第一篇：區域自動氣象站保障工作調研對策

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區域自動氣象站保障工作調研對策2010-06-29 18:53:45免費文秘網免費公文網區域自動氣象站保障工作調研對策區域自動氣象站保障工作調研對策(2)目前，我省區域站已基本建設完畢，其維護維修、現場標校、實驗室校準和備件采購及儲備等技術保障工作隨之而來。為保障區域站正常運轉，充分發揮現代化建設的業務效益，從2007年下半年開始，我們利用業務巡檢、參加會議、現場維修、舉辦培訓班等機會，組織維修、供應、計量檢定等崗位的專業技術人員，通過與兄弟省市研討、咨詢中國氣象局專家、實地查看區域站情況，以及征求基層臺站人員意見等形式，對區

域站的技術保障工作進行了調研。在學習實踐科學發展觀活動中，我們結合前期調研的情況，組織技術人員對區域自動氣象站的保障工作進行了進一步研討，結合對中國氣象局現代氣象業務體系的學習和認識，我們認為當前以臺站為主、省級為輔的區域站保障辦法比較可行。

一、區域站技術保障工作現狀

截止2008年底，全省已建成區域自動氣象觀測站（簡稱區域站）1345個，其中約80%為2005-2006年建設完成的，現在已陸續進入標校、維護維修期。我省區域站網建設由省局統一規劃，各市氣象局采取自籌經費、爭取地方財政投入等形式自行組織完成，設備選型、采購、合同簽署均由建設單位承擔。

（一）維護維修以廠家為主。

由于區域站建設合同一般約定售后服務期限為2年，因此，目前，區域站的維修維護主要由供應商負責。各市氣象局一般在業務科或氣象臺指定1名同志

負責（或兼職）技術保障工作，承擔區域站管理或技術指導。各縣氣象局（臺、站）負責本行政區域內區域站的管理和技術保障業務，一般限于不定期巡視設備，對發現的設備故障與供應商聯系后由供應商遠程指導排除，或由供應商直接派員赴現場解決。

（二）備件儲備工作剛剛起步。

區域站作為一種集成度較高的自動觀測設備，備份部分采集器、傳感器十分必要。由于在站網建設過程中資金投入較大，且目前大多數區域站尚未出保修期，而區域站采集器、傳感器價格較高，因此，目前絕大多數臺站尚未進行備件的儲備，各市氣象局一般也未統籌安排全區區域站備件儲備工作，僅有少數單位考慮在下一步工作中逐步配備部分備件。

（三）計量檢定工作尚未開展。

根據業務管理有關規定，區域站標定期限規定為2年。目前，絕大多數區域站使用時間未超過2年，采集器、傳感

器的標定工作還沒有開展。

二、區域站技術保障工作需求

在調研中，基層臺站普遍反映，區域站技術保障業務如何有效組織實施須盡快提上日程，區域站技術保障工作面臨迫切需求。

（一）急需建立省市縣三級組織有力、高效的技術保障體系。

區域站網是保證全省氣象數據資料準確可靠的基礎。由于將來區域站保障工作主要由縣級臺站承擔，省市兩級主要發揮協調管理職責，必須建立起分工明確、上下聯動、協同配合、發揮各自優勢的全省技術保障體系，滿足區域站以及其后諸多現代化設備保障時效性的較高要求。尤其基層臺站必須建立起專職技術保障人員隊伍并保證隊伍的相對穩定性，同時配備必需的維護維修現場檢定等設備和工具。

（二）急需提高市局技術保障管理水平和基層臺站技術保障人員業務能力。

區域站技術保障業務的管理仍未被得

到充分重視，管理形式局限于傳統模式，管理手段單一，管理效果不明顯，尚未建立起切合實際、運轉高效的管理機制。同時，基層臺站技術保障人員長期依賴供應商造成了業務技術水平不高，急需加強培訓和實踐經驗的積累。

（三）急需建立對基層臺站技術保障業務工作穩步投入機制。

區域站網建設完成后，缺乏對站網維持所需費用的必要投入，目前，基層臺站設備儲備倉庫及備件、日常維護維修、計量檢定等業務都需要投入，尤其需要建立起對技術保障業務工作穩步投入機制。

