[计算机硬件及网络]海事局监控中心解决方案.docVIP

监控中心视频控制解决方案 LCD（液晶）拼接显示系统技术方案 46寸DID(3X3)18.5mm拼接显示系统室内全彩P5 LED显示系统技术方案 监控中心防辐射以及防雷击增强组件UPS系统（即不间断电源系统）设计单位：宜宾市锐峰科技开发有限公司项目负责人：王世兵联系电话 录1.1遵循的标准及规范21.2建设原则31.3LCD拼接墙系统基本功能描述3信号处理系统功能51.4系统容量及功能51.4.1系统概况51.4.2系统连接61.4.3设备连接图71.4.4 46寸DID3X3液晶拼接墙架子设计平面图81.4.5 46寸DID3X3液晶拼接墙 -全屏模式81.4.6 46寸DID3X3液晶拼接墙-单屏模式91.4.7 46寸DID3X3液晶拼接墙-漫游叠加模式91.5系统的主要设备技术性能指标101.5.1 DID液晶（LCD）单元的主要特点：101.5.2我公司多屏拼接处理器主要技术参数13拼接控制器特点13大屏幕管理软件介绍151.6工程实施和售后服务191.7系统设备清单及报价221.1 遵循的标准及规范1. 民用建筑电气设计规范JGJ/T16-922. 智能建筑设计标准GB/T50314-20003. 工业电视系统工程设计规范GBJ115-874. 电气装置安装工程施工验收规范GBJ232-925. 视听系统设备互连用连接器的应用GB/T15644-956. 视听、视频和电视系统中设备互连的优选配接值GB/T15859-19957. LCD显示屏通用规范(SJ/T11141-1997)8. LCD显示屏检测方法9. 机械设备安装工程施工及验收通用规范（GB50231-98）10. 建设工程施工现场供电安全规范（GB50194-93）11. 建筑安装工程质量检验评定统一标准（GBJ300-88）12. 建筑电气安装工程质量检验评定标准（GBJ303-88）13. 国际电工委员会标准EC14. 国际标准化组织ISO15. 电子工业协会标准EIA16. 中国产品强制认证标准（3C）1.2 建设原则(1) 可靠性。大屏幕显示系统能适应724小时运行管理的需要。(2) 实用性。能满足任何视频矩阵、RGB、DVI等信号显示。(3) 先进性。大屏幕显示系统采用高亮度、使用先进LCD显示单元技术，保证信息显示的清晰、逼真、明亮。(4) 易维护性。大屏幕显示系统的重要部件如显示单元、多屏拼接器等能方便地维护和日常清洁。(5) 灵活性。由于要显示多种信息信号，因此在整个大屏设计时充分考虑操作的灵活性，使得信息可以根据需要灵活切换、灵活地以任意大小在任意位置显示。既可以根据预先设定的规则自动设置，也可以在某些情况下手动操作显示特定的信息。(6) 协调性。系统设计结合大厅大小、格式布局等综合考虑，从而使得整个大厅布局合理、整体格调统一。1.3 LCD拼接墙系统基本功能描述根据当今的技术发展，目前大屏幕显示系统基本采用多媒体投影机、等离子显示屏和LCD液晶屏等设备向观众进行信息显示。在本设计方案中我们根据用户的实际使用需要和场地情况，采用一套3行3列总共9台46寸DID液晶显示单元拼接方式来实现其显示功能。LCD显示技术是一个新兴的技术，具有高亮度、高对比度、高色彩饱和度、高色彩均匀度、长寿命、平均无故障时间短等特点，目前在许多场合都有应用，具有非常好的视觉效果。还具有显示清晰、可视面积较大、显示比例可调、色彩艳丽明亮并且机体很薄，使用寿命长。以前的LCD显示屏大多都为单机使用方式，随着科技的发展和进步，到目前LCD显示屏已经可窄缝拼接使用（22mm或者7.3mm），而且能够得到很好的显示效果。LCD拼接的应用因为较薄的机体，可以为用户节约更大使用空间，拼接组合也简单快捷，使用LCD拼接墙可以说是较少的投资得到极好的显示效果，性价比极高。