监控系统防雷解决方案

监控系统防雷解决方案（精选6篇）

篇1：监控系统防雷解决方案

弱电系统防雷解决方案

一、概述

1、浅析弱电系统的雷电危害

雷击是一种自然现象，它能释放出巨大的能量、具有极强大的破坏能力。几个世纪来，人类通过对雷击破坏性的研究、探索，对雷电的危害采取了一定的预防措施，有效地降低了雷害。

近年来，随着微电子技术的不断发展，弱电系统在生产生活各个方面的使用越来越广，人们在受益于微电子的极大方便的同时，也受到其一旦损坏就损失巨大的困扰。实际中，在增加弱电系统的时候，往往对弱电系统的防雷未加考虑或考虑不够的情况较多，一旦有雷电波侵入，设备损坏一般是巨大的，有的甚至使整个系统瘫痪，造成无可挽回的损失。

分析这些类雷击事故的主要原因是由于一次设备发生雷击后在弱电设备造成的浪涌超过了设备承受的能力而损坏设备的，浪涌的主要形式是电源浪涌、信号浪涌。而这种浪涌在新建或扩建设备时又往往不被重视，所以才会造成严重的损失。

2、弱电系统雷害的主要原因分析

雷电会导致多种不同形式的危害，没有任何一种办法可以全面防止雷电的危害，通过各种有效的办法可将雷害的程度降到最低，在多年的实际中人们对直击雷、感应雷、球形雷的认识比较高，防护也相对完善，但对雷电浪涌的防护意识和防护措施相对比较薄弱，对弱电系统的雷电浪涌考虑不够造成的雷击事件屡见不鲜。主要的雷电形式及雷害情况有以下

几种情况：

(1)直击雷是指雷电直接击在建筑物构架、动植物上，因电效应、热效应和机械效应等造成建筑物等损坏以及人员的伤亡。

(2)感应雷是雷电在雷云之间或雷云对地放电时，在附近的户外传输信号线路、埋地电力线、设备间连接线产生电磁感应并侵入设备，使串联在线路中间或终端的电子设备遭到损害。感应雷虽然没有直接雷猛烈，但其发生的几率比直击雷高得多。

(3)雷电浪涌是近年来由于微电子的不断使用引起人们极大重视的一种雷电危害形式，同时其防护方式也不断完善。最常见的电子设备危害不是由于直接雷击引起的，而是由于雷击发生时在电源和通讯线路中感应的电流浪涌引起的。一方面由于电子设备内部结构高度集成化，从而造成设备耐压、耐过电流的水平下降，对雷电(包括感应雷及操作过电压浪涌)的承受能力下降，另一方面由于信号来源路径增多，系统较以前更容易遭受雷电波侵入。浪涌电压可以从电源线或信号线等途径窜人电脑设备。信号系统浪涌电压的主要来源是感应雷击、电磁干扰、无线电干扰和静电干扰。金属物体(如电话线)受到这些干扰信号的影响，会使传输中的数据产生误码，影响传输的准确性和传输速率。排除这些干扰将会改善网络的传输状况。美国GE公司测定一般家庭、饭店、公寓等低压配电线(110V)在10000h(约一年零两个月)内在线间发生的超出原工作电压一倍以上的浪涌电压次数达到800余次，其中超过1000V的就有300余次。这样的浪涌电压完全有可能一次性将电子设备损坏。

3、弱电系统雷害的影响

弱电系统的雷击危害所带来的影响是很严重的，如下图所示：

二、弱电系统防雷设计依据

GB50057-94 《建筑物防雷设计规范》

YD/T1235-2002 《通信局（站）低压配电系统用电涌保护器》 YD/T5098-2001 《通信局（站）雷电过电压保护工程设计规范》 YD5078-98 《通信工程电源系统防雷技术规定》 YDJ26-89 《通信局(站)接地设计暂行技术规范》 GA173-2002 《计算机信息系统防雷保安器》

GA267-2000 《计算机信息系统雷电电磁脉冲安全防护规范》

DL/T621-97 《交流电气装置的接地》 DL548-94 《电力系统通信站防雷运行管理规程》 IEC61024 《建筑物防雷》 IEC61312 《雷电电磁脉冲的防护》

IEC61643 《连接至低压配电系统的浪涌保护器》 IEC60664 《低压系统内设备的绝缘配合》 IEC、ITU及UL有关标准及规范

三、弱电系统的防雷措施

我公司是一家专门从事现代防雷理论研究、防雷产品研发生产制造、防雷工程设计施工的专业防雷公司。根据多年来的防雷经验，对弱电系统的特点进行细致的分析，总结出以下措施：

按照防护范围可将弱电系统的防雷措施分为两个部分进行：外部防护和内部防护。其中外部防护主要是指对安装有弱电系统的建筑物本体的雷电防护（即直击雷防护）；内部防护指在建筑物内部弱电系统对过电压的雷电防护（即感应雷防护）。如下图所示：

1、弱电系统的外部防护：

弱电系统的外部防护首先是使用建筑物的避雷针将主要的雷电流引人大地；其次是在将雷电流引人大地的时候尽量将雷电流分流，避免造成过电压危害设备；第三是利用建筑物中的金属部件以及钢筋可以作为不规则的法拉第笼，起到一定的屏蔽作用，如果建筑物中的设备是低压电子逻辑系统、遥控、小功率信号电路的电器，则需要加装专门的屏蔽网，在整个屋面组成符合规范要求大小的网格，所有均压环采用避雷带等电位连接；第四是建筑物各点的电位均衡，避免由于电位差危害设备；第五是保障建筑物有良好的接地，降低雷击建筑物时接点电位损坏设备。

2、弱电系统的内部防护：

从EMC(电磁兼容)的观点来看，防雷保护由外到内应划分为多级保护区。最外层为0级，是直接雷击区域，危险性最高，主要是由外部(建筑)防雷系统保护，越往里则危险程度越低。保护区的界面划分主要通过防雷系统、钢筋混凝土及金属管道等构成的屏蔽层而形成，从0级保护区到最内层保护区，必须实行分层多级保护，从而将过电压降到设备能承受的水平。一般而言，雷电流经传统避雷装置后约有50%是直接泄人大地，还有50%将平均流人各电气通道(如电源线，信号线和金属管道等)。

随着电脑通信设备的大规模使用，雷电以及操作瞬间过电压造成的危害越来越严重。以往的防护体系已不能满足电脑通信网络安全的要求。应从单纯一维防护转为三维防护，包括：防直击雷，防感应雷电波侵入，防雷电电磁感应，防地电位反击以及操作瞬间过电压影响等多方面作系统综合考虑。

多级分级(类)保护原则：即根据电气、微电子设备的不同功能及不同受保护程序和所属保护层确定保护要点作分类保护；根据雷电和操作瞬间过电压危害的可能通道从电源线到信号线路都应做多级层保护。2.1 电源部分的防雷措施

弱电设备的电源雷电侵害主要是通过线路侵入。高压部分有专用高压避雷装置，电力传输线把对地的电压限制到小于6000V(1EEEEC62.41)，而线对线则无法控制。所以，对380V低压线路应进行过电压保护，按国家规范应有三部分：建议在高压变压器后端到二次低压设备的总配电盘间的电缆内芯线两端应对地加防雷器，作一级保护；在二次低压设备的总配电盘至二次低压设备的配电箱间电缆内芯线两端应对地加装防雷器，作二级保护；在所有重要的、精密的设备以及UPS的前端应对地加装避雷器或保护器，作为三级保护。目的是用分流(限幅)技术即采用高吸收能量的分流设备(避雷器)将雷电过电压(脉冲)能量分流泄人大地，达到保护目的，所以，分流(限幅)技术中采用防护器的品质、性能的好坏是直接关系网络保护的关键，因此，选择合格优良的避雷器或保护器至关重要。2.2 信号部分的防雷措施

对于信息系统，应分为粗保护和精细保护。粗保护量级根据所属保护区的级别确定，精细保护要根据电子设备的敏感度和重要性来进行确定。在重要设备和敏感设备的前端安装相应的避雷器。2.3 等电位连接及接地处理

均衡弱电系统各设备设施间的电位差对其防护来说是至关重要的，另外一定要有一个良好的接地系统，因所有防雷系统都需要通过接地系统把雷电流泄人大地，从而保护设备和人身安全。如果机房接地系统做得不好，不但会引起设备故障，烧坏元器件，严重的还将危害工作人员的生命安全。另外还有防干扰的屏蔽问题，防静电的问题都需要通过建立良好的接地系统来解决。

3、弱电系统的接地措施：

一个良好的接地系统是保护人身、设备安全、系统稳定工作的重要保证，也是防雷系统的重要基础。在《电子计算机房防雷设计规范》（GB 5O174-93）中，第6.4.3条明确提出：交流工作接地、安全保护接地、直流工作接地、防雷接地等四种接地宜共用一组接地装置，其接地电阻按其中最小值确定；若防雷接地单独设置接地装置时，其余三种接地宜共用一组接地装置，其接地电阻不应大于其中最小值，并应按现行国标《建筑防雷设计规范》要求采取防止反击措施。