三、區域站技術保障工作面臨的主要問題

（一）省級技術保障部門無法實現對區域站的保障

1．儲備庫房。省局在用儲備庫房建于上世紀七十年代，為地下一層、地上二層的磚混建筑。庫房面積約800平方米，目前主倉庫地下一層因潮濕等原因已不

可用，可用面積僅600平方米，分19間，單間面積較小，且因建成時間較長，主倉庫地坪負荷量自下而上依次遞減，一層的地坪負荷量最大為 t/m，二層地坪負荷量最大為 t/m；副倉庫二、三層也無法承受重載。按有效容積計算，目前倉庫儲備能力可以存放各要素傳感器備件800余套；風桿（要求倉庫地坪負荷不低于6 t/m2且必須便于進出庫）僅能儲備300套左右；采集器整機庫容量僅限200套左右。

2．計量檢定實驗室。省氣象計量站實驗室始建于 1957年，現設水銀氣壓表、空盒氣壓表、溫度表、濕度計和風儀等五個計量檢定實驗室，總面積約150平方米，專職檢定人員8名。目前，中國氣象局尚未配備自動氣象站室內檢定設備，全省大監自動氣象站的檢定，是由中國氣象局2004年配發的一套現

第二篇：區域自動氣象站保障工作調研對策

目前，我省區域站已基本建設完畢，其維護維修、現場標校、實驗室校準和備件采購及儲備等技術保障工作隨之而來。為保障區域站正常運轉，充分發揮現代化建設的業務效益，從2007年下半年開始，我們利用業務巡檢、參加會議、現場維修、舉辦培訓班等機會，組織維修、供應、計量檢定等崗位的專業技術人員，通過與兄弟省市研討、咨詢中國氣象局專家、實地查看區

域站情況，以及征求基層臺站人員意見等形式，對區域站的技術保障工作進行了調研。在學習實踐科學發展觀活動中，我們結合前期調研的情況，組織技術人員對區域自動氣象站的保障工作進行了進一步研討，結合對中國氣象局現代氣象業務體系的學習和認識，我們認為當前以臺站為主、省級為輔的區域站保障辦法比較可行。

一、區域站技術保障工作現狀

截止2008年底，全省已建成區域自動氣象觀測站（簡稱區域站）1345個，其中約80%為2005-2006年建設完成的，現在已陸續進入標校、維護維修期。我省區域站網建設由省局統一規劃，各市氣象局采取自籌經費、爭取地方財政投入等形式自行組織完成，設備選型、采購、合同簽署均由建設單位承擔。

（一）維護維修以廠家為主。

由于區域站建設合同一般約定售后服務期限為2年，因此，目前，區域站的維修維護主要由供應商負責。各市氣象局一般在業務科或氣象臺指定1名同志負責（或兼職）技術保障工作，承擔區域站管理或技術指導。各縣氣象局（臺、站）負責本行政區域內區域站的管理和技術保障業務，一般限于不定期巡視設備，對發現的設備故障與供應商聯系后由供應商遠程指導排除，或由供應商直接派員赴現場解決。

（二）備件儲備工作剛剛起步。

區域站作為一種集成度較高的自動觀測設備，備份部分采集器、傳感器十分必要。由于在站網建設過程中資金投入較大，且目前大多數區域站尚未出保修期，而區域站采集器、傳感器價格較高，因此，目前絕大多數臺站尚未進行備件的儲備，各市氣象局一般也未統籌安排全區區域站備件儲備工作，僅有少數單位考慮在下一步工作中逐步配備部分備件。

（三）計量檢定工作尚未開展。

根據業務管理有關規定，區域站標定期限規定為2年。目前，絕大多數區域站使用時間未超過2年，采集器、傳感器的標定工作還沒有開展。

二、區域站技術保障工作需求

在調研中，基層臺站普遍反映，區域站技術保障業務如何有效組織實施須盡快提上日程，區域站技術保障工作面臨迫切需求。

（一）急需建立省市縣三級組織有力、高效的技術保障體系。

區域站網是保證全省氣象數據資料準確可靠的基礎。由于將來區域站保障工作主要由縣級臺站承擔，省市兩級主要發揮協調管理職責，必須建立起分工明確、上下聯動、協同配合、發揮各自優勢的全省技術保障體系，滿足區域站以及其后諸多現代化設備保障時效性的較高要求。尤其基層臺站必須建立起專職技術保障人員隊伍并保證隊伍的相對穩定性，同時配備必需的維護維修現場檢定等設備和工具。