LCD显示屏拼接墙可以同时显示几个相同或不同的动态（视频）和静态（计算机数据）画面，能保证信息显示的多样化。 LCD拼接显示系统部分功能实现模式如下:l 全屏显示，高分辨率应用l 多路实时视频信号显示l RGB和网络信号显示l 各类信号混合显示图像漫游、叠加显示功能信号处理系统功能对信号源进行完善的处理，包括转接、分配、切换、倍频、多屏拼接、任意开窗漫游等等，达到信号资源共享的目的，使显示系统能轻易地获取任意一个或多个所需的信号，满足各种不同功能的需要。它是整个多媒体展示系统灵活性、安全性的有力保证。各种视频信号、音频信号和计算机信号通过 AV 或RGB两种矩阵进行共享连接，可以分别显示在LCD显示拼接墙及不同的显示终端上1.4 系统容量及功能1.4.1系统概况LCD显示单元机子系统：采用46寸DID-LCD显示单元拼接缝隙18.5mm亮度700流明对比度3000 ：1控制子系统1套N-16多屏拼接处理器1套N-16DVI-D矩阵拼接规模一：3（行）3（列）整屏尺寸单屏920 mm540mm150mm（WHD）全屏面积2797mm(宽)X1657mm(高)单屏物理分辨率1920X10801.4.2系统连接l 整套拼接显示屏由9台40寸DID显示单元组成，一套按3行3列进行叠加拼接。l 每个DID显示单元有1路模拟和数字DVI-D输入端口。l 通过我公司多屏拼接处理器，可以连接N路DVI-D输入端口，9路输出端口分别连接组合屏共9台DID显示单元。l 通过1套DVI-D矩阵处理器可对多路DVI-D信号进行选择，再次输出最多同时可达9路信号。1.4.3设备连接图1.4.4 46寸DID3X3液晶拼接墙架子设计平面图 46寸DID2X3液晶拼接墙架子设计平面图1.4.5 46寸DID液晶拼接墙 -全屏模式1.5 系统的主要设备技术性能指标1.5.1 液晶（LCD）单元的主要特点： 更宽的视角 PVA（Patterned Vertical Alignment）技术即“图像垂直调整技术”，利用这种技术，可视角度可达双178以上(横向和纵向)。 可靠性更好 液晶屏是目前性能最稳定的显示材料，几乎“0”维护成本。 纯平面显示 LCD是平板显示设备的代表，是真正的纯平显示器，完全无曲率大画面，无变形失真。 亮度均匀，影像稳定不闪烁 由于LCD每一个点在接收到信号后就一直保持那种色彩和亮度，而不像CRT那样需要不断刷新亮点。因此，LCD亮度均匀、画质高而且绝对不会闪烁。 120HZ倍频刷新频率 专利的120Hz倍频液晶显示技术，能有效解决图像快速运动过程中的拖尾和模糊，增强图像的清晰度和对比度，使画面更清澈，人眼长时间观看也不易疲劳。 更长使用寿命LCD液晶屏背光源的使用寿命均可达6万小时以上，这就确保了拼接幕墙使用的每片液晶屏在长时间使用后的亮度、对比度和色度的一致性并且确保幕墙的使用寿命不低于6万小时。 超薄设计 更省电、环保 接入信号可开多模式窗口每台液晶显示单元可同时接入多路外部信号，外接多屏图形处理器即可实现画面单屏显示，全屏显示、多屏组合显示、图像叠加漫游。技术指标：产品参数项 目 参数产品型 号LB46P-02面板类型三星工业级液晶拼接专用屏面板尺寸46寸显示模式16:9亮 度800cd/对 比 度1200：1响应时间4.5ms物理分辨率19201080幕墙分辨率19201080或向下兼容清 晰 度1080线像素尺寸0.648mm(W)0.648mm(H)显示色彩10.7亿可视角度（左右/上下）178/178拼接边缝4cm视 频PAL/NTSC使用寿命6000080000小时外形尺寸920 mm540mm150mm（WHD）场 