自动气象站雷击事故分析及故障处理

　　0　引言

　　在全球气候变化的背景下,我国各种极端天气事件频发,气象部门气象防灾减灾能力和气象服务保障水平面临严峻挑战。在这种形势下,气象部门不仅要全力以赴做好气象防灾减灾的服务保障工作,同时还要千方百计确保各种基础气象业务系统的高效稳定运行。茂名属于雷电灾害多发区,已发生多起观测业务系统遭雷击受损的事件。根据2008年的记录统计,3月31日、6月2日和3日、7月15日和16日,电白多次发生雷击事故;6月25日,化州设备遭受雷击;6月17日、9月13日,茂名设备遭受雷击,雷击造成传感器、采集器、计算机等观测设备受损乃至瘫痪。类似事件的频繁发生,已经严重影响到了气象基础观测业务的正常进行。因此,如何做好观测站的雷电防护,以及发生雷击事故时如何积极应对都非常值得重视。

　　1　雷击事故的故障现象及分析

　　1.1　故障现象

　　观测站分为观测室、观测场和传输线3个部分,如图1所示。根据茂名地区观测站的雷击事故记录统计来看,电子自动观测设备受损情况较为严重。

　　1.1.1　观测室内

　　观测室内的设备主要有计算机、UPS、交换机等。发生雷击时,常见的故障现象有:

　　(1)配电线路跳闸,造成观测站停电,严重时会损坏UPS,使得观测业务系统瘫痪。

　　(2)计算机损坏,主要是连接数据传输线的串口受损,严重时会损坏计算机主板和硬盘,造成资料无法采集和观测资料丢失。

　　(3)交换机、modem等网络通信设备雷击受损,造成网络中断,影响资料自动上传。

　　1.1.2　观测场

　　观测场遭受雷击时,传感器损坏,自动站数据会出现异常。如果自动气象站主机出现故障,地面测报软件主用微机就会提示:打开自动站失败,自动站初始化失败。

　　1.2　雷击事故分析

　　1.2.1　观测室内设备雷击原因分析

　　观测室内设备遭受雷击时,主要传输途径有:

　　(1)供电线路:供电部门送出的电源线大都是架空的,很容易感应到雷电,而供电线路是1个互通的配电网,一旦某处感应到了雷电,雷电会沿供电线路传到很远的供电设备,致使设备损坏。

　　(2)信号线路:信号线在室外有些是架空的,有些是通过地沟的,不论哪种情况都会感应雷电。在图1中,数据传输线引入的感应雷会损坏计算机的串口,进而损坏主板、硬盘等其它计算机部件。

　　(3)地反击:1台设备(或1个小的局域网)同时接到2个以上且相互没有直接电气连接的地,当这些地网因雷击而存在较高电位差时,此电位差就会沿接地线直接加在同一设备上,电位差超出设备耐压值时,致使设备损坏。