（二）急需提高市局技術保障管理水平和基層臺站技術保障人員業務能力。

區域站技術保障業務的管理仍未被得到充分重視，管理形式局限于傳統模式，管理手段單一，管理效果不明顯，尚未建立起切合實際、運轉高效的管理機制。同時，基層臺站技術保障人員長期依賴供應商造成了業務技術水平不高，急需加強培訓和實踐經驗的積累。

（三）急需建立對基層臺站技術保障業務工作穩步投入機制。

區域站網建設完成后，缺乏對站網維持所需費用的必要投入，目前，基層臺站設備儲備倉庫及備件、日常維護維修、計量檢定等業務都需要投入，尤其需要建立起對技術保障業務工作穩步投入機制。

三、區域站技術保障工作面臨的主要問題

（一）省級技術保障部門無法實現對區域站的保障

1．儲備庫房。省局在用儲備庫房建于上世紀七十年代，為地下一層、地上二層的磚混建筑。庫房面積約800平方米，目前主倉庫地下一層因潮濕等原因已不可用，可用面積僅600平方米，分19間，單間面積較小，且因建成時間較長，主倉庫地坪負荷量自下而上依次遞減，一層的地坪負荷量最大為2.8 t/m，二層地坪負荷量最大為1.5 t/m；副倉庫二、三層也無法承受重載。按有效容積計算，目前倉庫儲備能力可以存放各要素傳感器備件800余套；風桿（要求倉庫地坪負荷不低于6 t/m2且必須便于進出庫）僅能儲備300套左右；采集器整機庫容量僅限200套左右。

2．計量檢定實驗室。省氣象計量站實驗室始建于 1957年，現設水銀氣壓表、空盒氣壓表、溫度表、濕度計和風儀等五個計量檢定實驗室，總面積約150平方米，專職檢定人員8名。目前，中國氣象局尚未配備自動氣象站室內檢定設備，全省大監自動氣象站的檢定，是由中國氣象局2004年配發的一套現

場標校車來實施的。現場標校設備仍屬于傳統標定設備，自動化程度低且無法實現批量檢定，按檢定規程，每站標校時間一般需用36個小時，且現場檢定工作對環境條件有一定要求，需主要安排在春、秋季進行。因此，目前人員和標校設備僅能勉強完成每年60個（全省共112個）大監站的現場標校任務。

3．故障維修。目前，省局大探中心承擔全省大監站的維護維修保障任務，3名技術人員全年需24小時保持維修熱線的暢通，首先通過遠程技術指導排除故障，對無法排除的故障，將隨時準備赴現場進行維修。從目前技術手段來看，3名同志完成全省大監站的維修保障任務已滿負荷，面臨較大的壓力。

（二）縣級技術保障能力與需求有較大差距

目前，縣級局（臺、站）負責區域站的技術保障任務。通過對東、中、西部縣局的調查，每個縣局（臺、站）負責維護的區域站多少不等，陸路距離最遠的大約有40公里，有的區域站建在湖心島上，需乘船上島后進行維護維修；還有在山頂建設的區域站，需人力步行攜帶設備上山維護維修。由于前期多數區域站仍在保修期內，設備運行比較正常，在所了解縣局中，有備件儲備的僅有2個，絕大多數縣局由一人兼職負責區域站的日常維護維修，技術水平較低；同時，縣局技術人員均沒有計量檢定的工作經歷，更沒有相應的資格證書。

四、區域站技術保障的對策

通過對區域站保障工作的調研，我們認為，若想妥善解決區域站技術保障問題，需從政策層面和技術層面同時采取有效措施，區域站實行實現省、縣兩級保障，突出市級管理職能，才能確保區域站能夠正常運轉，保證業務效益的充分發揮。

（一）政策層面的對策

1．國家級業務管理和技術部門需切實做好有關科研工作，加快便攜式、價格低的現場標校設備的研發，能夠為基層臺站統一配備精度高、穩定度強、滿足業務需求的標準器，實現量值的可靠傳遞。

2．加強人才培養，基層臺站要適應氣象現代化建設迅速發展、對復合型人才需求劇增的實際情況，立足自身人才潛力的挖掘，通過各種有效形式，加快人才培養，使基層逐步建立起一支能夠掌握檢定、供應、維護維修基本技能的技術保障隊伍。

3．省級業務管理單位需對各級單位的職責分工進一步明確，細化職責，科學測算技術保障工作量。省級技術保障單位要加強對基層臺站技術人員的培訓，同時，要依托現代化通訊網絡，探索通過遠程視頻指導現場維護維修的新技術。