接地是避雷技术最重要的环节，不管是直击雷、感应雷、或其他形式的雷，最终都是把雷电流送入大地。接地电阻越小，散流就越快，被雷击物体高电位保持时间就越短，危险性就越小。对于场地的接地电阻要求≤4欧姆，并且采取共用接地的方法将避雷接地、电器安全接地、交流地、直流地统一为一个接地装置。如有特殊要求设置独立地，则应在两地网间用地极保护器连接，这样，两地网之间平时是独立的，防止干扰，当雷电流来到时两地网间通过地极保护器瞬间连通，形成等电位连接。

总结来说，弱电系统的防雷问题是一个综合性的工作，尤其是弱电系统的雷电浪涌防护还重视不够，也常常由其而引起设备的损坏，所以在完善弱电系统外部防护的同时，要加强弱电系统的内部防护，建议加强以下几方面的工作；

(1)首先要完善弱电外部雷电防护，将绝大部分雷电流直接接闪引入地下泄散。

(2)其次要阻塞沿电源线或数据、信号线引入的过电压波。(3)第三限制钳位被保护设备上浪涌过压过流幅值在设备可承受的范围。

四、应用实例

1、某公司办公区的防雷：

一般办公区防雷，一般指：仅针对有限区域进行防护，办公大楼主体防护另论。

根据贵公司要求，主要针对办公区各种通用办公设备、安防设备等进行防雷保护。主要从两个方面加以防护： 1.1、电源系统

针对独立办公区域的电源开关盒位置，应该做两级防护（视大楼整体已做直击雷防护为前提），可选用40KA 三相/单相交流电源防雷器，根据办公区域实际供电情况来选择，一般均为三相供电，型号分别为：TP40B/4（三相）。对于办公区域内贵重设备/重要设备/独立于办公区域外的设备，如：各种专用贵重设备、服务器、独立于办公区域之外的监控器/摄像头/防盗告警感应器等，应考虑单独做一级电源防护，产品选型同上，一般为单相电源供电，选用单相交流电源防雷器（型号：TP20B/2）。1.2、信号系统

如信息系统——计算机网络系统，通讯系统信号，安防系统各类信号等等。从各种系统角度细分，一般有： 1.2.1 信息系统

离开有限办公区域的一切进出线，均应考虑做防雷保护，如进/出户电脑网线，或DDN 专线、ADSL 专线、电话线MODEM 线路，主要选用产品有：网络信号防雷器（型号：TS05H/J4）；DDN 专线防雷保护器（型号：TS180L/R2）；ADSL专线、电话线一般用音频信号防雷器（型号：TS180L/R2）。1.2.2 通讯系统

主要针对办公区域内（电话）用户交换机的外线进行防雷保护，主要选用产品有：单口音频信号防雷器（型号：TS180L/R2）；多口音频信号防雷箱，有8 口音频信号防雷箱（型号：TS180L/B8R2）；16 口音频信号防雷箱（型号：TS180L/B16R2）。1.2.3 安防系统（包括视频监控、防盗告警系统等）

视频监控系统，对每一台监控器，以及监控主机，进行电源、信号防雷保护，一般每台设备需选用一只单相交流电源防雷器（型号：TP20B/2）；每一个视频口（主机、监控器/摄像头侧均需要）安装一只视频信号防雷器（型号：TS05L/BNC）；对于有控制线的监控器与主机间各需安装一只控制线信号防雷器（型号：TS05L/P2 或TS05L/P4）。防盗告警系统，一般情况，主要针对，防盗告警系统输出线路（如告警用电话线路等）；设于独立办公区域之外的感应器进户线，以及其自身的电源和信号线应进行防雷保护。防雷产品选用同上（视频监控系统），信号部分一般仅选用控制线信号防雷器。防雷措施的实施：

对于一切防雷设备，一般必须做有效防雷接地，方可保障防雷保护效果。“接地与等电位连接”，对于防雷保护而言是关键性环节。一般有两种做法：做完整的合乎标准要求的独立的接地系统；或仅针对有限办公区域，做闭合式均压环路以进行等电位连接，同时，将闭合式均压环路与办公大楼主结构钢筋有效连接。其次，才是防雷器的标准的、有效的安装。防雷措施的实施，一般应由专业人员来完成！雷电来临时高处云层中含有大量的电荷，而现在城市中高楼林立极易遭受雷击，因此各楼都装有避雷针以泄流雷电能量，避免雷击损害，避雷针从200多年前富兰克林发明至今基本没有什么大变化，但其造型已变得各式各样丰富多样，适用各类功能及用途不同的避雷针也应有尽有，为此在安装避雷针前应了解其特性以便启到良好的防雷效果。

现在市场上避雷针的类型有：空中放电型避雷针、架空输电线路防绕击先导避雷针、雷电、雷击及避雷针的原理演示器、输电线路阻尼式防绕击避雷针、感应避雷针、输电线路阻尼式防绕击避雷针、架空输电线路防绕击避雷针、优化避雷针、头部均压式新型避雷针、升降式避雷针、抱箍式避雷针头部均压环、降压式避雷针、断续式脉冲电晕放电避雷针、新型避雷针、避雷针式椰树形路灯、新型带橡胶垫的架空输电线路防绕击避雷针、架空输电线路防绕击雷避雷针、折叠式场变放电避雷针、带有利用沿绝缘体滑行放电激发装置的避雷针、高压输电杆塔专用避雷针、移动升降避雷针、主动式镇流避雷针、避雷针与油罐静电并网接地的避雷装置、盾避雷针、改良型避雷针架、用于通信局站防直击雷的独立式避雷针装置、可控放电避雷针、双极优化避雷针、避雷针、装有灯饰的避雷针、预绞丝式架空输电线路防绕击避雷针、限流避雷针、避雷针、抱箍式避雷针头部均压针、反射式消磁消弧避雷针、无感应避雷针、移动式避雷针、建筑艺术型头部均压式新型避雷针、防绕击避雷针自动安装装置、避雷针夹、双极性空间电荷放电分散型避雷针、防绕击避雷针自动安装装置、离子极化避雷针、双防护避雷针专用安全电缆、安装有雷电报警装置的避雷针、多级自行升降式避雷针、架空输电线路防绕击先导避雷针、新型头部均压式防绕击雷避雷针、新型避雷针、高效防绕击避雷针、限流避雷针、可远程维护的触发式避雷针、消磁消弧避雷针、防绕击预放电避雷针、易放电、防腐蚀的安全避雷针。

不论何种避雷针类型其防雷作用都是把闪电从保护物上方引向自己并安全地通过自己泄入大地，因此，其引雷性能和泄流性能是至关重要的，避雷针因与避雷带、接地网连为一体，形成完善的外部防雷体系，以达到良好的避雷效果。因注意如果避雷针没有与接地线连接好，那么避雷针将变成引雷引，不但启不到避雷效果还将引来巨大的雷电能量，因此，要保证避雷针的泄流通道。

河南汇龙合金材料有限公司 生产避雷针 避雷针安装 各种型号 进口避雷针

技术部：刘珍

篇2：监控系统防雷解决方案

一、雷电对安防监控系统的危害

众所周知，雷电具有极大的破坏性，其电压高达数百万伏，瞬间电流可高达数十万安培。雷击所造成的破坏性后果体现于下列三种层次：①设备损坏，人员伤亡；②设备或元器件寿命降低；③传输或储存的信号、数据（模拟或数字）受到干扰或丢失，甚至使电子设备产生误动作而暂时瘫痪或整个系统停顿。目前，世界上各种建筑、设施大多数仍在使用传统的避雷针防雷。用避雷针防止直接雷击实践证明是经济和有效的。但是，随着现代电子技术的不断发展，大量精密电子设备的使用和联网，避雷针对这些电子设备的保护却显得无能为力。避雷针不能阻止感应雷击过电压、操作过电压以及雷电波入侵过电压，而这类过电压却是破坏大量电子设备的罪魁祸首。每年各种通讯控制系统或网络因雷击而受破坏的事例屡见不鲜，其中安防监控系统因受到雷击引起设备损坏，自动化监控失灵的事件也常有发生。

雷电对安防监控子系统的危害有以下几种形式：

一、雷电直接击在室外暴露的视频线、控制线上，雷电流将沿线缆向两边流动而毁坏摄像机和监控主机或矩阵机，造成监控系统不能正常工作。

二、雷电直接击在室外暴露的电源线上，雷电流将沿线缆向两边流动而毁坏摄像机和电源设备，造成监控系统不能正常工作。

三、雷电感应到视频线、控制线、电源线（包括主机供电线路、摄像机供电线路、电视屏幕供电线路）上，雷电流将沿线缆向两边流动而毁坏摄像机、电源设备及监控主机。

二、雷电设计说明

系统防雷方案包括外部防雷和内部防雷两个方面：

外部防雷包括避雷针、避雷带、引下线、接地极等等，其主要的功能是为了

确保建筑物本体免受直击雷的侵袭，将可能击中建筑物的雷电通过避雷针、避雷带、引下线等，泄放入大地。

内部防雷系统是为保护建筑物内部的设备以及人员的安全而设置的。通过在需要保护设备的前端安装合适的避雷器，使设备、线路与大地形成一个有条件的等电位体。将可能进入的雷电流阻拦在外，将因雷击而使内部设施所感应到的雷电流得以安全泄放入地，确保后接设备的安全。