频50Hz、60Hz、70Hz菜单语言English中文；(需多种语言可选)拼接单元重量125kg面板控制按键遥控器拼接墙安装方式落地机柜（电视墙）/墙体壁挂/移动钢架/吊挂机柜厚度大于等于160mm机柜材料全钢机架、屏幕外边框装饰用户自选材料外壳类型五金外壳电 源内置电源输入和输出VGA模拟RGB: 15PiMD-SUBDVI1Y,Pb,Pr1组S端子2串口输入1串口输出1BNC输入1BNC输出1画质3D数码梳妆滤波器3D数码降噪HD高清信号逐行扫描10-bit液晶面板驱动WCG-CCFL亮艳色彩背光源双画面功能功率输入电压AC110-250V（50/60Hz）最大功耗200W待机功耗3W工作环境温 度060湿 度10%90%1.5.2多屏拼接处理器主要技术参数拼接控制器特点：1、纯硬件的构架拼接控制器为纯硬件构架，硬件核心为大规模FPGA阵列，无CPU、硬盘、内存等常规计算机配件。系统采用模块化设计，模块数随输入输出信号的多少而增减。纯硬件构架的控制器，它本身不是一台计算机，而是一台专业的图象处理设备，和基于工控机插卡式的拼接控制器有本质的区别。2、多路RGB信号实时并行处理拼接控制器采用先进的高速数字信号多总线并行处理机制，系统给每一个输入通道都分配独立的处理模块和数据总线，所有模块并行工作，系统对每一个通道的处理速度是固定的，处理速度与通道数的多少无关，因此可实时处理多路VGA视频或更高分辨率的计算机视频信号。3、多路Video信号实时并行处理拼接控制器能够解决大规模VIDEO信号接入时的实时处理问题。和传统的工控机插卡式拼接器不同，CZB009拼接控制器会分配足够的资源,对输入的VIDEO信号进行补偿、数字降躁等一系列复杂处理，然后再显示，图象效果好于对VIDEO信号不做处理的传统拼接器。同时，基于特有的并行处理机制，CZB009拼接控制器能保证所有视频实时处理，保证画面流畅。4、RGB信号和VIDEO信号叠加拼接控制器在处理信号时，对VIDEO信号和计算机信号进行归一化处理，既RGB信号和VIDEO信号同等对待。因此RGB图象窗口和VIDEO图象窗口可无约束的进行叠加、漫游和单屏分割，同时还能实现多种高级组合显示。5、启动速度快拼接控制器为纯硬件构架，启动过程快，开机后10秒开始工作。硬件系统的启动等待时间是恒定的，不会随机器规模变大而启动时间增长。6、支持高分辨率输入信号拼接控制器处理能力强大可处理2048x2048(雷达信号)，4096x1536(高清晰地图)之类的极高分辨率信号，同时可支持用户自定义的信号。而传统的工控机插卡式拼接器无此功能。7、内嵌矩阵支持更多的输入信号拼接控制器可内嵌VGA和VIDEO矩阵，矩阵规模视实际需要而定。矩阵可实现内部增强功能，增加可同时显示的信号数量，有利于提升整体显示质量。这种结构方便了矩阵与控制器之间的联控。减少了信号传输的中间环节，极大提高的系统集成度。有利于简化维护，降低风险。而工控机插卡式拼接器无此功能。8、安全性、稳定性好拼接控制器无操作系统，病毒无法感染；全并行工作，无系统整体崩溃危险；系统数据出厂前已固化，无法更改，意外断电不会造成数据丢失，控制器可经受频繁开关机。9、自动图象识别重建拼接控制器具有信号自动识别重建功能。对系统中新接入的VGA信号，不但能自动识别信号的分辨率与刷新率，还能通过复杂运算，确定信号的位置偏移和相位误差，自动校准。CZB009拼接控制器能检测不同输入信号在幅度、相位、频率等方面的细微差别，并把这些差别作为信号的唯一标识，连同校准参数一起记录在案。当校准过的信号再次接入系统时，控制器无需对信号重新校准，而是自动套用参数，这就是控制器的信号自动识别重建功能，次功能极大方便了用户的使用。而工控机插卡式拼接器无此功能。10、灵活多样的控制方式拼接控制器支持红外、按键、RS232串口控制。