（二）技術層面的對策

1．計量檢定。采集器的檢定須由各縣氣象局進行現場檢定，即為每個縣局配備一套標準信號源，負責其行政范圍內區域站采集器的檢定，并向省局提供檢定原始資料，作為備案和發放檢定證的依據。為此，每縣局需配備越野車1部，檢定設備1套，專業人員1-2人。省局每年按一定比例的站進行抽檢，發放檢定合格證書，另需配備1-2名抽檢人員和至少一套檢定設備及車輛，并負責傳感器的檢定，增設溫度、降水、風向風速實驗室5個，增加檢定人員7名。

2．裝備供應。備件供應按“統一計劃、集中采購、統一供應、分級管理”的原則，儲備分省、市兩級，主要備件由省局大探中心儲備，部分消耗性、易碎、易損性備件由各縣局負責儲備，全省區域站備件年儲備量應達到：采集器整機1500套，雨量傳感器1500套等。省局對加密氣象站備件須增設專人進行管理。

3．技術支持和維修維護。按照縣級臺站維修維護為主、省市級維修為輔的原則，縣級負責定期巡視、維護、保養、簡單故障的診斷及故障部件更換，市級負責自動站的運行狀態監控、通信維護及復雜故障的維修工作，省級負責遠程視頻診斷、技術指導及疑難故障的維修工作。省局需建立中尺度自動氣象站維修檢測平臺，增加必要的通用維修工具、儀器、儀表和2臺技術保障專用車，增加自動氣象站技術保障人員3-5人。市局需配專職技術保障人員3-5人，通用、專用儀器設備，維修、測試實驗室16-30平方米，技術保障車1-2部。縣局（臺站）需配備一名專職或兩名兼職技術保障人員，一部技術保障工作用車，建立中尺度自動氣象站備件倉庫，配備通用維修工具。

第三篇：區域自動氣象站站點選取分析

區域自動氣象站站點選取分析

摘要：本文結合伊春地區的地理特點，根據多年積累的建站經驗，分析區域自動氣象站建站選址的重要性，為今后建設區域站提供更好的借鑒和幫助。

關鍵詞：區域站；選址

中圖分類號：P412.1文獻標識碼：A

引言

隨著氣象現代化業務的飛速擴展，區域自動氣象站（簡稱區域站）成為大氣監測的重要組成部分，區域站的站點選取成為基層常規業務工作質量的重要保證條件，如何做好區域站的站點選取顯得尤為重要。站點選址重要條件

根據伊春市多年的區域自動氣象站建設經驗，本文從GPS信號、電源保障、地形交通、站點布局等幾個方面介紹山區區域自動氣象站站點選取的重要性。

1.1 GPS信號

區域站的建立解決了無人值守的問題，但在大部分地區，沒有有線的通信輔助，依然不能解決山區的區域站氣象數據的傳輸問題。為了保證數據信息及時準確的傳到中心站，采用了移動公司提供的以GPRS為主、SMS短信為輔的無線傳輸方式，由于采用的是無線傳輸，這就要求必須保證GPRS和SMS無線信號的穩定性。對站點進行GPS信號強度及穩定性測試，如果測試GPS信號較弱或者信號穩定度差，可對移動基站進行信號調試，調試后仍不能解決GPS信號質量問題，需要另行選址。

1.2 電源保障

區域站能正常工作，良好的電源系統起到了重要保障作用。

區域站太陽能電池板的受光照角度，影響了采集器內蓄電池的充電質量。要做到風桿上的太陽能電池板沒有山腳、建筑物、及其它植物的遮擋，要充分保證電池板的受光照角度，以保證蓄電池的電量。

移動基站電源系統的保障。移動公司的基站設在偏僻的林場所里，這里經常停電，雖然有蓄電池做后備電源，但續航能力不強，放電時間短，特別是遇到雷雨天，經常導致基站無法正常工作，故障明顯增加；基站偏僻，路途曲折，移動工作人員發電維護不及時，從而不能保證基站設備上電工作，使氣象實況不能在規定的時間內傳送到中心站和國家局。有時中心站收不到區域站部分時段的資料，以為是氣象采集設備出現故障，持續一段時間后，中心站正常接收同時把故障后的資料補傳過來，這種情況大多是由移動信號中斷引起的。所以，要充分考慮到移動基站工作的可靠性，即移動信號的強弱和工作穩定性，避免區域站資料不能及時正常上傳中心站。