避雷带、引下线（建筑物钢筋）和接地等构成的外部防雷系统，主要是为了保护建筑物本体免受雷击引起的火灾事故及人身安全事故，而内部防雷系统则是防止感应雷和其他形式的过电压侵入设备造成损坏，这是外部防雷系统无法保证的。

雷电对电气设备的影响，主要由以下四个方面造成：①直击雷；②传导雷； ③感应雷；④开关过电压。

直击雷：雷电直接击中建筑物，雷电的不到50%的能量将会从引下线等外部避雷设施泄放到大地，其中接近40%的能量将通过建筑物的供电系统分流，其中5%左右的能量通过建筑物的通信网络线缆分流，其余的雷击能量通过建筑物的其他金属管道、缆线分流。这里的能量分配比例会随着建筑物内的布线状况和管线结构而变化。直击雷波形为10/350us。

传导雷（雷电波侵入）：在更大的范围内（几公里甚至几十公里），雷电击中电力或信息通讯线路，然后沿着传输线路侵入设备。其中地电位反击也是传导雷中的一种：雷电击中附近建筑物或附近其他物体、地面，导致地电压升高，并在周围形成巨大的跨步电压。雷电可能通过接地系统或建筑物间的线路入侵雷电延建筑物内部设备形成地电位反击。

感应雷（雷电波感应）：在周围1000公尺左右范围内（有资料为 500公尺或 1500公尺，距离应随着雷击大小和屏蔽措施而变化）。发生雷击时，LEMP 在上述有效范围内，在所有的导体上产生足够强度的感应浪涌。因此分布于建筑物内外的各种电力、信息线路将会感应雷电而对设备造成危害。

随着现代高科技的发展，精密仪器，通讯设备，数据网络的应用越来越广泛，因而感应雷造成的雷击事故也越来越多，除直接造成了巨大的经济损失外，因重要设备损坏使系统网络陷入瘫痪后造成间接的损失更是惊人。

三、雷电防护设计思想

3（1）直击雷的外部防护措施

虽然有不少专家学者在努力的研究有效的防止直击雷的方法，但直到今天我们还是无法阻止雷击的发生。实际上现在公认的防直击雷的方法仍然是200年前富兰克林先生发明的避雷针。A.接闪器

避雷针及其变形产品避雷线、避雷带、避雷网等统称为接闪器。历史上对接闪器防雷原理的认识产生过误解。当时认为：避雷针防雷是因为其尖端放电综合了雷云电荷从而避免了雷击发生，所以当时要求避雷针顶部一定要是尖端，以加强放电能力。后来的研究表明：一定高度的金属导体会使大气电场畸变，这样雷云就容易向该导体放电，并且能量越大的雷就越易被金属导体吸引。这样接闪器的防雷是因为将雷电引向自身而防止了被保护物被雷电击中。现在认为任何良好接地的导体都可能成为有效的接闪器，而与它的形状没有什么关系。

为了降低建筑被雷击的概率，宜优先采用避雷网、作为建筑物的接闪器，如果屋面有天线等通信设施可在局部加装避雷针保护，这样接闪器的高度不会太高，不会增大建筑的雷击概率。避雷网的网格尺寸应不大于10mＸ10m，避雷针应与避雷网可靠连接。B.引下线

引下线的作用是将接闪器接闪的雷电流安全的导引入地，引下线不得少于两根，并应沿建筑物四周对称均匀的布置，引下线的间距不大于18米，引下线接长必须采用焊接，引下线应与各层均压环焊接，引下线采用10毫米的圆钢或相同面积的扁钢。对于框架结构的建筑物，引下线应利用建筑物内的钢筋作为防雷引下线。

采用多根引下线不但提高了防雷装置的可靠性，更重要的是多根引下线的分流作用可大大降低每根引下线的沿线压降，减少侧击的危险。其目的是为了让雷 电流均匀入地，便于地网散流，以均衡地电位。同时，均匀对称布置可使引下线

泻流时产生的强电磁场在引下线所包围的电信建筑物内相互抵消，减小雷击感应的危险。C.接地体

接地体是指埋在土壤中起散流作用的导体，接地体应采用：

钢管

直径大于50毫米，壁厚大于3.5毫米；

角钢

不小于50×50×5毫米

扁钢

不小于40×4毫米。

应将多根接地体连接成地网，地网的布置应优先采用环型地网，引下线应连接在环型地网的四周，这样有利于雷电流的散流和内部电位的均衡。垂直接地体一般长为1.5-2.5米，埋深0.8米，地极间隔5米，水平接地体应埋深1米，其向建筑物外引出的长度一般不大于50米。框架结构的建筑应采用建筑物基础钢筋做接地体。

（2）直击雷电流在电源系统的分配： 根据GB50057-94的标准对直击雷电流分类： 第一类

200KA

10/350us 第二类

150KA

10/350us 第三类

100KA

10/350us

如图所示：

一个能量为200KA的直击雷，由整个系统的电源、管线、地网、通信网络线来分担。以一栋建筑的防雷来讲，电源部分承担其中近45%（100KA），以三相四线为例，每线承担大约有25KA(10/350us)的雷电流。通信站基本无管道系统，不计。地网和通信线路承担剩余55%的雷电流。由此可见，电源系统对直击雷的防护非常关键。

由此可见，直击雷的内部防护措施应选用10/350us冲击雷电流的开关型SPD产品。另外，对于个别架空线引入的传导雷，也应采用上述一级防护措施。（3）感应雷的防护

前面已提到感应雷是因为直击雷放电而感应到附近的金属导体中的，其实感应雷可通过两种不同的感应方式侵入导体，一是静电感应：在雷云中的电荷积聚时，附近的导体也会感应上相反的电荷，当雷击放电时，雷云中的电荷迅速释放，而导体中原来被雷云电场束缚住的静电也会沿导体流动寻找释放通道，就在电路中形成电脉冲。二是电磁感应：在雷云放电时，迅速变化的雷电流在其周围产生强大的瞬变电磁场，在其附近的导体中产生很高的感生电动势。研究表明：静电感应方式引起的浪涌数倍于电磁感应引起的浪涌。

感应雷可以通过电力电缆、视频线、网络线和天馈线等侵入，由于电力电缆的距离长且对雷电波的传输损耗小，所以由电源侵入的感应雷造成的危害十分突

出，按原邮电部的统计约占了雷击事故的80%。因此，对建筑物内的系统设备进行感应雷防护时，电源是重点。

感应雷还可以通过空间感应侵入通信站的内部线路，虽然经过建筑物和机壳的屏蔽衰减后其能量大为减小，但站内许多电信设备的抗过压能力也很弱，如果处理不当也可能造成设备故障。（4）接地汇集线的布置

接地汇集线（汇流排）应布置在靠近避雷器的地方，以使避雷器的接地连接线最短，各楼层的分汇集线应直接与楼底的总汇集线相连，这样能保证实现单点接地方式，当楼层高于30米时，高于30米部分的分汇集线应与建筑物均压环相连，以防止侧击。

近年来IEC的研究认为：接地汇集线的多重互连是有益的，但部标尚未采纳。

（5）等电位连接

各种系统的防雷要求种类很多，但其防雷思想是一致的，就是努力实现等电位。绝对的等电位只是一个理想，实际中只能尽量逼近，目前是综合采用分流、屏蔽、箝位、接地等方法来近似实现等电位。（见图1）

（6）电源避雷器的选择和应用原则

考虑到电源负荷电流容量较大，为了安全起见及使用和维护方便，数据通信电源系统的多级防雷，原则上均选用串联型电源避雷器。

电源避雷器的保护模式有共模和差模两方式。共模保护指相线-地线（L-PE）、零线-地线（N-PE）间的保护；差模保护指相线-零线（L-N）、相线-相线（L-L）间的保护。对于低压侧第二、三、四级保护，除选择共模的保护方式外，还应尽量选择包括差模在内的保护。

残压特性是电源避雷器的最重要特性，残压越低，保护效果就越好。但考虑到我国电网电压普遍不稳定、波动范围大的实际情况，在尽量选择残压较低的电源避雷器的同时。还必须考虑避雷器有足够高的最大连续工作电压。如果最大连续工作电压偏低，则易造成避雷器自毁。

电源系统低压侧有一、二、三级不同的保护级别，应根据保护级别的不同，选择合适标称放电电流（额定通流容量）和电压保护水平的电源避雷器，并保证避雷器有足够的耐雷电冲击能力。原则上，每一级的交流电源之间连接导线超过25m以上，都应做该级相应的保护。

电源低压侧保护用的电源避雷器，应该选择有失效警告指示、并能提供遥测端口功能的电源避雷器，以方便监控、管理和日后维护。

电源避雷器必须具有阻燃功能，在失效、或自毁时不能起火。

电源避雷器必须具有失效分离装置，在失效时，能自动与电源系统断开，而不影响通信电源系统的正常供电。

电源避雷器的连接端子，必须至少能适应25mm2的导线连接。安装避雷器时的引线应采用截面积不小于35mm2的多股铜导线，建议使用 35mm2的多股铜导线，并尽可能短（引线长度不宜超过1.0m）。当引线长度超过1.0m时，应加大引线的截面积；引线应紧凑并排或绑扎布放。

