由于船舶气象站的安装位置及系统结构都是十分特殊的,因此在船舶气象站的运行状态中容易受到雷击损害,为了对船舶气象站的运行状态加以保护,在船舶气象站中采用防雷技术,对船舶气象站的运行安全和稳定提供保障。同时在农业生产过程中也可以使船舶气象站提供正常服务,因此对于船舶气象站的防雷技术研究具有重要意义。
1船舶气象站防雷技术对于农业生产的影响
1.1船舶气象站与农业生产在船舶气象站的运行过程中采用微处理器来对气象信息进行采集与处理,同时对气象信息进行实时监控。船舶气象站主要是由室外和室内两个部分所组成,其中室内部分主要是对资料处理和显示部分,室外则为感应部分,通过室外部分与室内部分相连,同时再通过数据传输设备则可以构成完整的船舶气象站系统,当气象要素在处于不断变化过程中,传感器输出电量也会发生一定的变化,而数据采集器则会通过要素处理与要素采集来对其相应工程量要素进行转换。 在数据处理中船舶气象站还会对数据质量加以控制,得出气象监测的实时数据,并将其显示在主控微机上。一般船舶气象站系统主要是由自动站与数据接收中心所组成,其中自动站的数据采集设备主要包括有数据采集器、供电单元、传感器单元、连接电缆与通讯单元等,在农业生产中,由于农业生产活动是在自然环境下进行的,因此受到气象因素的直接影响。
为了确保农业生产活动的正常展开,就要通过船舶气象站对气象信息进行实时监控,通过对农业自然灾害分布规律进行分析,对农业区域进行合理规划,也对作物布局进行合理布置,加强对农作物栽培与管理工作等[2]。除此之外,根据船舶气象站在农业生产活动中所提供的气象信息来合理利用气候资源,并对于一些不利的气象资源进行规避,从而可以有效降低农业生产成本,为农民在农业生产活动中所产生的经济效益提高。
1.2船舶气象站与雷击灾害在船舶气象站系统中需要对气象数据进行采集,而数据采集工作主要是在室外环境完成的,在无任何防护措施的情况下则容易遭受雷击侵害,从而造化曾船舶气象站损坏。当前船舶气象站遭雷击损害主要有三种形式。第一种是传感器、采集器等设施直接被雷击中,直击雷会快速击中室外传感器等设备,其中最常见遭到雷击破坏的设备是风杆;第二种是电源线与信号线被雷电击,船舶气象站的工作似乎通过信号线与电源线所组成的,当电源线或是信号线被雷击中时,雷电波会以耦合的形式进入设备中,导致设备损坏。
如果在船舶气象站周边有雷击放电的现象,也会导致在设备周围形成较大的电磁场,使电源线与信号线等产生电动势,造成设备因雷电波入侵或是雷电感应等入侵而造成损坏。 第三,由于船舶气象站防雷地网安装不合理,接地电阻较大,则会导致雷电不能泄入大地,当雷击发生时在地级周围会产生电荷堆积,电位属于向上浮动状态,使周围电压升高,在较高电压上会顺着设备接地线直接作用在设备上,使设备遭到破坏。因此只有采用合理的防雷技术才能避免船舶气象站遭到雷击损害,确保气象站稳定运行,为农业生产活动提供服务。
2船舶气象站的防雷技术防护措施2.1直击雷防护为了避免船舶气象站受到直击雷的侵害就要做好船舶气象站的防雷技术措施,安装避雷针,在避雷针安装时可以采用两种方式,第一种则是在观察场安装独立避雷针,但在安装时需要对避雷针的高度进行计算,并对避雷针系统与风传感器系统进行分开设置,使两个系统之间保持相对独立和安全距离[4]。此外,如在条件不允许时则可以在风传感器金属支架上直接安装避雷针,在对风传感器数据传输线线路采取线路屏蔽措施同时也可以有效解决雷击电流引下线设置问题。