摘 要:隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)以及通訊技術(shù)的發(fā)展,計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)在經(jīng)濟(jì)以及其他各個(gè)領(lǐng)域中應(yīng)用越來(lái)越普遍。內(nèi)蒙古巴彥淖爾市氣象臺(tái)也應(yīng)用了計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)。但是,由于電力輸送網(wǎng)以及網(wǎng)絡(luò)信號(hào)傳輸線都是在室外,容易遭到雷擊,破壞計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)。本文主要分析計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)雷害產(chǎn)生的原因,并探討相應(yīng)的防護(hù)措施。
關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng) 雷害 產(chǎn)生原因 防護(hù)措施
中圖分類號(hào):TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2013)02(a)-0021-01
隨著時(shí)代的發(fā)展,人類已經(jīng)進(jìn)入了信息化時(shí)代,計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)成為了生產(chǎn)及其他領(lǐng)域不可缺少的一部分。為了更有效地管理氣象信息,內(nèi)蒙古巴彥淖爾市氣象臺(tái)也引入了先進(jìn)的計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng),提供了更快、更準(zhǔn)確、更有效的天氣信息,為生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)服務(wù)。但是,由于計(jì)算機(jī)電力輸送線路以及通信網(wǎng)線都在戶外,容易受到雷電的襲擊。而計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)一旦被破壞,就會(huì)對(duì)氣象信息分析造成嚴(yán)重的影響,從而影響天氣信息的正常傳送。因此,分析計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)雷害產(chǎn)生的原因,并探討相關(guān)的雷害防護(hù)措施,對(duì)氣象臺(tái)的信息管理以及正常傳輸很重要。
1 計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)雷害產(chǎn)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(dòng)植物以及建筑物的構(gòu)架直接被雷電打擊,從而出現(xiàn)機(jī)械效應(yīng)、熱效應(yīng)、電效應(yīng)等反應(yīng),造成人員傷亡或者建筑物損壞。由于防護(hù)直擊雷是外部防雷的范圍,在人類的防雷歷史上,人們?cè)谶@方面做得比較好,一般的建筑物都會(huì)設(shè)有基礎(chǔ)接地體、防雷引下線以及屋面防雷網(wǎng)格等傳統(tǒng)防雷系統(tǒng),以把大量的雷電電流都引導(dǎo)到地下,大大減輕了雷電對(duì)建筑物的損害。本氣象臺(tái)當(dāng)然也不例外。其次,雷電波侵入。其是指雷電在對(duì)地放電的時(shí)候或者雷電正在雷云之間時(shí),在雷電附近的戶外傳輸信號(hào)線、設(shè)備間的連接線以及埋地電力線出現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,從而進(jìn)入氣象局中的計(jì)算機(jī)相關(guān)設(shè)備,從而使終端的電子設(shè)備或者是串聯(lián)在線路中間的計(jì)算機(jī)設(shè)備受到破壞。雷電波侵入比直接雷的勢(shì)力弱,但是發(fā)生幾率卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于直擊雷。第三,雷電電涌。雷電電涌是指雷電在剛發(fā)生的時(shí)候,電源與信號(hào)線路中的感應(yīng)電流出現(xiàn)電涌而導(dǎo)致的。之所以會(huì)出現(xiàn)這種情況,與設(shè)備信號(hào)的來(lái)源途徑多,系統(tǒng)受到雷電波侵入的概率高有密切的聯(lián)系。電涌電壓既可以通過(guò)電源線侵入計(jì)算機(jī)設(shè)備,也可以從信號(hào)線侵入設(shè)備,電磁干擾、靜電干擾、雷電感應(yīng)以及無(wú)線電干擾等都是電涌電壓侵入信號(hào)線的途徑。更重要的是,電子設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜,具有高度集成化的特點(diǎn),所以電子設(shè)備的耐過(guò)電流以及耐壓能力就不可避免地降低了。因此,電子設(shè)備對(duì)雷電浪涌的承受能力是很低的。再次,金屬物體對(duì)信號(hào)也有一定的干擾影響,計(jì)算機(jī)上正在傳輸?shù)臄?shù)據(jù)也會(huì)因此而出現(xiàn)誤碼,對(duì)傳輸速率以及傳輸準(zhǔn)確性都有一定的影響。由于微電子的應(yīng)用是近幾年來(lái)才興起的,因此關(guān)于雷電電涌的預(yù)防還存在著很多的漏洞,還需要進(jìn)一步的研究。
2 計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)雷害防護(hù)措施
根據(jù)上文對(duì)計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)雷害產(chǎn)生原因的分析可知,計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)的雷害防護(hù)措施可以分為外部防護(hù)和內(nèi)部防護(hù)兩種。