电源避雷器的接地：接地线应使用不小于35mm2的多股铜导线，并尽可能就近与交流保护地汇流排、或总汇流排、接地网直接可靠连接。

另外根据GB50057-94 关于雷击概率计算中环境参数的选择（见附件2），根据YD/T5098-2001条文说明中2.0.4款10/350 和 8/20 us波能量换算的公式： Q(10/350us)≌20Q(8/20us)（7）电源避雷器的安装要求

在安装电源避雷器时，要求避雷器的接地端与接地网之间的连接距离尽可能越近越好。如果避雷器接地线拉得过长，将导致避雷器上的限制电压（被保护线与地之间的残压）过高，可能使避雷器难以起到应有的保护作用。

因此，避雷器的正确安装以及接地系统的良好与否，将直接关系到避雷器防雷的效果和质量。避雷器安装的基本要求如下：

电源避雷器的连接引线，必须有足够粗，并尽可能短； 引线应采用截面积不小于35mm2的多股铜导线； 如果引线长度超过1.0m时，应加大引线的截面积； 引线应紧凑并排或帮扎布放；

电源避雷器的接地线应为不小于35m2多股铜导线，并尽可能就近可靠入地。

四、雷电防护设计依据

(1)建筑物防雷设计规范 GB50057-94(2)电子计算机机房设计规范 GB50174-93(3)民用建筑电气设计规范 JGJ/T16-92(4)计算站场地安全要求 GB9361-88(5)计算站场地技术文件 GB2887-89(6)计算机信息系统防雷保安器 GA173-1998(7)雷电电磁脉冲的防护 IECI312(8)微波站防雷与接地设计规范 YD 2011－93(9)通信局（站）接地设计暂行技术规定 YDJ26E9

五、综合防雷方案设计

（1）前端设备的防雷

a)前端设备有室外和室内安装两种情况，安装在室内的设备一般不会遭受直击雷击，但需考虑防止雷电过电压对设备的侵害，而室外的设备则同时需考虑防止直击雷击，本次项目所有前端都在室外。

b)前端设备如摄像头应置于接闪器（避雷针或其它接闪导体）有效保护范围之内。当摄像机独立架设时，避雷针最好距摄像机3－4米的距离。如有困难避雷针也可以架设在摄像机的支撑杆上，引下线可直接利用金属杆本身或选用Φ 8的镀锌圆钢。为防止电磁感应，沿杆引上摄像机的电源线和信号线应穿金属管屏蔽。

c)为防止雷电波沿线路侵入前端设备，应在设备前的每条线路上加装合适的避雷器，如电源线（220V或DC12V）、视频线、信号线和云台控制线。

d)摄像机的电源一般使用AC220V或DC12V或AC24V或DC24V。摄像机由直流变压器供电的，单相电源避雷器应串联或并联在直流变压器前端，如直流电源传输距离大于15米，则摄像机端还应串接低压直流避雷器。

e)信号线传输距离长，耐压水平低，极易感应雷电流而损坏设备，为了将雷电流从信号传输线传导入地，信号过电压保护器须快速响应，在设计信号传输线的保护时必须考虑信号的传输速率、信号电平，启动电压以及雷电通量等参数。

f)室外的前端设备应有良好的接地，接地电阻小于4Ω，高土壤电阻率地区可放宽至 <10Ω。（2）传输线路的防雷

a)CCTV系统主要是传输信号线和电源线。室外摄像机的电源可从终端设备处引入，也可从监视点附近的电源引入。

b)控制信号传输线和报警信号传输线一般选用芯屏蔽软线，架设（或敷设）在前端与终端之间。

c)GB50198－1994规定，传输部分的线路在城市郊区、乡村敷设时，可采用直埋敷设方式。当条件不充许时，可采用通信管道或架空方式，此时规定了传输线缆与其它线路其它线路其沟的最小间距和与其它线路共杆架设的最小垂直间距。

d)从防雷角度看，直埋敷设方式防雷效果最佳，架空线最容易遭受雷击，并且破坏性大，波及范围广，为避免首尾端设备损坏，架空线传输时应在每一电杆上做接地处理，架空线缆的吊线和架空线缆线路中的金属管道均应接地。中间放大器输入端的信号源和电源均应分别接入合适的避雷器。

e)传输线埋地敷设并不能阻止雷击设备的发生，大量的事实显示，雷击造成埋地线缆故障，大约占总故障的30％左右，即使雷击比较远的地方，也仍然会有部分雷电流流入电缆。所以采用带屏蔽层的线缆或线缆穿钢管埋地敷设，保持钢管的电气连通。对防护电磁干扰和电磁感应非常有效，这主要是由于金属管的屏蔽作用和雷电流的集肤效应。如电缆全程穿金属管有困难时，可在电缆进入终端和前端设备前穿金属管埋地引入，但埋地长度不得小于15米，在入户端将电缆金属外皮、钢管同防雷接地装置相连。（3）终端设备的防雷

a)在CCTV系统中，监控室的防雷最为重要，应从直击雷防护、雷电波侵入、等电位连接和电涌保护多方面进行。

b)监控室所在建筑物应有防直击雷的避雷针、避雷带或避雷网。其防直击雷措施应符合GB50057－94中有关直击雷保护的规定。

c)进入监控室的各种金属管线应接到防感应雷的接地装置上。架空电缆线直接引入时，在入户处应加装避雷器，并将线缆金属外护层及自承钢索接到接地装置上。

d)监控室内应设置一等电位连接母线（或金属板），该等电位连接母线应与建筑物防雷接地、PE线、设备保护地、防静电地等连接到一起防止危险的电位差。各种电涌保护器（避雷器）的接地线应以最直和最短的距离与等电位连接母排进行电气连接。

e)由于有80％雷击高电位是从电源线侵入的，为保证设备安全，一般电源上应设置三级避雷保护。在视频传输线、信号控制线，入侵报警信号线进入前端设备之前或进入中心控制台前应加装相应的避雷保护器。

f)良好的接地是防雷中至关重要的一环。接地电阻值越小过电压值越低。监控中心采用专用接地装置时，其接地电阻不得大于4Ω。采用综合接地网时，其接地电阻不得大于1Ω。

（4）具体保护措施----防雷设备的安装 A、摄像机：

1、前端设备如摄像头应置于接闪器（球型避雷针HY001-Q，需要14根）有效保护范围之内。当摄像机独立架设时，避雷针最好距摄像机3－4米的距离。如有困难避雷针也可以架设在摄像机的支撑杆上，引下线可直接利用金属杆本身或选用Φ 8的镀锌圆钢。还要在每个摄像机附近做一个防雷接地装置，使得雷电流有泄放通道到大地。采用深井和接地极方法来做。为防止电磁感应，沿杆引上摄像机的电源线和信号线应穿金属管屏蔽。

2、在带云台摄像枪的前端安装：每枪配置电源、视频、控制线路三合一（HY-BCP-24/220）组合式防雷器4套。

3、在不带云台摄像机的前端安装：每枪配置电源、视频线路二合一（HY-BP-24/220）组合式防雷器10套。

E、监控中心机房：

1、在监控中心机房市电配电箱的进线端，安装高能电源防雷器HYMG-212 一套，作为电源系统的第一保护，在UPS的进线端安装串联电源防雷柜（三相）1套，推荐使用型号是HY38P-100J-60防雷柜，作为监控中心机房内各终端设备电源两级的防雷防护。

3、在矩阵主机、视频分割器的视频线路接入端，安装视频信号防雷器58套，推荐型号是HYB75-24防雷器，作为监控中心机房内58路视频连接端口的防雷保护。（若是用网线传输视频信号推荐使用型号：HYR45RS2-4防雷器）

4、在矩阵主机、视频分割器的控制线路接入端，安装控制信号防雷器2套，推荐型号是HY303M-24防雷器，作为监控中心机房内2路控制连接端口的防雷保护。

5、等电位网络：在机房的的防静电下面敷设3*30的紫铜带，600*600mm等电位网格，用玻璃钢绝缘子支撑，连接处用16平方的先跨界，所有接头用热熔焊接，保证整个网络的电气贯通。

6、机房接地系统：在监控中心机房后面开挖宽、长、高为0.8m*16m*1.2m的深沟，并在每隔2.5米的地方再打深井放离子接地棒到深井里，用4mm*40mm的镀锌扁铁与离子接地棒进行热熔焊接、电气贯通，再加入降阻剂并做防腐处理。

监控系统设备雷电浪涌产品的安装可参看下图:

三合一防雷器

视频防雷器

信号防雷器

二合一防雷器

视频防雷器

电源防雷箱

篇3：监控系统防雷解决方案

江西省位于长江中下游交接处的南岸, 境内地貌类型齐全, 区域差异显著。地势周高中低, 向北倾斜, 这种地形地貌很容易形成局部地区热对流而产生"气团雷暴"。

江西属中亚热带湿润季风气候区, 气候温和, 雨量充沛, 雷暴日多。年平均雷暴日数为42.2至82.9天, 赣州地区年平均雷暴日数为67.2天, 年雷暴初期为7/2至1/3, 终期为30/9至31/10, 当世界气候处在厄尔尼诺或拉尼娜现象时, 秋、冬季也出现雷暴天气。

