气象信息系统雷电防护常见问题的解决方法分析

汤亮

摘要：气象信息系统对人民群众的生活非常重要，及时准确的气象预报可以避免天气对人民生活造成影响、给农作物带来伤害，但气象信息系统常常遭受雷电袭击。因此为了保证气象信息系统可靠运行，本文概述了气象信息系统，对气象信息系统雷电防护常见问题及其解决方法进行了探讨分析。

关键词：气象信息系统;雷电防护;问题;解决方法;

一、气象信息系统的概述

气象信息系统是气象信息与技术保障体系的组成部分，是气象业务的公共技术基础支撑系统，主要包括通信与网络、高性能计算机、信息存储与共享、数据处理与管理、探测数据质量控制、气象仪器与观测方法研究、气象技术装备管理、气象仪器的计量检定、技术保障等。气象信息系统负责收集、处理、存储、交换与分发各种气象信息和相关非气象信息。承担信息的集中统一管理，数据质量控制和信息服务。主要包括通信网络系统、高性能计算机系统、数据处理与管理、信息存储与信息共享服务。气象信息系统还负责收集、处理、存储、交换和分发各种气象信息和相关非气象信息。承担信息的集中统一管理、数据质量控制和信息服务，这些服务主要包括通信网络系统的服务、高性能计算机系统的服务等。

二、气象信息系统雷电防护常见问题的分析

1、信息系统屏蔽问题。信息系统线路屏蔽是防雷屏蔽工作中的关键内容，换言之，线路屏蔽是雷电防护中不可缺少的重要工作之一。然而，现实中，此项工作却存在着如下问题：首先，在进行线路屏蔽时，需要将相应的信号线路穿过金属，或者必要时在线路中间点增添接地点。如果接地点增添不及时，则会造成线路屏蔽质量下降。其次，屏蔽层接地位置选择科学合理性有待进一步提升。在现实中，信号线路需要通过不同的方式来架设。而架设方式的不同也会造成屏蔽层接地位置的不同，而由此产生的屏蔽效果也会存在差异。也正是由于屏蔽层接地位置选择上欠缺合理性，造成屏蔽效果欠佳。最后，信息系统设备上未安装SPD，造成信息系统设备损坏。

2、电源安装SPD时缺乏规范性。就当下气象信息系统雷电防护来看，尽管基层气象台站的信息系统安装了电源SPD，然而，在发生雷电灾害时，仍然无法避免电源系统遭受雷击。而造成这一现象的主要原因是，许多台站在安装SPD的过程中缺乏规范性，使得安装的电源SPD不符合现实需求。首先，按照规范至少需要安装两级电源SPD，然而，现实中部分气象台站只安装了一级电源SPD。其次，安装的电源SPD规格有失规范性。按照正常安装需求，需要将40kA电源SPD作为第一级的防护，然而现实中，有少许的气象台站却将100kA电源SPD作为第一级防护，此时，由于电源规格超过标准需求，会使得电源SPD在遭受雷电时的反应灵敏性下降，进而起到的保护效果大大下降。再次，电源SPD接地线不符合相应规格标准。如，有些气象台站选择的电源SPD接地线直径较细，且长度过长，造成接地线的接地电阻与残压过大，且在释放感应过电压时遇到障碍。

3、设备等电位连接工作质量问题。信息系统防雷设备等电位连接可以将建筑物中的各个电气装置与其他装置外露的金属以及可导电部分、人工或者自然接地体用导体充分地连接起来，进而将电位差有效缩小。而等电位连接方式则存在着多样性，如总等电位连接、局部等电位连接与辅助等电位连接等。

在具体选择等电位连接方式时，由于选择工作缺乏了科学合理性，使得最终的等电位连接质量大幅度下降。

4、光纤线路问题。光纤线路之所以能够正常的传递信息则需要依托于光信号，而光信号可以有效规避掉雷电电磁脉冲的影响。因此，科学合理地运用光纤线路，将会大大提升雷电防护质量。而当下的防护人员在使用光纤线路时，未充分地做好光端机电源、光端机与局域网连接端口的防雷措施，进而造成最终的防雷质量受损。

三、气象信息系统雷电防护常见问题的解决方法

1、重视信息系统屏蔽现象。（1）当进行线路屏蔽信号线路从金属上穿过时，如果现实需要的话，需要及时的在线路中间点上添加相应的接地点。（2）科学合理地选择屏蔽层接地位置。要有效结合信号线路的具体架设方式，来科学合理地选择屏蔽层接地位置;要正确地分析并认识到屏蔽工作对信息系统防护的重要性与意义，进而结合实际情况来进行屏蔽层接地位置的选择。比如，室外线路需要在穿过金属管后通过埋地方式进入室内，而不可直埋地进入室内;要确保屏蔽层的连续性，如果双端接地屏蔽层有断点，就会将双端接地屏蔽层转化为单端接地屏蔽层，进而影响到最终的屏蔽效果。因此，要有效防止屏蔽层出现断点。（3）线路获得充分屏蔽之后，就需要在信息系统设备上加设SPD。由于信号线路会进行转移阻抗，此时，雷电电流经过屏蔽层时，芯线与外皮共同作用下会产生感过硬电压，进而损坏信息线路。而通过有效加设电源SPD，就可以将此种现象有效规避掉。

2、规范电源安装SPD。首先，按照电源SPD安装规范，安装两级及以上电源SPD。其次，严格安装40kA电源SPD作为第一级防护，进而防止电源规格过大引起较大残压。最后，要科学合理地选择电源SPD接地线。接地线的直径与长度要符合相应规格。如，接地线应大于6mm2，而长度应该低于0.5m。从整体上来讲，在选择接地线时，要符合短、直、平的选择标准。作为工作人员，切不可因个人经验，擅自更改选择标准。

3、增强设备等电位连接工作质量。首先，要结合实际情况，科学合理地选择等电位连接方式。这就需要工作人员充分地掌握各个方式的不同，并将各个方式的适用情况充分了解清楚。其次，要充分地了解气象信息系统等电位连接工作内容。当下主要工作内容包括：通过等电位连接方式将各种地网连接起来;将等电位连接网铺设到电子设备密集场所的防静电池底板下，并将等电位与建筑物中的结构柱筋、共用接地系统有效连接起来;机房内各有关设备均要与等电位连接网作可靠电气连接;做好与机房有关的各相关部分的金属外壳的等电位连接。

4、合理运用光纤线路。首先，工作人员要对光纤线路进行充分地了解。其次，工作人员在使用光缆时，需要采取有效的防雷措施来防止光端机电源、光端机与局域网连接端口遭受雷电损坏，而对于光缆的金属物件，需要做好相应的接地措施。

四、结束语

综上所述，雷电是一种较为严重的气象灾害，雷电天气发生时，强大的电场和磁场会使建筑物遭到破坏、扰乱各类设备的正常运行，并破坏信号，甚至造成人身伤害。气象信息系统若遭到雷电攻击，会导致气象工作不能正常进行，因此对气象信息系统雷电防护常见问题的解决方法进行分析具有重要意义。

参考文献：

[1]高玲娜.气象信息系统雷电防护常见问题的解决方法[J].科技創新导报，2017（04）.

[2]张振等.浅谈气象信息系统雷电防护常见问题的解决方法[J].数字通信世界，2017（07）.

[3]张永刚等.气象信息系统雷电防护常见问题的解决方法[J].气象与环境科学，2017（02）.

（作者单位：宜兴市气象局）