通过遥控器或面板按键，可调用控制器预存的场景；通过RS232串口或以太网接口，可方便的把控制器与计算机、中控相连。随机附带的窗口软件，提供了全面的实时控制功能，所有参数都可通过软件设置。窗口控制软件可直观的实现窗口缩放、窗口漫游、窗口叠加，好学易用，不需维护。大屏幕拼接控制器是世界上最好的拼接控制器产品之一，我们选用超高性能、高实用性的大屏幕墙控制器作为会议室的显示控制器。 大屏幕管理软件介绍：2、 基本参数的设置首先，确定设备的串口已与主机连接，双击ScreenC2.8，打开控制软件，如图1所示。图1选择 “设置 串口设置” ，出现如图2所示对话框。根据实际情况，选择合适的COM口，单击 “确定” 。图2选择 “设置 输出设置” ，出现如图3所示对话框。根据实际应用情况，选择合适的屏幕分辨率，大屏幕组合方式及屏幕刷新频率，点击 “应用 确定” 。图3二、新窗口的建立在控制软件的蓝色区域，按住鼠标左键，向右后方拖动，到了合适的位置后松开鼠标左键，出现如图4所示的界面。在“位置”一栏中可以改变所开窗口的位置（以左上角顶点为基准）；在“长宽”一栏中可以改变窗口的大小；在“子系统”一栏中可以选择输入信号源的通道及输入源的类型。单击“应用”。图4若想改变已开出窗口的大小及位置，可以通过两种方式：1、 通过鼠标对已开窗口进行拖放。具体方法：把鼠标移至所开窗口的右下方边缘处，当鼠标变成”时，按下鼠标左键，对窗口进行拖拽，到合适的大小后，松开鼠标左键。将鼠标放在所开的窗口上，这时按下鼠标左键，移动鼠标，窗口会被移动，到合适的位置时松开鼠标。但这种方法只能组略的调整其大小及位置，要想精确的调整，必须要通过第2种方式。2、 将鼠标放在要调整的窗口上，右击鼠标，出现如图5所示菜单。选择“属性” ，出现如 图4所示界面，通过“位置”及“长宽”来精确调整。关于输入源的类型。若使用DVI或视频输入，则直接应用就可以。如果选择VGA输入，则出现如图6所示界面。通常情况下，用户不需要去调节，或只对“左边沿位置”和“上边沿位置”进行微调即可，其他参数不建议用户去更改。如果用户不小心错误调节了这些参数，可以点击“默认设置 应用” ，再次打开即可恢复默认设置。图5图6三、窗口之间的层次关系窗口建立完成之后，其层次关系可以通过一下操作来改变：如图5所示，通过选择“置于上方”和“置于下方”来改变窗口之间的层次关系。四、窗口的关闭要关闭一个窗口，可以通过单击窗口右上角的“X”来实现；要将所有的窗口都关闭，如图1所示，选择“窗口设置 关闭全部窗口” 。五、场景的保存与调用将所有窗口的位置，大小及输入源均调整完成后，若希望将其存档，如图7所示，可单击保存按钮，输入其文件名，单击“保存” 。选择“场景 场景刷新” ，再选择“场景” ，刚才保存的场景就出现在菜单里面了。需要调用场景时，只需在“场景”中选择要用的场景即可。图71.6 工程实施和售后服务我公司将完全按照用户的要求，保证整个工程的顺利实施，包括前期设计、设备订购、运输、安装、调试和测试等工作，以达到用户的技术规范要求。服务承诺我公司保证其提供的设备是全新的、未使用过的，采用的是最佳材料和第一流的工艺，并在各个方面符合合同规定的质量、规格和性能要求。我公司保证合同设备经过正确安装、合理操作和维护保养，在设备寿命期内运转良好。在规定的质保期内，卖方应对由于设计、工艺或材料的缺陷或故障负责。我公司保证所提供的技术资料（含软件）完整正确，数据和资料准确无误，能够保证设备按时正确地安装、调试和验收，并能满足正常运行和维修保养的需要。系统安装我公司将为整个大屏幕显示系统提供规范、达标的工程安装工作。安装工程所需的必要仪器和专用工具由我公司自备。大屏幕DID液晶拼接的工程安装将满足下述条款：u 提供液晶单元及相关设备。详见设备清单。