江西耀升钨业股份有限公司位于崇义县长龙镇, 属雷击多发区, 矿山六大系统安装了信号SPD、尾矿库在线监测系统外部监控安装了信号SPD, 矿山六大系统所在建筑物、炸药库雷管库值班室、尾矿库在线监测系统所在建筑物均未采取防直击雷措施。根据矿山六大系统、炸药库雷管库值班室、尾矿库在线监测系统的使用性质和重要性, 以及所处的电磁环境, 系统耐压水平低的工作特性, 极易遭受雷击, 存在极大的安全隐患, 应加强防直击雷、防雷电感应和雷击电磁脉冲防护, 以减少雷击造成的损害。

2 防雷工程设计规模、范围及内容

从矿山六大系统、炸药库雷管库值班室、尾矿库在线监测系统的重要性、设备的使用性质及发生雷击事故可能产生严重后果出发, 以接闪、分流、屏蔽、等电位连接及共用接地系统、SPD防护等多种措施进行系统防护设计。

2.1 矿山六大系统防雷

1) 电源安装浪涌保护器, 分三级保护。即在总配电柜做一级防雷保护;在UPS处做二级防雷保护;在插座处做三级防雷保护。

2) 在矿山六大系统所在建筑物安装接闪带及明敷引下线, 四周制作和安装一组人工接地网, 接地电阻要求小于4欧姆, 供建筑物及设备接地使用。

2.2 炸药库、雷管库值班室

1) 电源安装一级浪涌保护器。

2) 信号部分对监控交换机安装相同接口的交换机信号电涌保护器, 以防止从网线上感应过来的雷电流或过电压, 起到对交换机的防雷保护作用。

3) 在值班室安装接闪带及明敷引下线, 四周制作和安装一组人工接地网, 接地电阻要求小于4欧姆, 供建筑物及设备接地使用。

2.3 尾矿库在线监测系统

1) 电源安装浪涌保护器, 分三级保护。即在总配电柜做一级防雷保护;在分配电箱处做二级防雷保护;在插座处做三级防雷保护。

2) 信号部分对监控交换机安装相同接口的交换机信号电涌保护器, 以防止从网线上感应过来的雷电流或过电压, 起到对交换机的防雷保护作用。

3) 在建筑物安装接闪带及明敷引下线, 四周制作和安装一组人工接地网, 接地电阻要求小于4欧姆, 供建筑物及设备接地使用。

3 设计依据

1) 《建筑物防雷设计规范》 (GB50057-2010)

2) 《建筑物电子信息系统防雷技术规范》 (GB50343-2012)

3) 《防雷与接地安装》 (D501-1~4)

4 防雷工程设计技术方案

4.1 容易遭受雷击原因分析

由于矿山六大系统、炸药库雷管库值班室、尾矿库在线监测系统, 各种用电线路多, 要求特殊, 除了有直击雷给人员和建筑物造成损害外, 还有雷电感应通过线路给人身和设备造成损害, 因此, 必须增强防雷系统全面的、整体的防护功能, 将雷击灾害降低到最低限度。

4.2 用电设备的耐压水平

根据不同线路的防雷装置防御电压试验结果 (表1) 、线路雷电感应过电压实际观测资料 (表2) 和线路的实际最高耐冲击水平2~10KV以及防雷装置经济、合理、安全, 防雷装置防御电压一般取表 (1) 所列数值, 最高防御电压取10KV。

4.3 矿山六大系统、炸药库雷管库值班室、尾矿库在线监测系统防直击雷设计

根据矿山六大系统、炸药库雷管库值班室、尾矿库在线监测系统的位置, 在其屋顶安装直径为12mm镀锌圆钢作为接闪带, 明敷直径为12mm镀锌圆钢作为引下线, 引下线间距不大于25m (可根据实际情况作相应调整) , 接地地网采用1.5m长的铜包钢及接地线制作, 直到满足接地电阻≤4欧姆。

4.4 重要设备低压配电系统防雷电波侵入设计

在矿山六大系统所在建筑物总电源配电柜内安装一组380伏60千安的电源电涌保护器, 进行第一级防雷电波侵入保护;在UPS电源前端安装380伏40千安的电源电涌保护器, 进行第二级防雷电波侵入保护;设备处安装220伏10千安的电源防雷插座计2组, 进行第三级防雷电波侵入保护。

在炸药库、雷管库值班室总电源配电柜内安装一组220伏40千安的电源电涌保护器, 进行第一级防雷电波侵入保护;设备处安装220伏10千安的电源防雷插座计1组, 进行第二级防雷电波侵入保护。

在尾矿库在线监测系统所在建筑物总电源配电柜内安装一组380伏60千安的电源电涌保护器, 进行第一级防雷电波侵入保护;在分配电箱处安装380伏40千安的电源电涌保护器, 进行第二级防雷电波侵入保护;设备处安装220伏10千安的电源防雷插座计3组, 进行第三级防雷电波侵入保护。

4.5 监控系统防雷设计

在炸药库、雷管库值班室交换机处安装一组广州番禺立信REP-CCTV/16信号SPD, 对信号部分进行一级防雷保护。

在尾矿库在线监测系统交换机处安装三组广州番禺立信REP-CCTV/16信号SPD, 对信号部分进行一级防雷保护。

摘要：江西省位于长江中下游交接处的南岸, 属中亚热带湿润季风气候区, 气候温和, 雨量充沛, 雷暴日多。江西耀升钨业股份有限公司位于崇义县长龙镇, 属雷击多发区, 赣州地区年平均雷暴日数为71天, 属多雷区。年雷暴初期为7/2至1/3, 终期为30/9至31/10。本文从江西耀升钨业股份有限公司的地理、地质、气象、环境等条件和雷电活动规律的实际出发, 进行全面规划, 综合防治。

关键词：雷击,综合防雷工程,工程设计

参考文献

[1]李良福, 杨俐敏.计算机网络防雷技术.北京:气象出版社, 1993.

[2]R.H.Golde.雷电.北京:电力工业出版社, 1982.

[3]张小青.建筑物内电子设备的防雷保护.北京:电子工业出版社, 2000.

[4]王德言, 刘寿先.电子信息系统综合防雷技术.北京:中国雷电与防护, 2003.

篇4：监控系统防雷问题与解决方法

关健词 监控系统；防雷；避雷器；接地

中图分类号 TM 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2010)112-0104-01

近年来，无论是在工业领域，还是在私人空间，各种监控设备的使用越来越频繁地用于对人员和物流的监控，其遭雷击损坏的案例也越来越多，严重的使整个系统运行瘫痪，甚至危极人员安全，本文就监控系统的防雷设计做初步探讨。

1 监控系统防雷特点

监控防雷系统本是一个比较困难的工程，它的特点是：投资少，空间小，情况复，分布广。

投资少：由于受到监控器材成本和对雷电危害认识的制约，用户在安装监控系统时，往往不愿意再做比较大的投资。往往认为接地装置的投资远远超过了监控器材的成本，不合算，不值得，甚至是做不做都一样。

空间小：现在做防雷防电的监控系统一般都是选择室外监控系统，厂区布线一般走直埋线缆，山区或水库一般走架空明线，在监控器前端没有足够的空间来安装二级防雷系统，所以大多数的选择是安装三合一避雷器。

情况复杂：往往一个监控系统中存在着不同的地形、地址。和不同的布线方式，及其传输方式。往往一个或几个监控点不足以代表全部，导致设计方案和实际施工方案存在很大的差异。

分布广泛：一个大型的监控系统，例如济南平安城市监控系统，东西分布超过50公里，南北超过30多公里，有的在平原地带，有的在山区，有的在少雷区，有的在雷电比较集中的地区。广泛的分布给施工安装维护带来了一定的难度。

2 监控系统防雷存在的问题

1）接地电阻太大或无接地。现在GB50395-2007《视频安防监控系统工程设计规范 》和GB50343-2004《建筑物信息系统防雷技术规范》中没有明确的规定监控系统防雷的接地阻值。一般我们按照计算机房阻值和信息系统接地阻值去做设计监控系统的接地阻值：独立接地不大于4欧姆，综合接地电阻不大于1欧姆。实际安装情况和规范要求的大相庭径，以某民用炸药生产厂为例：该厂地处山区，无高大植被，15年树龄松树直径不到5厘米，平均风化层厚度为0.5米左右。室外监控点有18处，室内4处。经现场测量工频测试电阻都在20欧姆以上，甚至最高能达到80欧姆。他们的监控设备从2010年3月份到2010年10月底，总共维修了76台次。接地电阻过高是他们的设备被雷击损坏的原因之一。

2）无直击雷防护措施。这种情况比较常见的是枪式摄像机，它们一般安装到金属杆的顶端和横臂上，没有必要的直击雷防护措施。有人认为我们已将安装了三合一信号避雷器，接地我也做好了，应该没有问题了，可是他却不知道避雷器是用于限制暂态过电压和分流浪涌电流的装置，对于直击雷他们没有任何的作用。

雷电对电子信息系统的损毁一般有几种手段：①机械效应，例如雷击大树，有时候会把大树的支杆击断，主要靠得是雷击的机械效应。②热效应，雷击点的瞬间温度可以达到3000度以上，使金属瞬间融化。③电磁效应，这是一个无形的杀手，它通过电磁感应产生瞬间强电流烧坏设备。直击雷防护只有使用避雷针这个设备，它使直击雷的过电压和浪涌电流按着设计路线泄放，使监控器不大可能直接被击中。