1.3 地形交通

區域站的地理位置非常重要，站址建設要選在合理的地方。地形、植被、防雷等諸多因素對氣象采集設備的影響都要考慮，有的站點位置四周空曠，很容易受到雷擊，應嚴格按照《自動氣象站場室防雷技術規范》(QX30-2004)的要求，做好區域站防雷工作；有的站點設在了低洼地方，雨量筒或者采集器容易受到較大雨水的浸泡或者淹沒，對設備造成損壞；有的站點四周長滿了高大植物或者是莊家，植物葉片和泥土很容易堵塞雨量筒，從而影響降水的采集。有些站點建在偏僻的山溝里，交通不便利，當地人口還稀少，對設備看護也不方便，這些不僅制約設備維修和維護的效率，還增加了維修和維護的成本，更不能保證資料及時采集和上傳。

1.4 站點布局

區域站建設參量很多，但地理坐標（經緯度）的準確性特別關鍵，錯誤的地理坐標，等于提供了虛假信息，這樣對國民生產及防災減災都可能帶來不必要的經濟損失或者人員傷亡，要求實際測量的站點坐標參數與中心站地圖一定要相吻合。

區域站站點密度的加大，增強了防災減災的能力，但不科學的站點選址會出現站點重復建設、部門交叉等系列資源浪費現象。如氣象、防火、水文、水務等部門都有無人自動氣象站，且站點相對集中，甚至出現同一地方建有多套無人自動氣象站，布局嚴重失衡，造成資源和財產浪費。

今后可采取網格布點的方式，以其具有的均勻性、易共享性的顯著特點建站選址，這樣既避免重復建設，又能形成氣象資源統一化、規模化、共享化，真正起到防災減災的聯動作用。結語

上述就是多年來從事區域站建設和維修工作的心得體會和經驗，希望對建設區域自動氣象站站點有借鑒作用。

作者簡介：賀敬（1973-），女，黑龍江省五常縣人，齊齊哈爾大學，本科生，高級工程師。

第四篇：紫金縣區域自動氣象站建設及運行情況

紫金縣區域自動氣象站建設及運行情況

摘要：紫金縣區域自動氣象站是廣東省推廣建設的地面自動監測系統,是該縣現代化綜合氣象觀測系統的重要組成部分。本文主要介紹了紫金縣區域氣象觀測網的建設及運行情況，分析了站網運行維護中存在的問題并提出相應的對策，旨在提高突發性災害性天氣的應急觀測能力和預警能力,更好地服務地方經濟。

關鍵詞：紫金；區域自動站；建設

中圖分類號： P411 文獻標識碼：A 文章編號： 1674-0432（2014）-10-82-1

隨著氣象科技的發展和氣象觀測能力的提高，決策氣象服務對地方防災減災工作起到越來越重要的作用。而區域自動氣象站時空分辨率強、所獲取資料準確度高，使我國地面觀測網對各種天氣系統特別是災害性天氣系統的監測能力大大加強。紫金縣區域自動氣象站的廣泛建設和使用，為提高天氣預報準確度、精細化水平、提升災害性天氣預警能力都提供了重要保障，為政府決策提供了科學依據。區域自動氣象站網的建設及運行情況

1.1 紫金縣地理狀況

紫金縣位于廣東省中東部、河源市東南部，地形以山地、丘陵為主，屬亞熱帶季風氣候，境內礦產、地熱等資源甚為豐富。近幾十年災害性天氣系統的發生對紫金工農業、林業等領域都產生不同程度的影響，區域自動氣象站的逐步建立，對紫金縣短時臨近預報、決策服務有更加科學的指導意義，為紫金縣防災減災做出了不可磨滅的貢獻。

1.2 區域自動氣象站網布局

紫金縣氣象局在充分考慮當地氣候概況、地理環境、工農業布局、防災重點地段等基礎上，選擇四周開闊、通信流暢、便于維護維修的地點建站，目前紫金縣已建成以紫金遙測站為主中心站、18個鄉（鎮）站為分站的站網，整套系統與河源雷達、探空、地面等探測設備一起形成多圈層、高密度監測網，時刻監視紫金的風云變幻，大大提升了災害性天氣監測預警能力。

1.3 設備構成

區域站監測設備的選型立足當前、兼顧長遠, 選擇了長春氣象儀器廠的DYYZⅡ型自動氣象站設備。該設備每5分鐘自動無線傳輸一次降雨量、風向風速及空氣溫度觀測資料，維護簡單，無人值守，具有遠程實時監控和可擴展性，為業務發展需要和監測項目增加預留了擴展空間。

