引言
近年来，随着社会的不断发展以及科技的进步，国内气象事业实现了质的飞跃，气象观测业务逐渐从传统的人工观测方式朝着自动化、智能化的观测模式发展。经过数年的发展，我国各个地区地面气象观测业务进入自动化时代，各种类型的先进的自动气象站得到普及应用，成为气象要素探测的主力军。自动气象站系统涵盖采集器、传感器等大量集成性电子仪器设备以及供电、通讯线路，极易遭受雷击。一旦防雷措施不完善，势必会给气象台站带来增添雷击风险，不仅会对气象台站气象观测业务的顺利开展开展造成不良影响，而且还可能会造成巨大的经济损失[1]。所以，本文根据自动气象站系统运行实际，首先阐述了雷电侵入自动气象站的途径，并重点探究了防雷关键技术在自动气象站系统中的应用，为保障自动气象站的稳定、安全运行提供指导。
1.雷电入侵自动气象站系统的主要途径
1.1直击雷入侵
直接雷击一般表示由带电云层借助于地面上某个点引起的比较强烈的放电现象。若雷电对自动气象站造成直接袭击，且将站内的观测设备击中，那么往往会使得自动气象站系统的部分或所有电子信息系统遭受不同程度的损坏，这不利于自动气象站对气象数据的正常采集以及传输，严重的时候还会对设备造成损坏，亦或者带来严重的雷灾事故[2]。
1.2感应雷击
假如雷电活动发生于气象台站上空区域，又或者雷电击中气象台站附近的突出物体或者高层建筑，那么此时自动气象站系统的通信线路、供电线路势必会引起感应过电压，以及雷电入侵至室内或采集器、传感器设备，给自动气象站系统造成严重损坏。
2防雷关键技术在自动气象站系统中的应用
2.1直击雷防护关键技术
对于自动气象站系统而言，应利用滚球法来计算出气象台站接闪器的保护范围，确保自动气象站处于接闪器的保护范围中，防止自动气象站系统被雷电击中[3]。气象台站的风传感器布设于10m高的风杆上，因此需要在风传感器顶布设避雷针对其进行直击雷保护。布设方式包含2种:第一，在气象台站观测场外布设独立的避雷针，通过滚球法对避雷针高度进行计算，但是需要尽可能将避雷针系统和风传感器部分进行分开设置，且依据国家规范要求来确保2个系统之间处于有效的安全距离；第二，若因为观测场地的限制，不能分开布设避雷针系统以及风传感器部分，那么可在风传感器的金属支架上直接布设避雷针，且计算确定所安装避雷针的高度，但是还需要确保避雷针和风传感器保持更大的距离，同时做好雷电流引下线和风传感器传输线之间的线路屏蔽等相关工作，确保自动气象站系统直击雷防护措施的可靠性[4]。
2.2 感应雷防护关键技术
对于感应雷而言，应严格按照相关防雷规范标准采取感应雷防护技术措施，以防止雷电侵入给自动气象系统造成危害。感应雷防护关键技术措施包括屏蔽措施、等电位连接系统以及安装浪涌保护器（SPD）[5]。
2.2.1屏蔽措施
对于自动气象系统的金属设备，需要结合就近原则和最近的地网电气保持连接；使用带屏蔽层的电缆作为自动气象站系统的数据传输线路，将它们穿金属管后直接埋地敷设，在进入电缆沟以及外传接盒位置需要把金属管和数据传输线外屏蔽层就近接地处理。需要确保金属管两端之间的电气保持贯通，假如此金属管长度不符合规范要求，则需要适当增加接地点数量。若数据传输线无法埋地，则需要将其穿过金属管亦或者金属桥架屏蔽敷设，将它和地网进行连接。对于性质存在差异的线缆、接地线，应利用金属走线槽对它们进行分开敷设。结合电磁兼容原理，认真梳理清楚各个线缆的电流方向，同时对线缆距离与地线走向规范布设。
2.2.2等电位连接
对于自动气象站系统而言，等电位连接措施如下：（1）采取规格为25mm×4mm的防腐镀锌扁钢将自动气象站系统的百叶箱、传感器以及别的设备同接地装置等进行就近焊接，以防止因郴州市潮湿的气候使得扁钢焊接腐蚀断裂[6]；（2）应选择规格为5m×5m呈网状的接地装置对自动气象站仪器设备布设的地面进行电位均压处理，以有效避免跨步电压；（3）为了确保风塔充当的接闪杆获取良好的泄流效果，需要在风塔之间布设网状接地装置，要求规格为1m×1m；同时要求其和跨步电压的地网进行连接，形成统一的闭合环路。
2.2.3安装浪涌保护器（SPD）
郴州市自动气象站系统配电处、机房均应安装浪涌保护器（SPD）。需要在调制解调器的前边装设以RJ11为接口形式的SPD，在业务计算机网络的前边则徐亚安装以RJ45为接口形式的SPD。在对SPD参数选型的时候需严格确保观测仪器可以正常运行。其中SPD 的箝位电压需要＞1.5Uc，标准放电流 In≥3kA(8/20us)，响应时间≥10ns，数据采集器上应该布设相应规格的信号SPD。再者，自动气象站系统的监控设备所处区应安装天馈信号SPD，对于SPD的选型应参照设备的端口类型来安排，确保SPD的可靠性和有效性。
2.3共用接地系统
对于自动气象站来说，各个部分的防雷技术措施均需要共用接地系统。具体防雷技术如下所述：（1）郴州市新型自动气象站标准观测场可使用预应力锚索进行边坡防护。锚索要求以及保留的规格如下：把25mm×4mm的防腐镀锌扁钢焊接且与接地设备相连接。在对雷电流进行接收的时候，能够获得理想的放电效果。（2）人工接地体选择镀锌角钢，要求它的规格为50mm×50mm×5mm，长度为2.5m，要求的间距为5m，人工水平接地体的规格一般选用镀锌扁钢，规格要求25mm×4mm。人工接地体埋入土壤的深度要求≥1.0m，在施工的时候接地体要求避免高温危害。（3）对于自动气象站观测场铺设的闭环，工频接地电阻要求≤4Ω，并且应选择对应的降阻技术与防腐措施，以保障接地系统的规范性。
3结语
综上所述，自动气象站系统涉及到许多集成性仪器设备和通讯、电力线路，绝缘强度特别很低，所以特别容易被雷电袭击，对气象观测业务的顺利开展会造成不利影响，还会带来特别大的经济损失。因此，加强自动气象站系统的雷电防护工作特别关键。各级气象单位均需要注重自动气象站系统防雷工作，要在自动气象站系统积极应用防雷关键技术，降低雷击概率，确保自动气象站系统的稳定运行。
参考文献：
[1]吴景坛. 自动气象站防雷工作中存在的问题及处理对策[J]. 北京农业, 2015(20).
[2]陈艺彬,刘少军.浅谈自动气象站防雷工作要点及技术措施[J].中国科技博览,2014:379-379.
[3]王益鑫，许荣华，周志忠.自动气象站防雷系统设计浅析[J].技术与市场,2016,23(5):251-251.
[4]覃彬全 ,杨磊 ,付钟等 .自动气象站防雷技术探析 [J].气象水文海洋仪器 ,2011(3).
[5]王克琴，徐洪.自动气象站综合防雷技术探讨[J].青海科技，2010（1）.
[6]曲明星，郭丽红，兰飞飞.自动气象站防雷技术浅析[J].管理学家,2014(12).