3）信号避雷器安装位置不合理。这种情况比较常见，就是信号避雷器安装位置不合理，距离被保护的设备太远。

根据规范避雷器应安装在线缆的两端，如果避雷器安装的距离离设备太远，我们没有办法消除避雷器后到设备前端这段通信线路和电源线路上感应生出的雷电电磁脉冲。

上例中炸药厂监控系统前端安装国内某名牌厂家三合一避雷器产品，由于监控集成商没有聘请专业的防雷施工人员参与，没有得到避雷器厂家或者服务商的技术指导，出于施工方便，他们就把避雷器安装到监控杆下面线缆进口处，加上上面布线不合理，使三合一避雷器的作用大大降低，这是他们监控设备频频击坏的一个原因。

4）接地线缆的问题：①接地线缆布线不合理。在很多的监控防雷工程里面大量存在的问题是接地线缆布线不合理，造成接地线和信号线，电力线混淆缠绕在一起，造成震荡电压。从而导致避雷失败，这个问题是炸药厂防雷失败的主要原因。②接地线缆选择线径太小。在炸药厂的勘察中还发现一个问题，就是的直击雷防护接地线缆竟然是用6平方毫米线缆。而且很多的直击雷接地线缆的长度都达到4米以上。这个就像三峡7万立方米的流量突然涌到一个小河沟里面一样。怎么能够达到消除雷电的作用，这个是他们避雷失败的一个重要原因。③没有做好良好的电气连接。这个是导致他们的设备被雷击的重要原因之一，没有良好的电器连接就不可能形成一条顺畅的雷电通道，导致完全的避雷失败。④直击雷接地和过电压接地位置不合理。很多的监控工程中为了节省资源，大家都抱有一定的侥幸心理，由于接地装置分布的缘故，大多把直击雷接地点和过电压接地点在土壤一下直接连接在一起或者两个接地点之间没有任何的辅助接地体，在少雷区这样做一般是没有问题的。但是在雷电相对集中或者山区这种连接方式存在的很大的问题。在雷电能量没有大量减少的情况下很容易雷电反击。

3 解决方法

监控系统接地系统由于比较分散，最好能共用接地系统，如果不能共用接地系统，设置单独接地时电阻值应尽量小。接地引下线在线径、敷设方式应符合规范要求，防直击雷装置在条件许可的情况下，最好与监控设备距离3米以上。避雷器应安装到监控设备输入、输出的两端进行防护。对各种线缆进行综合布线达到建筑物电子信息系统防雷技术规范中对线缆的规定。

4 结束语

雷电对监控系统的损害途径是多方面的，对监控系统的防雷保护不仅取决于防雷装置的性能，还要在监控系统的设计施工之前，就考虑到监控系统所处的地理、地质、土壤、气象、环境等条件和雷电活动规律以及被保护物的物点，设计合适的线缆布放方式，屏蔽及接地方式，总之，防雷保护设计应综合考虑，才能安全可靠并获得良好的效果。

参考文献

[1]中华人民共和国机械工业部.GB50057-94建筑物防雷设计规范(2000年版)[S].北京:中国计划出版社,2001,23.

篇5：XX单位网络、防雷、监控方案

设计方案

一、项目概要

作为XX单位信息传送和运用的最佳平台，网络建设必须从战略上进行统一规划，要解决好网络飞速发展与用户需求之间的矛盾，必须立足现在、着眼未来，坚决避免短期、低水平的网络建设。

二、建设要求

本次网络建设包括以下几个内容：一是XX单位内网建设，二是XX单位的外网建设，根据机关保密要求，内外网采用完全的物理隔离，双网双线，不充许任何物理连接。

三、内网设计

3．1．1需求分析

XX单位办公楼外网已布线68个点，内网68个点，本方案考虑内外网及安全建设。3．1．2交换系统：

核心交换机采用千兆交换机，接入层采用百兆交换机，接入层之间采用千兆堆叠，接入层与核心层采用千兆光纤或千兆电口连接。3．1．3中心机房

中心机房配备应用服务器2台，存储服务器1台，应用服务器采用双硬盘即时备份策略，数据库数据通过存储服务器采用即时备份策略。

采用硬件防火墙+杀毒软件+入侵检测的安全策略。

3．1．4设备清单及主要技术参数

4．1外网设计

外网租用电信100M光纤接入，采用路由器与核心交换机相联。核心交换机使用千兆交换机，接入层使用百兆交换机。4．2设备清单及主要技术参数 5．防雷设计方案

5.1现场勘察报告

经实地详细勘察，得出如下结论：

1．基本情况：单位需进行防雷保护的设备主要是对中心机房的计算机、服务器、光纤机、交换机、UPS电源等；需保护的办公楼楼顶已装有铁塔避雷针和避雷带，已做好了直击雷防护，因此，需要考虑的是感应雷及操作过电压保护。2．土壤性质：单位大楼土壤为黄质粘土，电阻率大概为200欧姆·米。3．年预计雷击数：N=KNgAe，根据年均雷暴日及大楼的等效面积，该大楼年预计雷击次数为5次。

5．配电方式：大楼配电方式为TN-S制，供电由二路三相四线进入大楼，每层楼均有空气开关单独控制。

6．接地情况：该办公大楼中心机房均无单独接地装置，为零地共用。

7．雷击情况：根据气象部门资料显示，该地区为雷击多发地带，设备将遭受雷击损害。

8．需要进行防雷保护的设备清单（仅限中心机房）计算机2台，服务器1台，存储设备1台，交换机6台。

5.2设计方案

5.2.1方案组成

本方案包括四大部分：

第一部分：防雷地网的制作，地网是避雷针、避雷带、避雷器等设施有效发挥作用的保障。

第二部分：等电位处理、屏蔽，等电位处理也可称共地处理，即工作地、防雷地、保护地均进行等电位连接，消除各点之间的电位差。金属线管的屏蔽接地，其目的是将线管上已感应的电磁干扰在进入设备之前疏导入地。

第三部分：设备防雷，包括电源防雷和信号防雷二大类。5.2.2方案达到的目的

保障计算机网络系统的正常运作，保障各种数据不被丢失，保障机房工作人员的安全。

5.3方案的具体内容

1．直击雷防护（因大楼已做好直击雷防护，所以本方案不考虑）2．地网的制作

标准地网是为防雷提供雷电流的最终去处，地网的好坏直接影响到防雷的效果，要求制作2Ω以下的地网。地网设计在大楼的一侧或四周，距建筑物出入口或人行道不应小于3m，当小于3m时，应将水平接地体局部深埋不小于1m以上。地网上端深度为80厘米，垂直接地体采用5×50×2000热镀锌角钢，水平接地体采用4×40热镀锌扁钢，垂直接地体与水平接地体的连接采用双面焊接，水平接地体与水平接地体的搭接采用双面焊接，焊接面积不小于10mm2，外加专用接地模块，焊接处刷红丹或防锈漆做防腐处理。接地线用4×40的热镀锌扁钢，汇接点和测试点放在防水的接地盒内，汇接点用规格的扁铜，在扁铜上预留φ8连接孔两个，配备相应规格的不锈钢螺丝或铜质螺丝。具体作法为中心机房的地网要求接地电阻小于2Ω。

3．根据国际IEC1024-1标准及国家防雷标准，为减小在需要防雷的空间发生火灾、爆炸、生命危险，等电位连接是一很重要的措施，每套地网均作好等电位处理。

4．防雷器的选型

一）电源类防雷器的选型：

根据目前国内外防雷器件的生产水平的防雷器“雷电通流”与“雷电残压”的关系，电源线路一般采用三级防雷保护。在外线进入室内，有雷电感应的信号线路两端均需安装防雷器，以达到室内设备免遭雷击损坏的效果。KBT-380A（B）并联式电源防雷箱

用途：

主要用于邮电、气象、交通、计算机网络、铁路、电力、住宅等领域电源的第一、二级防雷、防浪涌保护。

380A、B适用于三相四线制低压电源系统。KBT-220A适用于单相二线制低压电源系统。结构：

由空开，KBT型防雷器，工作状态指示器所组成。安装方式：壁挂式安装。特点：

1.过热过流保护，避免火灾发生；

2.有工作状态指示，便于了解每相防雷器的工作状态； 3.容量：100、60、40KA（8/20uS）； 4．安装方便，直接并联于电源进线中； 5．响应时间20nS； 6．动作电压510V±10%； 7．输出残压＜1000V。2.电源防雷插座 结构：

多功能插座，带工作状态指示。特点：

1．防雷器失效保护，避免火灾发生；

2．有工作状态指示，便于了解防雷器的工作状态。3．容量：Imax=10KA（8/20uS）；

4．安装方便，用电设备直接插在防雷插座上。5．响应时间＜20nS； 6．动作电压510V±10%； 7．输出残压＜500V。具体选型：

在大楼总配电箱处安装一台60KA的三相并联式电源防雷箱“KBT-380A”作为第一级防雷保护；在机房所在楼层配电处安装一台40KA的三相并联式电源防雷箱“KBT-220A”作为第二级防雷保护；在网络设备前安装防雷插座“KBT-220E”，作为末级防雷保护。

二）信号类防雷器的选型： 科比特信号防雷器分计算机网络类、音频类、天馈类、视频类，均采用先进的串联式结构，前后二级保护，第一级用于泄能（粗保护），第二级钳位（细保护）。所有元器件均经严格筛选，制造工艺先进，达到最高传输速率时，衰减小于0.5dB，驻波比小于1.2。

