氣象臺計算機信息系統雷電防護探討

摘 要：隨著計算機技術以及通訊技術的發展，計算機信息系統在經濟以及其他各個領域中應用越來越普遍。內蒙古巴彥淖爾市氣象臺也應用了計算機信息系統。但是，由于電力輸送網以及網絡信號傳輸線都是在室外，容易遭到雷擊，破壞計算機信息系統。本文主要分析計算機信息系統雷害產生的原因，并探討相應的防護措施。

關鍵詞：計算機信息系統 雷害 產生原因 防護措施

中圖分類號：TP3 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）02（a）-0021-01

隨著時代的發展，人類已經進入了信息化時代，計算機信息系統成為了生產及其他領域不可缺少的一部分。為了更有效地管理氣象信息，內蒙古巴彥淖爾市氣象臺也引入了先進的計算機信息系統，提供了更快、更準確、更有效的天氣信息，為生產、經濟服務。但是，由于計算機電力輸送線路以及通信網線都在戶外，容易受到雷電的襲擊。而計算機信息系統一旦被破壞，就會對氣象信息分析造成嚴重的影響，從而影響天氣信息的正常傳送。因此，分析計算機信息系統雷害產生的原因，并探討相關的雷害防護措施，對氣象臺的信息管理以及正常傳輸很重要。

1 計算機信息系統雷害產生的原因

雷電危害的形式多樣。雷害可以分為三種形式，即直擊雷、雷電波侵入以及雷電電涌。直擊雷，就是人、動植物以及建筑物的構架直接被雷電打擊，從而出現機械效應、熱效應、電效應等反應，造成人員傷亡或者建筑物損壞。由于防護直擊雷是外部防雷的范圍，在人類的防雷歷史上，人們在這方面做得比較好，一般的建筑物都會設有基礎接地體、防雷引下線以及屋面防雷網格等傳統防雷系統，以把大量的雷電電流都引導到地下，大大減輕了雷電對建筑物的損害。本氣象臺當然也不例外。其次，雷電波侵入。其是指雷電在對地放電的時候或者雷電正在雷云之間時，在雷電附近的戶外傳輸信號線、設備間的連接線以及埋地電力線出現了電磁感應現象，從而進入氣象局中的計算機相關設備，從而使終端的電子設備或者是串聯在線路中間的計算機設備受到破壞。雷電波侵入比直接雷的勢力弱，但是發生幾率卻遠遠高于直擊雷。第三，雷電電涌。雷電電涌是指雷電在剛發生的時候，電源與信號線路中的感應電流出現電涌而導致的。之所以會出現這種情況，與設備信號的來源途徑多，系統受到雷電波侵入的概率高有密切的聯系。電涌電壓既可以通過電源線侵入計算機設備，也可以從信號線侵入設備，電磁干擾、靜電干擾、雷電感應以及無線電干擾等都是電涌電壓侵入信號線的途徑。更重要的是，電子設備的內部結構復雜，具有高度集成化的特點，所以電子設備的耐過電流以及耐壓能力就不可避免地降低了。因此，電子設備對雷電浪涌的承受能力是很低的。再次，金屬物體對信號也有一定的干擾影響，計算機上正在傳輸的數據也會因此而出現誤碼，對傳輸速率以及傳輸準確性都有一定的影響。由于微電子的應用是近幾年來才興起的，因此關于雷電電涌的預防還存在著很多的漏洞，還需要進一步的研究。

2 計算機信息系統雷害防護措施

根據上文對計算機信息系統雷害產生原因的分析可知，計算機信息系統的雷害防護措施可以分為外部防護和內部防護兩種。

（1）外部防護。

雷害的外部防護主要是防止直擊雷損害，從而設置避雷針、屏蔽網，采取分流、接地、均衡電位等措施對安裝了計算機信息系統的建筑物進行保護。在建筑物的頂層裝設避雷針或避雷帶，可以吸引雷電，讓雷電打在避雷針上，把雷電產生的電流直接導向地面，防止對建筑物的損害。其次，電流在通向地面的過程中，還是會對電子設備產生一定的影響，所以在此過程中也要盡量把這部分的雷電流分流，防止過強的電壓對計算機信息設備產生損害。再次，避雷網格就是利用法拉第電力研究規律，將建筑物的鋼筋和金屬物體組織形成不規則法拉第籠，以形成一個屏蔽空間，全部的均壓環都是用等電位來連接的，從而對計算機設備起到保護作用。最后，保持建筑物各個關鍵點電位均衡，防止電位差對計算機信息系統的破壞。外部防護措施在較早之前就已經被人類重視和使用，發展到現在，相應的措施已發展完善，本氣象臺在這方面也做得很好。

（2）內部保護。

內部防護是最近幾年才研究出來的針對微電子保護的措施，是指采用隔離、屏蔽、安裝電涌保護器、等電位連接、合理布線等措施，防止電源系統內部產生過電壓，從而保護計算機內部信息系統。

目前，巴彥淖爾市氣象臺采用的雷害防護措施主要是多層保護區防護模式。把防雷系統、金屬管道、鋼筋混凝土共同形成屏蔽層，以作為保護區的界面。從最外層到最內層的保護區，逐層保護，降低電壓，降到計算機信息系統電壓承受范圍之內。另外，進行雷電電流分配核算，把雷電電流在經過外層保護措施之后，一半進入大地，另一半均衡進入信號線、電源線以及金屬管道等電氣通道。多層防護區的防護原則是分析雷擊發生的可能性以及對計算機信息系統保護的要點，尤其是分析雷電瞬間產生電流對電子設備影響的通道，進行多層防護，截斷電流通過的渠道，保護電子設備。

3 計算機信息系統的管理和維護

防止計算機信息系統雷電侵害，不僅要做好雷害防護措施，在平時也要做好相關的管理和維護措施。在巴彥淖爾市氣象臺中，有專人管理計算機信息系統的各種防雷裝置，并定期檢查。尤其是雷雨多發期到來之前，更是對防雷裝置進行全面的檢查，檢測電涌保護器運行狀態，一旦發現積塵過多，接觸不良，漏電流過大、SPD發熱和跳火、絕緣損壞等情況，立刻采取相關措施維護。另外，檢查防雷裝置的電器貫通情況，檢查機械是否有銹蝕、脫焊或松動等情況，內部裝置與機架、技術外殼的等電位連接是否電器貫通，若有不良情況，立刻修復。防雷裝置的設置、安裝、隱蔽工程等過程產生的圖紙、資料以及檢查結果等歸檔，妥善保管，方便復查。

4 結語

綜上所述，計算機信息系統雷害產生的原因有多種，主要是本市是雷電的多發區，而且雷電侵害的途徑多種。為了保護計算機信息系統，巴彥淖爾市氣象臺主要采用避雷針、避雷網格等外部防護措施，并采用多層保護區等內部防護措施，另外注重平時的管理和維護。但是，由于內部防護措施研究時間不是很長，需要繼續完善。各種措施不斷完善，相互配合，保證計算機信息系統良好運行，為人們提供準確的天氣信息。

參考文獻

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