u 组合屏表面涂层平滑、均匀、色调一致。u 组合屏的整体拼接整齐、无变形。u 整套大屏幕DID液晶拼接系统采用模块化结构，系统布线整齐，标识明确。u 组合屏单元间的固定采用可靠的机械方式，不会出现松动、移位现象。系统实施我公司负责本项目的报价、设计、集成、与各应用系统的连接配合、设计联络会的组织、现场安装、调试、用户培训和技术服务。包括以下项目：1) 运输、交货、现场的设备安装。2) 提供所有设备的交货和安装进度表。3) 现场安装投运的合作和管理。4) 负责将大屏幕系统接入运行调度自动化系统。5) 提供所有设备的验收、测试方案和技术指标。6) 所有硬件及软件将按合同要求进行验收测试。7) 在设备原产地的设计联络会和对用户工作人员提供技术培训。8) 提供必备的备品备件，并保证长年优惠提供易损件。9) 自备必备的专用工具和测试仪器。10) 提供用于现场安装、检查、测试、操作和维护的手册和图纸。11) 提出设备安装现场的场地和环境（包括土建和电气）要求。12) 负责提供全部设备现场验收的验收大纲，经双方确认后作为现场验收的依据。13) 对用户的技术培训与进一步协作。同时在系统的实施过程中，用户将根据需要负责如下工作：1) 确认硬件、软件功能及验收测试文件。2) 确认合适的安装位置，并按照设备安装现场的场地要求配合我公司完成大屏幕系统的安装、投运、调试。3) 根据我公司的要求提供相关的技术资料和参数。4) 为硬件设备安装提供安装条件，如电源和接地等。5) 在我公司工程师指导下，协助和参与将大屏幕系统接入运行调度自动化系统。6) 负责派出有经验的工程师参加设计联络会、FAT和技术培训。7) 参加系统的现场验收。8) 在现场为我公司的工程师提供必要的工作环境。9) 协调工程施工中有关现场的其它事宜。系统工程进度表我公司将在签订订货合同后的20个工作日内将全部设备及材料运送到施工现场；在用户方满足安装要求的情况下3个工作日内完成大屏幕系统的安装、调试，实现与各自对应系统的正确联接，以及环境控制等其它设备的安装，达到技术规范书的要求。分项内容时间系统设备供货包括液晶单元以及配套设备6个工作日系统安装调试完成系统的安装调试及同相关应用系统的正确联接3个工作日现场验收（SAT）所有功能/性能，及稳定性测试并达到合格，提供系统所需各种图纸和验收报告系统调试完成后1个工作日内人员培训大屏幕系统的操作与日常保养，系统故障检查与发生故障处理程序1个工作日保修期现场验收完成后的12个月设备维护终身系统验收u 系统在现场安装调试完毕后，双方组成验收小组对全套系统根据技术规范书做全面考核和验收：u 验收地点：设备现场 u 验收依据：合同要求u 系统所有设备的外观检验，外观无明显缺陷。u 系统安装位置、安全性检验，环境适应性、可靠性检测。u 显示系统同应用系统的联调测试。u 大屏幕显示系统支持网络显示，支持汉字的正确显示。u 支持各种信号的显示，包括RGB和视频输入。u 大屏幕显示系统的控制软件对显示单元的调整控制。u 辅助设备的性能检测。相关技术资料齐备。技术培训为保证设备安全、可靠运行，便于运行维护，以及今后应用软件的开发应用，我公司将为用户培训一批合格的维护和管理人员，我们负责提供两次技术培训：当大屏幕显示系统在用户单位安装和整体调试工作完成以后，公司将专门开设技术培训班，对操作人员（由用户安排人数）进行操作业务技术培训。内容涉及安全操作规范，日常应用操作等。受训人员技术能力要求：具备英文阅读能力；计算机或电子专业大学毕业水平售后服务u 系统安装调试结束后12个月内为系统保修期。在保修期内，正常使用情况下发生的问题，由我公司负责无偿更换，直到调试满足要求。保修期内，负责免费的零配件供应及保修服务（耗材除外）。 u 保修期后，我们对系统所含设备负责有偿维修，维修更换的零部件只收取材料成本费用。