2021年的盛夏(6月至8月),中國(guó)南北方均有多雨區(qū),以北方多雨區(qū)為主;黃河中游、海河部分水系、松花江可能發(fā)生較大洪水,珠江、太湖、遼河可能發(fā)生超警洪水,長(zhǎng)江、淮河可能發(fā)生區(qū)域性暴雨洪水。7月20日,一場(chǎng)極為罕見(jiàn)的特大暴雨襲擊鄭州,形成嚴(yán)重內(nèi)澇,使得整個(gè)城市變成"水澤國(guó)",民眾生活停擺。7月21日18時(shí),水利部和中國(guó)氣象局聯(lián)合發(fā)布紅色山洪災(zāi)害氣象預(yù)警。預(yù)計(jì)21日20時(shí)至22日20時(shí) ,河北西南部、山西東南部、河南北部等地部分地區(qū)發(fā)生山洪災(zāi)害可能性大(橙色預(yù)警),局地發(fā)生山洪災(zāi)害可能性很大(紅色預(yù)警)。8月11日21時(shí)浙江省水文管理中心發(fā)布嘉興站洪水橙色預(yù)警:受冷空氣和暖濕氣流交匯影響,杭嘉湖地區(qū)近8小時(shí)集中降雨量30毫米,嘉興站將發(fā)生橙色預(yù)警級(jí)別的洪水,預(yù)警時(shí)間范圍8月11日至13日,影響范圍杭州市、嘉興市、湖州市。其他地區(qū),例如湖北孝感、隨州等地這幾天也遭遇強(qiáng)降雨引發(fā)城市內(nèi)澇,小型水庫(kù)出現(xiàn)險(xiǎn)情等洪澇災(zāi)害,當(dāng)下防汛形勢(shì)十分嚴(yán)峻。而利用現(xiàn)代化的通信設(shè)備,將江河流域內(nèi)各雨量、水位站點(diǎn)的降雨和洪水信息,實(shí)時(shí)地采集和傳輸?shù)胶樗刂浦行牡暮樗A(yù)報(bào)警報(bào)系統(tǒng)在這個(gè)關(guān)鍵時(shí)刻顯得尤為重要。
近十年來(lái),中國(guó)氣象部門(mén)、水利部門(mén)利用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù),在智慧城市中建立了有效的洪水預(yù)報(bào)警報(bào)系統(tǒng),主要對(duì)水庫(kù)、河流的水位進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并預(yù)警。一般情況下,在臨近要監(jiān)控的水位處安裝超聲波液面?zhèn)鞲衅?、壓力傳感器、雷達(dá)液位傳感器、超聲波液位傳感器等各類(lèi)探測(cè)器、加上監(jiān)測(cè)報(bào)警主機(jī)、監(jiān)測(cè)服務(wù)器、客戶(hù)端組成了洪水預(yù)報(bào)警報(bào)系統(tǒng)。
了解了洪水預(yù)報(bào)警報(bào)系統(tǒng)的組成和安裝位置之后,我們就會(huì)注意到這些造福民生的水利設(shè)備一般是安裝在戶(hù)外、靠近水源、或者山頂?shù)鹊胤剑O(shè)備主要為耐壓較低的電子儀器儀表,就地理位置而言,易遭雷擊;就設(shè)備而言,易損壞后引起傳輸數(shù)據(jù)中斷,由此可見(jiàn),做好洪水預(yù)報(bào)警報(bào)系統(tǒng)的防雷措施十分必要。
拍攝:唐璽
從廣西地凱公司近年來(lái)承接的多個(gè)洪水預(yù)警報(bào)中心中繼站的防雷項(xiàng)目。洪水預(yù)警報(bào)中心中繼站的設(shè)備損壞的直接原因是直擊雷和感應(yīng)雷。防雷裝置的設(shè)計(jì)施工不夠規(guī)范、防雷裝置防護(hù)等級(jí)不達(dá)標(biāo)都會(huì)造成洪水預(yù)警報(bào)系統(tǒng)遭受雷擊侵害。隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的不斷發(fā)展,各種高、精、尖的電子設(shè)備不斷推廣和普及應(yīng)用于防汛信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中,電子信息系統(tǒng)對(duì)電磁場(chǎng)是極其敏感的,集成芯片耐壓能力弱,需要多級(jí)有效的防雷保護(hù)裝置才能有效的泄放雷電流和鉗位雷電殘壓。
發(fā)生雷害時(shí),直擊雷會(huì)沿供電線路侵入到洪水預(yù)警報(bào)系統(tǒng)供電部分,產(chǎn)生過(guò)電流與過(guò)電壓造成網(wǎng)絡(luò)供電系統(tǒng)的電源損壞、斷電、致使整個(gè)系統(tǒng)癱瘓;或直擊雷直接入侵無(wú)線通信設(shè)備的天線、沿信號(hào)同軸線纜進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),造成通信接口、數(shù)據(jù)接收單元、交換機(jī)等主要通信設(shè)備損壞。
在不可能直接遭受雷擊的區(qū)域,由于感應(yīng)雷是由遭受雷擊電磁脈沖感應(yīng)或靜電感應(yīng)而產(chǎn)生的,形成感應(yīng)雷電壓的機(jī)率很高,對(duì)洪水預(yù)警報(bào)系統(tǒng)中心機(jī)房?jī)?nèi)的設(shè)備,尤其低壓電子設(shè)備威脅巨大,據(jù)統(tǒng)計(jì),這種感應(yīng)雷擊事故占信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)雷擊事故的70%,同樣會(huì)使得洪水預(yù)警報(bào)系統(tǒng)局部癱瘓,干擾了防汛指揮中心的調(diào)度管理工作。
洪水預(yù)警報(bào)中心的雷電防護(hù)統(tǒng)防雷工程需要從防直擊雷、感應(yīng)雷、雷擊地電位抬升等方面綜合考慮,在防雷工程設(shè)計(jì)中遵照建筑物和電子信息系統(tǒng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),采用屏蔽、等電位聯(lián)結(jié)、合理布線、加裝電涌保護(hù)器等全方位防感應(yīng)雷擊方法。
做好直接雷擊防護(hù)是做感應(yīng)雷擊防護(hù)的前提,洪水預(yù)警報(bào)裝置附近及其中心機(jī)房的建筑物,要合理安裝避雷帶和避雷針,并連接建筑結(jié)構(gòu)筋引入地下。在無(wú)法安裝避雷針的地方,可考慮安裝獨(dú)立避雷塔進(jìn)行直擊雷的防護(hù)。