1.4 運行情況

紫金縣區域自動站網經建設、校準、升級維護以及資料質量控制，目前各站點資料準確性高、可靠性強，資料易備份，儀器設備易維護。氣溫、降雨量、風向風速數據實現了自動監測、無線傳輸，并通過自動站處理軟件、WEB等方式監控和發布，形成一個多功能、現代化、開放式的監測網。存在的問題

2.1 探測設備、環境難保護

目前各站都是建在鄉（鎮）政府或學校內,難以保證四周探測環境的變化不影響數據質量，且監測儀器無專人看管，亟待建立長效機制，保護好探測環境和監測儀器，以確保數據的準確性和代表性。

2.2 備件配備不足

站網運行以來，只能做到在縣局備份部分配件（通常只有一套備件）。然而儀器常在突發惡劣天氣時出故障，有時不止一套設備發生故障，而此時又急需監測設備正常運行，為天氣預報和決策服務提供數據，關鍵時刻沒有發揮應有作用。應配備一定比例的備件，以保障及時更換和修復故障儀器。

2.3 維修技術力量薄弱

雖然站網建設發展速度很快，但技術保障沒有及時跟上，尤其縣局受人員不足和技術能力限制，無專職負責人員，且區域站布局分散、數量多，出現故障后維修人員難以及時到達現場。建議每個臺站配備固定的或兼職維護維修小組，多組織培訓學習，熟悉自動站原理和運行情況，總結維修經驗，不斷提升維護能力。

2.4 數據傳輸通道保障

各站通過GPRS數據通信傳輸數據，傳輸質量會受通信網絡狀態影響。近幾年通過與通信運營商協商，對基站的信道資源進行優化以后，通信傳輸質量得到提高。在選址建站時，要充分考慮通信傳輸這一因素，以提高資料傳輸質量。

2.5 儀器校準、維護和數據質量控制有待加強

個別站點不能及時校準和維護，造成監測數據失真，應加強儀器校準、維護和數據質量控制，以提高數據的準確性。建議

區域自動站數量多，分布零散，要保證整個站網的良好運行，必須科學管理, 明確職責，形成完善的站網運行保障系統。上級保障部門對下級進行統一調配和管理，制定規范化故障處理流程，統籌安排好各級儀器備份工作，按規定對設備定期檢定，確保站網正常、穩定和精確運行。結語

紫金縣區域氣象站觀測網建設雖然已經初步完成并取得階段性成果，但還是有待繼續完善。要保障區域站的正常穩定運行，需上下聯動，健全保障機制體系，提高業務管理效率，加強維護人員的技術培訓。正常穩定的區域站網運行，可有效促進災害性天氣預警能力提升，為政府決策提供了科學依據，促進經濟社會健康發展。

參考文獻

[1] 山義昌,王善芳,鄭學山,等.自動氣象站資料在人工影響天氣作用中的應用[J].山東氣象,2008(01):7-10.[2] 林英.我國自動站建設發展迅速[N].北京:光明日報,2003-08-17.[3] 胡玉峰.自動氣象站原理與測量方法[M].北京:氣象出版社,2004.[4] 張靄琛.現代氣象觀測[M].北京:北京大學出版社,2007.作者簡介：唐寧琳，廣東省紫金縣氣象局，技術員，研究方向：大氣探測；李波：廣東省紫金縣氣象局，助理工程師，研究方向：天氣氣候；郝建平：廣東省河源市氣象局，助理工程師，研究方向：天氣氣候；鄭金新：本科學歷，廣東省河源市氣象局，助理工程師，研究方向：大氣探測。

第五篇：區域自動氣象站設備的防雷設計

區域自動氣象站設備的防雷技術淺談

鄔洪養

（懷集縣氣象局，廣東懷集，526400）

摘要：區域自動氣象站的觀測設備都是弱電設備，易受雷擊（太過口語化）。本文通過調研近幾年來本市內區域自動氣象站常見的一些氣象設備遭受雷擊的實例，比照（是說比較嗎？，也不能說比較，應該是根據現有的。。。）有關防雷設計規范和雷電學基本原理，分析雷擊原因，查找防雷的薄弱環節。重點探討現在的區域氣象自動站的風向風速傳感器、數據采集設備和線路屏蔽等的雷電防護設計技術，提出了相應防雷保護技術措施，以供同行參考。