u 一旦收到用户维修请求，我公司技术人员保证在4小时内做出技术响应,24小时内到达现场。u 终身向用户免费提供系统控制软件的升级版本。u 对用户在系统硬件设备上提出的扩容和升级更新要求，公司在技术、商务、人力等各方面全力提供充分的配合和支持，力求满足用户需求。u 对系统设计和软件提供一年一次维护保养。安装环境要求u 电源：220V/50Hz。u 功率：1.5千KW。u 大屏幕机架具备良好接地。u 提供平坦、坚实地面支持机架结构的牢固安装，地面负荷200Kg/平米。u 设备间保证清洁、通畅、通风良好，温度5-28度，湿度10-85%。u 接地电阻：2欧姆监控中心防辐射以及防雷击增强组件：电磁辐射对人体的五大影响：一、电磁辐射是心血管病、糖尿病、癌突变的主要诱因；二、电磁辐射对人体生殖系统、神经系统、免疫系统造成伤害；三、电磁辐射是孕妇流产、不育、畸胎等病变的诱发因素；四、电磁辐射直接影响儿童的发育、骨骼发育，导致视力下降、视网膜脱落、肝脏造血功能下降；五、电磁辐射虽然可使生理功能下降，女性内分泌紊乱，月经失调，但很多媒体把“磁污染”与正常生存的“磁效应”混为一谈，应辨明的是：这些危害人体的问题源自于电磁过量的“污染”，适当应用电磁屏蔽材料的产品不会有这方面问题从很多环保资料提供的数据看：电脑在运行时，由机箱主体及显示器发出的电磁波，会对周围的环境造成污染，不利于健康。电脑辐射量研究机构测试过计算机的电磁场强度，结果发现，紧贴荧光屏处电磁场强度为0.9，但离开荧屏约5厘米处，强度不到0.1，再远一点至30厘米处(这是计算机操作者的身体与荧屏之间的习惯距离)，其强度几乎无法测出。1、安装一系列防辐射产品，使室内有良好的工作环境，如舒适的温度、清洁的空气、合适的阴离子浓度和臭氧浓度等。2、电脑室内光线要适宜，不可过亮或过暗，避免光线直接照射在荧光屏上而产生干扰光线。工作室要保持通风干爽。 3.电脑的荧光屏上要使用滤色镜，以减轻视疲劳。最好使用玻璃或高质量的塑料滤光器。4.安装防护装置，削弱电磁辐射的强度。5.注意保持皮肤清洁。电脑荧光屏表面存在着大量静电，其集聚的灰尘可转射到脸部和手部皮肤裸露处，时间久了，易发生斑疹、色素沉着，严重者甚至会引起皮肤病变等。6.应尽可能购买新款的电脑，一般不要使用旧电脑，旧电脑的辐射一般较厉害，在同距离、同类机型的条件下，一般是新电脑的12倍。7.电脑摆放位置很重要。尽量别让屏幕的背面朝着有人的地方，因为电脑辐射最强的是背面，其次为左右两侧，屏幕的正面反而辐射最弱。8.使用电脑时，要调整好屏幕的亮度，一般来说，屏幕亮度越大，电磁辐射越强，反之越小。不过，也不能调得太暗，以免因亮度太小而影响效果，且易造成眼睛疲劳。防雷接地工程设计解决方案1. 第一节、雷电概述雷击是年复一年的严重自然灾害之一。随着我国现代化建设的不断提高，通信、控制等弱电设备越来越多，规模越来越大。一方面大型电子计算机网络，程控交换机组等系统设备耐过电流、耐雷电压的水平越来越低，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的侵入，致使雷电灾害频频发生。我国防雷界情况与国际电工委员会同步，1994年1月1日起执行的强制国标GB50057-94，2004年又实施GB50343-2004建筑物电子信息系统防雷技术规范等一系列制度标准，目的在于加强和提高我国各行业系统对于防雷减灾的意识和相关措施。根据防雷中心的统计，近年来雷电与过电压损坏在电子设备的损害事故原因中已占绝对的因素，而且还有逐年上升的趋势。并且由于雷电过电压损坏造成的系统停顿、业务停顿、重要资料丢失、甚至系统崩溃，给用户造成的间接经济损失远远超过直接的硬件损失。