共开四个门，烟条支架以上开两个，用于装填烟条，烟条支架以下开两个，用于往控制器上接线及控制器安装。

5.2 烟条的组成部分

可分为：主板、无线通讯模块、太阳能板、保护器及线缆。

烟条由壳体、焰剂药块、后堵头、喷管、点火药盒、堵盖等组成。壳体径向有两个固定销钉，用来将烟条卡在播撒器卡环中。每支烟条内装焰剂500 g，燃烧时间5 min，含碘化银7.5 g。烟条壳体和喷管采用耐烧蚀性能较好的玻璃钢材料。

5.3 烟炉控制系统

控制系统：监控中心系统和网络监控终端。

监控中心系统：其网络的管理机既可以通过GSM模块，以一对一的方式进行监控，也可以通过互联网连接到短信息网关，再与各监控终端通信。还可以通过普通手机，直接实施监控。监控中心向监控终端下发控制信息、配置信息及接收监控终端上报的告警信息及数据，同时管理采集的数据，提供统计、报表、查询等功能。主要功能有：能够给监控终端下达控制命令；监控终端发送来的数据自动进入数据库；能够给监控终端下发组态信息；数据库具备一定的安全措施。

监控终端：由单片机、GSM模块、控制电路及数据采集组成，其主要功能如下:可利用485接口级连，便于同各种测试仪表直接互连及进行数据采集器扩展；控制与开关量采集；模拟量的采集；数据可根据监控中心要求随机发送或定时批量发送。

5.4 控制软件

带有地理信息系统，播撒点通过GPS定位后输入软件，软件具有操控和检测的功能，可任意播撒一支或几支烟条。加装风向风速、温度、湿度等传感器后，可接收各种信息，具备自动气象站功能。

控制软件带有地理信息系统，播撒点通过GPS定位后输入软件，最多可同时完成200台发烟装置的监控工作，可以完全满足中大地区人工影响天气管理需求。

1002－252X（2017）02－0045－02

2017－3－1

陈志国（1979－），男，黑龙江省海林市人，八一农垦大学，本科生，高级工程师.