關鍵詞：自動氣象站；防雷；接地

引言

隨著科技的進步和氣象現代化的發展需要，近幾年，各地按要求都建設了許多區域自動氣象站（表達過于通俗）。這些自動氣象站所收集的氣象資料，對我省氣象部門作為天氣預報的第一手資料，起到了極為重要的作用，故保障這些自動氣象站設備的正常運行非常重要。區域自動氣象站因其觀測環境條件及安全的要求，基本建于較高較空曠的建筑物天面上，測風桿（塔）則成為孤立高聳物，是最容易遭受雷擊的。而供電線路又多是架空線路，通過對自動氣象站安裝的雷擊記錄式避雷器的數據統計顯示，自動氣象站是經常遭受到雷電波侵襲的，有的站甚至一年內多次遭受到雷電侵襲，嚴重的造成自動氣象站設備損壞、觀測中斷。所以，為了保護設備的正常工作，應對自動氣象站進行綜合防雷考慮。（全文格式統一）區域自動氣象站設備的組成及工作原理

現用區域自動氣象站的設備（我省基本是WP3103型，如下以之為例）主要由氣象要素傳感器（風向、風速、雨量、氣溫等）、數據采集器和電源組成。

區域自動氣象站的工作原理主要是用于對風向、風速、雨量、氣溫等氣象要素進行全天候監測的數據，通過氣象要素傳感器傳給數據采集器，再經數據采集器處理，通過通訊方法（電話信號、GPRS移動通訊等）將這些數據傳輸到氣象中心計算機氣象數據庫中，進行統計分析和處理。3 自動氣象站設備受雷害分析 3.1 直擊雷

直擊雷是指雷電直接擊在建筑物或設備上，其破壞力是很大的，如果雷擊在設備上，就能在瞬間產生很高的電壓，放電后會轉化為熱能和機械能，使設備損壞甚至摧毀。3.2 雷電感應

當天空中有帶電的雷云出現時，雷云下的地面及建筑物等，都由于靜電感應的作用而帶上相反的電荷，地面某些局部，例如架空導線，由于與大地間的電阻比較大，當雷擊發生后，導線上的感應電荷不能在同樣短的時間內消失，就會形成局部地區感應高電壓。雷電流具有較大的輻值，在它周圍的空間里會產生強大的變化的電磁場，處在這電磁場中的導體會感應出較大的電動勢。雷電的靜電感應和電磁感應（其原理圖如下圖1示）會使自動氣象站的部分弱電設備由于過電壓入侵而遭受損壞。

圖1雷電感應原理圖

3.3 雷電波侵入

是由于直擊雷或間接雷從輸電線、通信線纜、網絡線、無線電天線等金屬的引入線侵入室內, 危及人身安全或損壞設備（其原理如下圖2示）。

圖2雷電波侵入原理圖

3.4 地電位反擊

是指不同的兩個接地體，如果其間距不夠，當其中一個接地體因雷擊而使雷電流沿其注入大地造成電位抬升，電位達到一定臨界擊穿值時，將對臨近的接地體放電，即反擊，反擊使地電位抬升（其原理如下圖3示）。

圖3地電位反擊原理圖

3.5 電磁兼容

IEC定義是指設備或系統在其電磁環境中能正常工作，并且不對該環境中任何事物構成不能承受的電磁騷擾的能力（其原理圖如下圖4示）。

圖4電磁兼容原理圖

3.6 雷擊個案分析

為弄清區域自動氣象站設備易受雷擊的原因，筆者通過對本市區域自動氣象站的運作情況調查，發現被雷擊損壞的主要有風向風速傳感器、TDU和數據采集器模塊等，下面對二個受雷擊有代表性的案例作分析。

（1）某站被雷擊損壞風傳感器、TDU和數據采集器模塊等設備。這案例根據當時現場情況分析，主要是由風鐵塔的避雷針直接接閃而導致與其相連的風向風速感應器受擊，使風傳感器損壞的；雖然現在的自動氣象站數據線做了電磁屏蔽，但由于直擊雷電流較強，得不到有效的抑制，雷電波又沿數據線入侵損壞了采集器模塊設備。（2）另一站兩次同樣被雷擊損壞風傳感器。

這站兩起雷擊事件都是由風鐵塔的避雷針直接接閃而導致風傳感器損壞的，不同的是受雷擊時的強度不同，受避雷針接閃時發生的閃擊或雷電流在泄放過程中的瞬態雷電感應過電壓引起的（描述不清楚）。