(1)外部防護(hù)。
雷害的外部防護(hù)主要是防止直擊雷損害,從而設(shè)置避雷針、屏蔽網(wǎng),采取分流、接地、均衡電位等措施對(duì)安裝了計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)的建筑物進(jìn)行保護(hù)。在建筑物的頂層裝設(shè)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(chǎn)生的電流直接導(dǎo)向地面,防止對(duì)建筑物的損害。其次,電流在通向地面的過(guò)程中,還是會(huì)對(duì)電子設(shè)備產(chǎn)生一定的影響,所以在此過(guò)程中也要盡量把這部分的雷電流分流,防止過(guò)強(qiáng)的電壓對(duì)計(jì)算機(jī)信息設(shè)備產(chǎn)生損害。再次,避雷網(wǎng)格就是利用法拉第電力研究規(guī)律,將建筑物的鋼筋和金屬物體組織形成不規(guī)則法拉第籠,以形成一個(gè)屏蔽空間,全部的均壓環(huán)都是用等電位來(lái)連接的,從而對(duì)計(jì)算機(jī)設(shè)備起到保護(hù)作用。最后,保持建筑物各個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)電位均衡,防止電位差對(duì)計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)的破壞。外部防護(hù)措施在較早之前就已經(jīng)被人類重視和使用,發(fā)展到現(xiàn)在,相應(yīng)的措施已發(fā)展完善,本氣象臺(tái)在這方面也做得很好。
(2)內(nèi)部保護(hù)。
內(nèi)部防護(hù)是最近幾年才研究出來(lái)的針對(duì)微電子保護(hù)的措施,是指采用隔離、屏蔽、安裝電涌保護(hù)器、等電位連接、合理布線等措施,防止電源系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生過(guò)電壓,從而保護(hù)計(jì)算機(jī)內(nèi)部信息系統(tǒng)。
目前,巴彥淖爾市氣象臺(tái)采用的雷害防護(hù)措施主要是多層保護(hù)區(qū)防護(hù)模式。把防雷系統(tǒng)、金屬管道、鋼筋混凝土共同形成屏蔽層,以作為保護(hù)區(qū)的界面。從最外層到最內(nèi)層的保護(hù)區(qū),逐層保護(hù),降低電壓,降到計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)電壓承受范圍之內(nèi)。另外,進(jìn)行雷電電流分配核算,把雷電電流在經(jīng)過(guò)外層保護(hù)措施之后,一半進(jìn)入大地,另一半均衡進(jìn)入信號(hào)線、電源線以及金屬管道等電氣通道。多層防護(hù)區(qū)的防護(hù)原則是分析雷擊發(fā)生的可能性以及對(duì)計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)保護(hù)的要點(diǎn),尤其是分析雷電瞬間產(chǎn)生電流對(duì)電子設(shè)備影響的通道,進(jìn)行多層防護(hù),截?cái)嚯娏魍ㄟ^(guò)的渠道,保護(hù)電子設(shè)備。
3 計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)的管理和維護(hù)
防止計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)雷電侵害,不僅要做好雷害防護(hù)措施,在平時(shí)也要做好相關(guān)的管理和維護(hù)措施。在巴彥淖爾市氣象臺(tái)中,有專人管理計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)的各種防雷裝置,并定期檢查。尤其是雷雨多發(fā)期到來(lái)之前,更是對(duì)防雷裝置進(jìn)行全面的檢查,檢測(cè)電涌保護(hù)器運(yùn)行狀態(tài),一旦發(fā)現(xiàn)積塵過(guò)多,接觸不良,漏電流過(guò)大、SPD發(fā)熱和跳火、絕緣損壞等情況,立刻采取相關(guān)措施維護(hù)。另外,檢查防雷裝置的電器貫通情況,檢查機(jī)械是否有銹蝕、脫焊或松動(dòng)等情況,內(nèi)部裝置與機(jī)架、技術(shù)外殼的等電位連接是否電器貫通,若有不良情況,立刻修復(fù)。防雷裝置的設(shè)置、安裝、隱蔽工程等過(guò)程產(chǎn)生的圖紙、資料以及檢查結(jié)果等歸檔,妥善保管,方便復(fù)查。
4 結(jié)語(yǔ)
綜上所述,計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)雷害產(chǎn)生的原因有多種,主要是本市是雷電的多發(fā)區(qū),而且雷電侵害的途徑多種。為了保護(hù)計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng),巴彥淖爾市氣象臺(tái)主要采用避雷針、避雷網(wǎng)格等外部防護(hù)措施,并采用多層保護(hù)區(qū)等內(nèi)部防護(hù)措施,另外注重平時(shí)的管理和維護(hù)。但是,由于內(nèi)部防護(hù)措施研究時(shí)間不是很長(zhǎng),需要繼續(xù)完善。各種措施不斷完善,相互配合,保證計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)良好運(yùn)行,為人們提供準(zhǔn)確的天氣信息。
參考文獻(xiàn)
[1]宋佰春,許傳凱,袁安芳.日照市氣象臺(tái)計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)雷電防護(hù)技術(shù)[J].第六屆中國(guó)國(guó)際防雷論壇論文摘編,2008.
[2]梁小冰.直擊雷對(duì)變電站控制室內(nèi)計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)的影響[J].電網(wǎng)技術(shù),1999,23(3).