气象台计算机信息系统雷电防护探讨

   随着计算机技术以及通讯技术的发展,计算机信息系统在经济以及其他各个领域中应用越来越普遍。内蒙古巴彦淖尔市气象台也应用了计算机信息系统。但是, 由于电力输送网以及网络信号传输线都是在室外,容易遭到雷击,破坏计算机信息系统。本文主分析计算机信息系统雷害产生的原因,并探讨相应的防护措施。
关键词计算机信息系统 雷害 产生原因 防护措施
中图分类号TP3 文献标识码A 文章编号1672-3791(213)2(a)-21-1
随着时代的发展,人类已经进入了信息化时代,计算机信息系统成为了生产及其他领域不可缺少的一部分。为了更有效地管理气象信息,内蒙古巴彦淖 尔市气象台也引入了先进的计算机信息系统,供了更快、更准确、更有效的天气信息,为生产、经济服务。但是,由于计算机电力输送线路以及通信网线都在户 外,容易受到雷电的袭击。而计算机信息系统一旦被破坏,就会对气象信息分析造成严重的影响,从而影响天气信息的正常传送。因此,分析计算机信息系统雷害产 生的原因,并探讨相关的雷害防护措施,对气象台的信息管理以及正常传输很重。
1 计算机信息系统雷害产生的原因
雷电危害的形式多样。雷害可以分为三种形式,即直击雷、雷电波侵入以及雷电电涌。直击雷,就是人、动植物以及建筑物的构架直接被雷电打击,从 而出现机械效应、热效应、电效应等反应,造成人员伤亡或者建筑物损坏。由于防护直击雷是外部防雷的范围,在人类的防雷历史上,人们在这方面做得比较好,一 般的建筑物都会设有基础接地体、防雷引下线以及屋面防雷网格等传统防雷系统,以把大量的雷电电流都引导到地下,大大减轻了雷电对建筑物的损害。本气象台当 然也不例外。其次,雷电波侵入。其是指雷电在对地放电的时候或者雷电正在雷云之间时,在雷电附近的户外传输信号线、设备间的连接线以及埋地电力线出现了电 磁感应现象,从而进入气象局中的计算机相关设备,从而使终端的电子设备或者是串联在线路中间的计算机设备受到破坏。雷电波侵入比直接雷的势力弱,但是发生 几率却远远高于直击雷。第三,雷电电涌。雷电电涌是指雷电在刚发生的时候,电源与信号线路中的感应电流出现电涌而导致的。之所以会出现这种情况,与设备信 号的来源途径多,系统受到雷电波侵入的概率高有密切的联系。电涌电压既可以通过电源线侵入计算机设备,也可以从信号线侵入设备,电磁干扰、静电干扰、雷电 感应以及无线电干扰等都是电涌电压侵入信号线的途径。更重的是,电子设备的内部结构复杂,具有高度集成化的特点,所以电子设备的耐过电流以及耐压能力就 不可避免地降低了。因此,电子设备对雷电浪涌的承受能力是很低的。再次,金属物体对信号也有一定的干扰影响,计算机上正在传输的数据也会因此而出现误码, 对传输速率以及传输准确性都有一定的影响。由于微电子的应用是近几年来才兴起的,因此关于雷电电涌的预防还存在着很多的漏洞,还需进一步的研究。
2 计算机信息系统雷害防护措施
根据上文对计算机信息系统雷害产生原因的分析可知,计算机信息系统的雷害防护措施可以分为外部防护和内部防护两种。
(1)外部防护。
雷害的外部防护主是防止直击雷损害,从而设置避雷针、屏蔽网,采取分流、接地、均衡电位等措施对安装了计算机信息系统的建筑物进行保护。在 建筑物的顶层装设避雷针或避雷带,可以吸引雷电,让雷电打在避雷针上,把雷电产生的电流直接导向地面,防止对建筑物的损害。其次,电流在通向地面的过程 中,还是会对电子设备产生一定的影响,所以在此过程中也尽量把这部分的雷电流分流,防止过强的电压对计算机信息设备产生损害。再次,避雷网格就是利用法 拉第电力研究规律,将建筑物的钢筋和金属物体组织形成不规则法拉第笼,以形成一个屏蔽空间,全部的均压环都是用等电位来连接的,从而对计算机设备起到保护 作用。最后,保持建筑物各个关键点电位均衡,防止电位差对计算机信息系统的破坏。外部防护措施在较早之前就已经被人类重视和使用,发展到现在,相应的措施 已发展完善,本气象台在这方面也做得很好。
(2)内部保护。
内部防护是最近几年才研究出来的针对微电子保护的措施,是指采用隔离、屏蔽、安装电涌保护器、等电位连接、合理布线等措施,防止电源系统内部产生过电压,从而保护计算机内部信息系统。
目前,巴彦淖尔市气象台采用的雷害防护措施主是多层保护区防护模式。把防雷系统、金属管道、钢筋混凝土共同形成屏蔽层,以作为保护区的界 面。从最外层到最内层的保护区,逐层保护,降低电压,降到计算机信息系统电压承受范围之内。另外,进行雷电电流分配核算,把雷电电流在经过外层保护措施之 后,一半进入大地,另一半均衡进入信号线、电源线以及金属管道等电气通道。多层防护区的防护原则是分析雷击发生的可能性以及对计算机信息系统保护的点, 尤其是分析雷电瞬间产生电流对电子设备影响的通道,进行多层防护,截断电流通过的渠道,保护电子设备。
3 计算机信息系统的管理和维护
防止计算机信息系统雷电侵害,不仅做好雷害防护措施,在平时也做好相关的管理和维护措施。在巴彦淖尔市气象台中,有专人管理计算机信息系 统的各种防雷装置,并定期检查。尤其是雷雨多发期到来之前,更是对防雷装置进行全面的检查,检测电涌保护器运行状态,一旦发现积尘过多,接触不良,漏电流 过大、SPD发热和跳火、绝缘损坏等情况,立刻采取相关措施维护。另外,检查防雷装置的电器贯通情况,检查机械是否有锈蚀、脱焊或松动等情况,内部装置与 机架、技术外壳的等电位连接是否电器贯通,若有不良情况,立刻修复。防雷装置的设置、安装、隐蔽工程等过程产生的图纸、资料以及检查结果等归档,妥善保 管,方便复查。
4 结语
综上所述,计算机信息系统雷害产生的原因有多种,主是本市是雷电的多发区,而且雷电侵害的途径多种。为了保护计算机信息系统,巴彦淖尔市气 象台主采用避雷针、避雷网格等外部防护措施,并采用多层保护区等内部防护措施,另外注重平时的管理和维护。但是,由于内部防护措施研究时间不是很长,需 继续完善。各种措施不断完善,相互配合,保证计算机信息系统良好运行,为人们供准确的天气信息。
参考文献
1 宋佰春,许传凯,袁安芳.日照市气象台计算机信息系统雷电防护技术J.第六届中国国际防雷论坛论文编,28.
2 梁小冰.直击雷对变电站控制室内计算机信息系统的影响J.电网技术,1999,23(3).