计算机网络防雷器

计算机网络类信号防雷器

RJ-45双绞线接口防雷器，其传输速率可达到100-155Mbps，衰减为0.5dB，最大通流容量为5000A，工作电压±12V，钳位电压27V，特性阻抗100Ω。

具体选型：

1．在机房每台服务器和电脑前各装网络防雷器“KBT-C100”一个； 三）、在机房内各装接地排一付，钧压环一付。

5.4防雷设备清单 6.监控方案设计 6．1设计目标：

以开放的TCP/IP以太网为支撑平台建立基于TCP/IP协议、具有远程分散式监控、集中化管理功能的多媒体网络监控系统。

视频监控管理系统能够实现模块化结构，可根据今后的进一步扩展要求，院内等地实现扩展，保证整体系统有着十分良好的硬件扩容性；系统可进行多级权限管理维护，实现系统录像、分区录像、定时录像等功能；具备高清晰度、高压缩比、低流量且码率流量可调等特性，并可适合今后广域网远程传输监控。同时系统要求采用的技术先进、结构简单、功能全面、性价比好、稳定性高、使用方便可进一步根据以后需要进行扩充。

6．2系统架构

本系统方案根据系统需求，依托当前最新信息技术的发展水平及应用实际情况，设计出以下整体系统构架，突出技术先进、安全可靠、方便实用、功能全面的特点，以满足实际需求。

现要求对办公大楼前面及四周进行视频监控，拟采用以下方式进行视频监控系统搭建，实现视频监控管理，达到无人值守效果。

整个系统网络构架是依托以太网络为基础，全为模块化结构，具备采用多级管理授权模式，保证其安全保密、稳定可靠。(一)前端摄像机系统架设

在办公楼正前方安装一数字化一体中速球及1只红外一体化摄像机可全方位，全天候实施监控。办公楼四角及两个侧面各焦炉安装1只红外一体化摄像机加正达网络视频服务器；以上共计设计安装7个摄像点。(二)后端监控中心配置

1、在门卫处的监控机房，配置一台计算机对所有点进行视频监视及管理和录像（也可借助办公电脑进行管理和录像），管理人员通过其对整个系统平台进行管理操作，进行系统中各级用户及用户权限等级的设置管理，并可进行1／4／9／16画面的视频显示操作等。

2、领导，可在院内内部网络任一地点或各自办公计算机上安装系统客户端软件或IE浏览器，实现直接在自己办公场所对全系统内各 授权视频摄像机进行视频管理、监看、录制。

3、今后如有需要，可进行进一步扩充，实现通过广域网对所有视频点进行远程的监控管理。

(三)网络带宽及录像空间的计算

1、网络数字摄像机、视频服务器、数字化一体球机的码流指标为：

8～20Kbits/帧（320X240）； 30～80Kbits/帧（640X480）； 320×240：25帧的数据流量为：

每秒：（8－20Kbits/帧）×25帧/秒＝200Kbits-500Kbits/秒 640×480：25帧的数据流量为：

每秒：（30－80kbits/帧）×25帧/秒＝750Kbits-2Mbits/秒

2、每路摄像机一小时的录像空间约为200～500×3600/8＝90MB～225MB，每路摄像机一天24小时录像约占用 90～225×24＝2.1GB～5.4GB的空间，后台录像服务器可根据录像要求进行配置服务器的存储硬盘大小，在网内可以采用降帧的方式降低码流，如果大幅降低实际帧数，将会大幅降低存储所需的硬盘空间，从而提高录像时间天数；

6．2系统的安全保证

软件平台支持跨网段、VLAN访问, 具备用户密码管理及多级权限管理功能，登录系统必须验证密码，不同级别的用户可以设定不同的权限等级，相应权限对应相应的操作，提高了系统的安全性。

系统软硬件全是独立开发，具备自主的知识产权；系统所有视频流进行了底层加密，第三方软件均无法进行解码观看或编辑，必须由本系统软件转换成标准AVI格式才可允许第三方软件进行编辑播放，从而系统视频信息资料的安全提供了更严密的保证。系统通讯命令，采用CRC校验和MD5。视频流，采用CRC校验，保证实时性，并且防止攻击，视频流采用网络流量控制功能和前向纠错编码(FEC)技术，自动丢包补偿并自动修正部分网络丢包错误，保证网络传输的稳定。

6．3系统的特点

 音视频信息的同步采集传送

系统采用的网络数字摄像机内置高灵敏全向声音采集拾音器，使用G.726 ADPCM 压缩格式，保证音视频的同步采集、压缩、传送，同时也可在需要时外接外置的高灵敏拾音器进行更好的声音采集  MPEG4视频高效压缩方式，多速率可调适应各种网络

采用的网络数字摄像机视频方式采用MPEG4的压缩方式，其压缩比高、图像清晰、码流低，适应局域网／城域网／广域网的传输，并可根据需求调整输出码流。 死机断电自恢复功能

系统网络数字摄像机可在遇到死机、断电时具备自恢复功能，并可在网络中断后支持断线续传功能，保证系统信息的安全稳定  8路流输出，支持多路单播、组播自动切换

网络数字摄像机支持同时多达8路音视频流输出，支持多路单播技术，在同一摄像机观看用户过多等特殊应用场合下，可自动切换组播发送以适应用户特定需求，降低网络资源占用，以切合满足现有网络的传输条件  支持双向语音对讲广播功能

系统可在控制用户与现场前端摄像机处进行双向的语音对讲功能（需要在前端网络数字摄像机处配置相应有源声音播放音箱），也可同时对多个前端现场进行语音广播，满足一些特殊场合需求  支持USB硬盘自录像功能

在系统前端网络数字摄像机断线时，可自动启动USB硬盘录像功能（需要在前端网络数字摄像机上挂接USB移动硬盘），将视频保存到摄像机USB口上的USB硬盘，并支持循环录像，从而可实现脱网录像；在网络恢复连接后，自动停止USB录像进行音视频流的网络续传  内嵌 WEB SERVER 服务

支持用户利用系统的网页浏览器进行WEB方式的观看控制操作，并实现三级权限划分（设置权限、云镜控制及录像权限、普通观看权限），以多种方式来满足用户的需要  支持跨网段、VLAN的访问

前端网络数字摄像机可分布与不同的网段、VLAN中，实现跨网段、VLAN的正常访问控制，便于用户大型网络的管理使用，更好的满足用户的不同实际需求  丰富的系列化产品，适应性强

具备从低端到高端一系列丰富的产品线，对不同用户具体复杂的环境情况，均有对应系列产品来满足用户的不同需求，可以适应用户各种不同场合下的布防需求  系统软、硬件自主知识产权，保密性好

系统的软件及硬件是自主知识产权，自行开发的，保密性非常好，可针对不同用户需要进行量身定制开发，其音视频信息经加密须系统自带播放器才可进行视频回放观看，不允许第三方软件进行编辑加工（可根据用户需要提供转换接口软件）特别适合政府、部队等对保密技术要求较高的场所使用，保证用户对敏感信息的保密需求

 本系统同时支持C/S架构及B/S架构

即有C/S架构下管理功能全面、多级权限自动争议分配的特点，也同时支持B/S架构下的视频监看的操作简便特性。 支持DDNS和P2P的混合技术远程巡视

支持广域网远程访问巡视，其采用DDNS和P2P混合技术，可适应不同的网络情况；无需固定公网IP，自由穿透路由防火墙，100％实现远程观看，节约投资，满足用 户不同类型网络终端的接入要求  支持多服务器、多客户端，多级权限自动争议

实现系统灵活分级管理，系统可支持多服务器，多客户端，支持客户多级控制权限及控制权限自动争议管理功能，满足用户的实际管理需求的合理化

 与其他产品的兼容扩展性能

如用户已安装有其他产品，可进行兼容扩展，与我们现在系统挂接使用；对于原有模拟设备，可使用正达系列产品的微型视频服务器进行数字化数字转换实现完全的扩展兼容；对于原已安装其他产商的数字前端设备，可由原供货产商开发相应使用接口，与我们系统软件挂接进行统一管理使用

6．4系统功能

1、实时视频观看控制功能

网络监控管理中心是集监看、控制、对讲为一体的管理系统中心。其可对本单位系统所有布防监控摄像机及展示摄像机进行实时巡视监控，并可以1／4／9／16画面方式进行显示控制，对各点摄像机的运行姿态进行单个针对调整，控制其上下、左右或是自动运转，可调节其镜头拉伸，对观察目标进行整体或局部的细致观察监控；也可在多画面方式下对所辖区的布防监控摄像机进行全部或部分循环显示监控，对任一正在循环显示的摄像机画面可暂停其循环，进入固定显示有针对目的性的长时间观察，而让其他画面仍继续依事先设定的时间间隔循环显示监控；在实时监控时，可对任一布防点进行双向语音通话对讲，临时事件记录、截图、本机录像等操作。