從以上案例可見，雷擊都是由風鐵塔的避雷針直接接閃而引起的。避雷針也叫引雷針，其作用在于將雷電欄截并通過事先設計好的金屬裝置改變雷電通道，使其不發生在需保護的物體上。若雷電流泄放不好，會對相連的導體等產生瞬態感應過電壓，對弱電設備會造成損壞。4 防雷的設計 4.1直擊雷的設計

區域自動氣象站因其觀測環境條件的要求，多建于較高較空曠的建筑物天面上，風鐵塔（高約5米左右）安裝在這環境開闊的建筑物天面上，成為了雷電接閃的最佳選擇，很容易遭受雷擊。而安裝在風鐵塔上的風傳感器及相連的數據采集器等設備都是弱電流設備，對強大的雷電流是十分敏感和脆弱。為此，條件可能的情況下，盡可能將避雷針系統與風鐵塔的風傳感部分分開，即另設置獨立避雷針來欄截分流雷電流保護風鐵塔及其他設備的安全。難以做到分開的，也應考慮風鐵塔上的避雷針與風傳感部分保持更大的安全距離，且做好雷電流引下線與風數據傳輸線之間的電磁屏蔽。避雷針與風鐵塔的接地引下線可直接與建筑物天面防雷裝置焊接，天面無防雷裝置的要單獨引下線接地。4.2 雷電感應和雷電波侵入的防護

感應雷是通過與自動氣象站設備連接的電源線、數據線的靜電感應或電磁耦合產生的感應過電壓（即瞬間高壓脈沖），它直接沿這些線路侵入自動站設備，使設備遭到損壞。為了防止感應雷和雷電波侵入的危害，在必要線路通道入口處安裝相應的電涌保護器。這些接地要與主樓柱筋焊接時，須選取不是作防直擊雷引下線的柱子；要單獨引線直接與地網焊接時，要與避雷針或風鐵塔的接地引下線分開（間距宜大于15米）。4.2.1 供電系統的保護

用電供電系統基本是采用TN-S的，一般辦公樓的配電房總電源處都已安裝了一級SPD，這樣，我們的設備電源在就近樓層電源開關作搭接，并采用二級SPD作保護：

第一級SPD：安裝在搭接樓層的電源開關處，一般選用通過幅值電流20KA的SPD（8/20μs）。連接到設備的線路，有條件的最好采用鎧裝低壓電纜。

第二級SPD：在采集器連接處安裝一只幅值電流10KA（8/20μs）的防雷插座。

4.2.2 數據線路的防護

數據線路是指風向風速、雨量和溫度等要素感應器傳輸數據到采集器的線纜（這些線纜放在天面應套管作保護）。數據線采用屏蔽線纜，應將其接地線作良好接地。為避免系統由于長的數據線纜所帶來的電磁不兼容干擾，應將數據線纜與供電線纜分開敷設。（數據線僅屏蔽和接地是不夠的，如果雷電擊中在風桿上或者鄰近雷擊時，應該考慮加裝合適的信號避雷器）5 共用接地系統

區域自動氣象站設備的接地系統應采用聯合共用接地，即將防雷接地網、設備保護地、設備工作地等聯合共用為一個接地系統，聯合共用接地網的接地電阻要求不宜大于4Ω。聯合共用接地可明顯降低地網之間的電位差，防止地電位抬升反擊損壞設備。6 結語

本文認為區域自動氣象站的防雷關鍵要對風鐵塔作防直擊雷保護，設備采取綜合防雷措施，就是對自動站系統進行層層設防，綜合治理，堅持用“接閃、屏蔽、等電位連接、分流、限壓、接地”等措施進行綜合防雷。應用了上述綜合防雷方法，才能盡量減少不必要的損失，確保自動氣象站設備安全運行。

參考文獻

[1]《建筑物防雷設計規范》GB 50057-94（2000年修訂版）.[2]《氣象信息系統雷擊電磁脈沖防護規范》QX 3-2000.[3]《氣象臺站防雷技術規范》 QX 4-2000.[4]《建筑物電子信息系統防雷技術規范》 GB 50343-2004.[5] 劉欣武 《自動氣象站防雷探討》 《中國雷電與防護》2004年第一期.[6] 廣東省氣象計算機應用開發研究所.WP3103型自動氣象站使用說明[G],廣東:1997.[7] 廣東省氣象計算機應用開發研究所.DZZ1-2型自動氣象站技術手冊[G],廣東:2003.