從實際組成來看,自動氣象站一般由數據自動采集裝置和數據分析中心組成,其中采集裝置稱為自動站。通常,自動站可以分為五種結構:傳感設備、線路連接、數據采集、供電模塊和通信服務。在自動氣象站的實際運行中,借助處理器完成數據采集、分析和控制。
二是自動
船舶氣象站雷電入侵途徑。
2.1直擊雷入侵當自動氣象站在運行過程中遇到直接雷擊,觀測裝置被擊中時,會影響自動站內裝置和電子設備的正常運行,甚至損壞,導致數據采集問題或阻礙數據的正常傳輸。
2.2高壓脈沖入侵如果自動氣象站附近的較高物體、架空電纜或物體遭受雷擊,會產生雷電靜電感應和雷電電磁感應。由此產生的感應過電壓傳遞到自動氣象站,直接影響數據采集裝置和傳感設備的正常運行,甚至擊穿線路的絕緣層,導致瞬時高壓沿線路進入主控室,破壞系統中的傳感裝置,造成系統異常,造成不可挽回的損失。
2.3接地線入侵如果自動氣象設備附近地面發生雷擊,該區域的電位會瞬間上升,反擊產生的高電位會通過接地線入侵系統,容易損壞電路設備,嚴重時系統無法工作。
三是自動氣象站綜合防雷工程原則。
新型自動氣象站應建立完善的防雷系統,需要有效分析直擊雷的特點,加強雷電保護。新的雷電措施主要包括以下兩個方面:外部防雷和內部防雷。經過深入調查分析,全面控制自動氣象站需要檢測的氣象參數、外部條件、測試設備和方案設計,充分考慮防雷相關技術指標,按照基本標準完成防雷工作的規劃設計,實現多層次保護。
新型自動氣象站綜合防雷技術。
4.1根據建筑防雷設計規范和新型自動船舶氣象站,防雷方案的建設是根據二、三防雷建筑的標準進行的。以閃光桿為基礎的閃光設備,通過引下線和地網相互連接,保證符合基本防雷設計標準,按滾球法計算相應的保護范圍,保證系統中的設備得到有效保護,防止雷電侵入。
(1)引下線。新型自動氣象站系統中的每臺設備都應使用引下線與地網連接,引下線數量不小于2根,有利于設備中的鋼結構作為引下線,如風桿、百葉金屬底座等。大型風塔也可以直接使用金屬結構作為引下線,并以搭接焊的形式與地網有效連接。
(2)接地裝置。一般而言,新型自動氣象站選用的防雷方案主要有單點接地和共用地網兩種,接地阻值應小于4ω。同時,保證接地線的引出長度和橫截面大小符合相關標準。
4.2內部防雷。
(1)等電位連接。對于系統內部,傳感設備附近應使用4×40鍍鋅扁鐵連接傳感裝置和設備的引下線,設備中的接地線應與地網可靠連接;氣象站觀測區的金屬圍欄也需要焊接并與地網連接;采用5×5的網狀接地結構,將觀測區域的電位均勻分布。兩座風塔之間需要建造1m×1m的網格接地設備,同時與跨步地網連接,形成一個完整的閉合回路;另外,還需要對太陽能設備、衛星設備等具有金屬結構的裝置進行等電位處理。
(2)屏蔽。引入自動站的電纜電路應通過鋼管埋設,形成屏蔽模式,并傳輸到各樓層的配電位置。金屬管從一側向另一側通電,需要在防雷區的臨界位置等電位處理,并與接地設備連接。
(3)安裝浪涌保護器。新型自動船舶氣象站系統需要設置浪涌保護器,如配電處、機房和自動站總配電箱。調制解調設備的端口前端還應設置相應的浪涌保護裝置,接口類型為RJ11,而計算機網絡前端應設置RJ45浪涌保護裝置。對浪涌保護裝置而言,響應時間不少于10ns。