系统中的分控计算机（办公计算机）可根据其管理人员的不同等级授权，对系统中被授权观看的展示视频进行实时浏览观看、录像保存。

2、软件电视墙显示功能

可在系统监控管理中心利用管理计算机软件实时多个显示器进行多画面的巡检显示，实现电视墙显示功能，可将本辖区任一布防监控点指定、放大、循环、定位显示。

3、联动报警处理功能

可接收来自所辖布防监控点的入侵探测等各项报警事件信息，并按事先设置策略 进行有效处理，响应摄像机或其他报警设备的触发信息，并实施联动（如将报警信息发给其他用户、屏幕提示、发送email、报警联动、指定录像等）；报警可以设置各种报警的触发条件，例如全天、每周的某个时间、具体的某个时间段等。

4、网络实时后台录像功能

在网络监控管理中心，可根据自己要求自行设定网络任一计算机做为系统中的录像服务器进行后台无从值守录像及管理，并可设置其对应录像的监控摄像机、录像时间、录像文件大小、保存目录等，实现后台定时、分区录像，自动循环录像（当硬盘录像空间不足时，自动覆盖最早录像文件）。

5、远程登录实时浏览观看功能

在互联网中任一地方，均可利用计算机通过授权用户权限进行登录到本系统中心，并对各监控点上的网络视频进行远程实时观看、控制、录像保存，实现网络远程管理监控。

6．5设备清单位

篇6：工业控制系统污水处理厂防雷方案

第一部分、概述

污水处理厂一般位于城市郊区，厂区占地面积较大，并且厂区附近没有高大建筑物，附近较空旷，易遭受雷击。经过我们对现场的实地勘察，须进行实施防雷保护的内容为：

沼气发电厂房顶部排风装置的高度超出了厂房避雷带的保护范围。须增设防直击雷装置。

厂区内监控系统外部摄像头没有防直击雷措施，支撑摄像头的杆塔没有接地。外部摄像头须安装防直击雷装置。

消化池数据处理系统和中控室机房没有防雷电波侵入和雷电感应的措施。数据处理系统机房包括电源供配电系统和数据信号传输系统。电源供配电系统为市电双路供电，数据信号传输系统采用4-20ｍＡ模拟信号线路。

中控室机房位于办公大楼的六楼，电源供配电系统为市电双路供电，闭路电视监控系统信号传输采用同轴电缆，控制信号为485数字信号。

为此，依据系统防雷的设计理论，我们建议进行以下各方面的系统防雷保护：

A． 沼气发电厂房顶部防直击雷保护； B． 厂区内监控系统摄像头防直击雷保护； C． 数据处理系统机房电源系统防雷及电涌保护； D． 中控室机房电源系统防雷及电涌保护；

E． 数据处理系统数据信号传输线路接口防雷及电涌保护； F． 中控室机房视频信号传输线路接口防雷及电涌保护； G． 中控室机房485控制线路接口防雷及电涌保护； H． 机房均压等电位系统的连接。第二部分、防雷保护方案

一、厂区内监控系统的防雷保护

监控系统的防雷保护包括：监控系统摄像头外部防护；监控系统摄像头交流供电系统防雷及电涌保护；监控系统摄像头视频信号传输线路接口防雷及电涌保护；监控系统中控室机房电源系统防雷及电涌保护；监控系统中控室数据传输线路接口防雷及电涌保护。

1、监控系统摄像头外部防护

厂区内有监控摄像头，均未做防直击雷保护，为保护摄像头在距支撑塔3M处建一座高3M的支撑杆并安装一支HD系列优化避雷针。直击雷防护要有合格的地网与避雷针相连接，做10组地电阻≤10Ω的地网。

2、监控系统摄像头交流供电系统防雷及电涌保护

监控系统摄像头供配电系统电源为单相三线制。为此，我们在电源供配电箱内安装HD系列浪涌保护器，对厂区内的动力设备实施一级防雷及电涌保护。

3、监控系统摄像头视频信号传输线路接口防雷及电涌保护

视频信号传输线路为监控系统摄像头至中控室视频信号接收装置的线路，依据视频信号传输线路的技术参数，我们选用黑龙江恒电防雷工程公司公司生产的HD系列过电压保护器，用于高传输速率的接口的过电压保护装置。该抗高频干扰的转换头外壳上有用于连接同轴电缆的BNC或者N连接件。

4、监控系统中控室机房电源系统防雷及电涌保护

中控室机房电源供配电系统电源线是雷电入侵监控设备的重要途径，为此，我们在机房电源入户处实施第一级防雷粗保护，选用HD系列间隙型雷击电流放电器对直击雷进行防护，吸收90%的大能量雷电流。第二级为中级保护，对雷电流进一步吸收。第三级为细级保护，吸收第一级和第二级变量后的残压。同时第三级还将起到吸收线路上的感性负载和容性负载的“通”“断”引起的浪涌电压及对相电压可能的误输入线电压的保护，最终送给设备一个洁净的电源环境。

5、监控系统中控室数据传输线路接口防雷及电涌保护

监控系统中控室数据传输线路为：视频信号传输线路和485数字信号传输线路两种。

视频信号传输线路为监控系统摄像头至中控室视频信号接收装置的线路，依据视频信号传输线路的技术参数，我们选用HD系列过电压保护器，用于高传输速率的接口的过电压保护装置。该抗高频干扰的转换头外壳上有用于连接同轴电缆的BNC或者N连接件。

485数字信号传输线路为中控室控制信号线路，依据485数字信号传输线路的技术参数，我们选用HD系列快速大功率保护器件，它无感解偶，保护电流高达5KA甚至10KA。

6、监控系统中控室机房均压等电位带

防雷工程技术设计和防雷工程具体实施都是基于执行IEC-1024国际防雷标准要求，设置均压等电位联接的地线系统，从而以将雷过电流泄入大地为最终目的。同时对综合布线系统存在的不规范进行改进和完善。在具体的防护工程实施过程中，将在不同的工作现场分别设置良好的均压等电位联接的地线系统，保证在发生雷击的瞬间，使被保护设备与均压等电位带处于一均压等电位状态。关于均压等电位带的实施，我们在中控室机房的地板下设机房专用均压等电位地线带，机房UPS供电系统电源插座及信号地均在最近的距离内与均压等电位带相连，避免因设备间电势差而使设备损坏。

二、沼气发电厂的防雷保护

沼气发电厂的防雷保护包括：沼气发电厂厂房外部防护和沼气发电厂动力设备配电系统防雷及电涌保护。

1、沼气发电厂外部防护

经现场勘察，沼气发电厂厂房长约70M，宽约50米，高约20米。屋顶有避雷带。排风管高出避雷带约1～1.5米。根据《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2010）3 的规定，该发电厂应为第一类防雷建筑物。据此，本方案设计在发电厂的屋顶装设独立避雷针。

沼气发电厂房顶的设备高出原有的防雷装置，极易发生雷击，对设备和人员的安全构成隐患，本方案设计在屋顶的中心装设一座高4M的支撑塔并在塔顶安装一台HD系列提前放电型避雷针，该针具有限流作用能有效改变雷电流的放电过程，雷电波型展宽、波头平缓、幅值降低，从而有效抑制和削弱地电位反击。

2、沼气发电厂动力设备配电系统防雷及电涌保护

沼气发电厂外设动力设备等共2处。供配电系统电源为三相五线制。为此，我们在动力设备电源入户处实施防雷保护，选用HD系列加装在动力设备配电箱内。

三、消化池数据处理系统的防雷保护

消化池数据处理系统的防雷保护包括：数据处理系统电源供配电系统防雷及电涌保护和数据信号传输线路接口防雷及电涌保护。

1、消化池数据处理系统电源供配电系统防雷及电涌保护

消化池数据处理系统电源供配电系统电源线是雷电入侵数据处理设备的重要途径，为此，我们在机房电源入户处实施第一级防雷粗保护，选用HD系列间隙型雷击电流放电器对直击雷进行防护，吸收90%的大能量雷电流。第二级为中级保护，对雷电流进一步吸收。第三级为细级保护，吸收第一级和第二级变量后的残压。同时第三级还将起到吸收线路上的感性负载和容性负载的“通”“断”引起的浪涌电压及对相电压可能的误输入线电压的保护，最终送给设备一个洁净的电源环境。

2、消化池数据处理系统信号传输线路接口防雷及电涌保护

消化池数据处理系统数据信号传输线路为4-20mA模拟信号数据传输线路。4-20ｍＡ模拟信号传输线路为各消化池（罐）顶部流量计和液位仪等传感器至数据处理系统PLC等设备的线路，依据信号传输线路的技术参数，我们选用HD系 列过电压保护器，4-20ｍＡ模拟信号传输线路为中控室控制信号线路，依据4-20ｍＡ模拟信号传输线路的技术参数，我们选用HD系列快速大功率保护器件，它无感解偶，保护电流高达5KA甚至10KA。

3、数据处理系统机房均压等电位带

防雷工程技术设计和防雷工程具体实施都是基于执行IEC-1024国际防雷标准要求，设置均压等电位联接的地线系统，从而以将雷过电流泄入大地为最终目的。同时对综合布线系统存在的不规范进行改进和完善。在具体的防护工程实施过程中，将在不同的工作现场分别设置良好的均压等电位联接的地线系统，保证在发生雷击的瞬间，使被保护设备与均压等电位带处于一均压等电位状态。关于均压等电位带的实施，我们在中控室机房的地板下设机房专用均压等电位地线带，机房UPS供电系统电源插座及信号地均在最近的距离内与均压等电位带相连，避免因设备间电势差而使设备损坏。

四、厂区内外设照明灯具和动力系统电源供电的防雷保护