地面煙爐播撒系統工作原理及使用方法

陳志國，侯亞秋

（雞東縣氣象局，黑龍江雞東158200）

地面煙爐播撒系統工作原理及使用方法

陳志國，侯亞秋

（雞東縣氣象局，黑龍江雞東158200）

1 引言

目前使用較多的地面播撒設備可分為兩種：固態和液態。固態的有：煙條播撒器；液態的有：丙酮碘化銀發生器和液態二氧化碳播撒器。

應用較廣泛、效果較好的是遠程遙控地面煙條播撒系統（ZY－2A型），采用預置煙條，利用GPRS通信模塊或GSM進行遠程采集數據，通過電腦遠程控制，完成煙條的遠程檢測、自動點火和自動播撒煙霧。其遠程控制距離沒有限制，只要有通訊信號覆蓋就可以使用。主要解決交通不便地區及山區的防雹作業、增雪、增雨的需求。

2 煙爐增雨（雪）原理

地面煙爐增雨（雪）系統組網布置在海拔較高和山區有上升氣流的地方。需要作業時，通過遠程控制系統，使帶有AgI的煙條燃燒，播撒凝結核，影響云的微物理轉化過程，來達到增雪、增雨和抑制冰雹形成的目的。

通常地面煙爐組網布設在人員稀少的高原或山區里，并有上升氣流的地方。當有達到作業標準時，利用遠程控制系統，通過手機短信或GPRS通信模塊發送指令，點燃帶煙爐里的煙條，影響云的微物理過程，達到增雨（雪）的目的。作業信息可通過電腦軟件進行遠程收集數據，實現監控資料和作業信息上傳。

3 煙爐技術指標

（1）遠程控制距離。只要通訊網絡信號覆蓋的地方都可以建設，通過通訊信號遠距離控制煙條燃燒數量和點燃時間；

（2）最大容量。煙爐最大裝填容量為36支，每支煙劑的重量為500 g，每支煙條燃燒時間為5 min，可選擇任意數量進行作業；

（3）有效成分。每支煙劑含碘化銀7.5 g，直徑48 mm，長320 mm。作業環境溫度為－30－60℃，環境濕度為30－100%。

4 煙爐性能特點

（1）通訊方式。通訊信號覆蓋的區域均可使用，遠程控制不受距離限制。采用成熟的GPRS（計算機網絡通信）或GSM（手機短信）方式。利用太陽能電池板供電，解決了儀器設備電力供應問題，可以在海拔較高的草原、山區及交通不暢的區域實施增雨（雪）作業。

（2）遠程控制。控制軟件帶有地理信息系統，系統可同時完成多臺設備的監控。可任意點燃一支或幾支煙條。

（3）煙條裝填量大。滿足暖、冷云煙條的增雨（雪）要求，可根據天氣情況選擇性作業。煙爐一次可裝填煙條36支，每支燃燒時間5 min，根據不同作業區情況，可以滿足6－10個月的作業需求。

（4）作業安全措施。煙爐燃燒室大，不產生明火，煙條在煙爐內燃燒，其燃燒產生的明火及噴出的殘渣不會接觸到樹木、干草等易燃物，滿足森林防火要求。

（5）精確控制煙條。煙條之間有耐高溫陶瓷管相互隔離，耐燒蝕、耐腐蝕、防止鄰近煙條互相點燃；電控室與燃燒室完全相互隔離，煙條燃燒時不會腐蝕或污染裝填室和電極，煙條線路連接可靠裝填方便。

（6）煙條通道自動檢測、標示、判斷，并將作業信息自動存儲；通道主體結構采用304不銹鋼制造，設備防腐蝕性強，使用年限長。

5 煙爐系統組成

地面煙爐系統主要由煙爐、煙條、控制系統和控制軟件組成。

5.1 煙爐（播撒器）的組成

可分為：底架、立柱、隔板支架、頂架、門板、隔板、側門板、天圓地方、包角、煙囪及雨帽。煙爐（播撒器）為筒式結構，上有煙囪，下有金屬支架。筒體內部支架放置煙條，沿圓周放置36支煙條。筒體上共開四個門，煙條支架以上開兩個，用于裝填煙條，煙條支架以下開兩個，用于往控制器上接線及控制器安裝。

5.2 煙條的組成部分

可分為：主板、無線通訊模塊、太陽能板、保護器及線纜。

煙條由殼體、焰劑藥塊、后堵頭、噴管、點火藥盒、堵蓋等組成。殼體徑向有兩個固定銷釘，用來將煙條卡在播撒器卡環中。每支煙條內裝焰劑500 g，燃燒時間5 min，含碘化銀7.5 g。煙條殼體和噴管采用耐燒蝕性能較好的玻璃鋼材料。

5.3 煙爐控制系統

控制系統：監控中心系統和網絡監控終端。

監控中心系統：其網絡的管理機既可以通過GSM模塊，以一對一的方式進行監控，也可以通過互聯網連接到短信息網關，再與各監控終端通信。還可以通過普通手機，直接實施監控。監控中心向監控終端下發控制信息、配置信息及接收監控終端上報的告警信息及數據，同時管理采集的數據，提供統計、報表、查詢等功能。主要功能有：能夠給監控終端下達控制命令；監控終端發送來的數據自動進入數據庫；能夠給監控終端下發組態信息；數據庫具備一定的安全措施。

監控終端：由單片機、GSM模塊、控制電路及數據采集組成，其主要功能如下:可利用485接口級連，便于同各種測試儀表直接互連及進行數據采集器擴展；控制與開關量采集；模擬量的采集；數據可根據監控中心要求隨機發送或定時批量發送。

5.4 控制軟件

帶有地理信息系統，播撒點通過GPS定位后輸入軟件，軟件具有操控和檢測的功能，可任意播撒一支或幾支煙條。加裝風向風速、溫度、濕度等傳感器后，可接收各種信息，具備自動氣象站功能。

控制軟件帶有地理信息系統，播撒點通過GPS定位后輸入軟件，最多可同時完成200臺發煙裝置的監控工作，可以完全滿足中大地區人工影響天氣管理需求。

1002－252X（2017）02－0045－02

2017－3－1

陳志國（1979－），男，黑龍江省海林市人，八一農墾大學，本科生，高級工程師.