因此对弱电设备的避雷、过电压防护已成为具有时代特点的一项迫切要求。根据不同的破坏机理，雷这种特殊的自然放电现象表现为两种形式：直击雷和感应雷。现代过电压防护技术强调全方位防护，为了预防雷电灾害所造成的巨大损失，用户用电系统、网络系统、中控系统、有线电视系统、通讯系统等用电设备系统须做好防雷措施，以系统设计，全方位保护以防止雷击灾害的原则，综合治理，建立一套完整过电压防护系统，并把过电压防护看做一个系统工程。除建筑过电压防护要符合规范外，并且对电源系统、信号系统、地电位反击等各个方面，要求严格作好雷电防护工作；并且，确保安装LEO过电压防护器件后对供电、监控及通信设备的正常使用没有任何影响。因此，合理进行过电压防护设计，提供高质量完整的防护设备，通过有效措施防止雷电波侵入设备，形成层层保护结构，确保设备的安全，使其在雷电环境中能安全可靠运行。2. 第二节 雷电的危害及电子设备遭受雷电的途径和防雷原理雷电是一种大气中放电现象，产生于积雨中，积雨云在形成过程中，某些云团带正电荷，某些云团带负电荷。它们对大地的静电感应，使地面或建（构）筑物表面产生异性电荷，当电荷积聚到一定程度时，不同电荷云团之间，或与大地之间的电场强度可以击穿空气（一般为25-30KV/cm），游离放电，我们称之为先导放电。云对地的先导放电是云向地面跳跃式逐渐发展的，当到达地面时（地面上的建筑物，架空输电线等），便会产生由地面向云团的逆导主放电。在主放电阶段里，由于异性电荷的剧烈中和，会出现很大的雷电流（一般为几十千安至几百千安），并随之发生强烈的闪电和巨响，这就形成雷电。带电的云层与大地上某一点之间发生迅猛的放电现象，称之为“直击雷”，其破坏机理主要是机械破坏作用；带电云层由于静电感应作用，使地面某一范围带上异种电荷，直击雷发生以后，云层带电迅速消失，而地面某些范围由于散流电阻的存在，以至出现局部高电压。直击雷放电过程中，强大的脉冲电流对周围的导线或金属物产生电磁感应发生高电压以致发生闪击的现象，叫做“二次雷击”或称“感应雷”，其破坏机理主要是雷电高压以波的形式沿电源线、电话线等侵入室内，危害设备和人身的安全。近些年来由于高新技术的发展，尤其是电子技术的飞速发展，推动了电子用电设备的普及和应用，其中借助计算机系统进行信息处理、数据处理、自动化控制、网络通讯、设计开发等，大大提高了人们的工作质量和效率。但先进的电子设备包括电子计算机耐受过电压、过电流的能力相对较低，同时也缺乏必要的雷害防护技术措施，另外，在现代高新技术电子产品的生产中大量采用了大规模及超大规模的电子集成电路制造技术，当今电子设备、计算机系统的网络化程度越来越高，一方面大型电子计算机网络、程控交换机组等系统设备富含大量的CMOS半导体集成模块，而耐过电流、耐雷电压的水平反而随之降低，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的侵入，如通讯系统、视频、信号、工业自动化控制网络、计算机网络系统等，它们的传输线路，特别是暴露在室外的长距离输送线，以及动力电源输送线路等，都有可能遭受雷击，产生雷击过电压，并侵入设备，将设备击毁。计算机、通信和仪表控制系统（以下统称“微电子系统”）在工业化社会得到了广泛的应用，随着科学技术的快速发展，这些系统的微电子器件的集成化和微型化程度愈来愈高，而其元器件的抗电气冲击水平却都很低，因此，防雷问题和元器件间、系统间的电磁兼容问题日显突出。一、雷击的分类：直击雷击是指雷电直接击在建筑物、构架、树木、动植物上，由于电效应、热效应和机械效应等混合力作用，直接摧毁建筑物，构筑物以及引起人员伤亡等，由于直击雷的电效应，有可能使己方微电子设备遭受浪涌过电压的危害。感应雷（又称二次雷击），是指雷云之间或雷云对地之间的放电而在附近的架空线路、埋地线路、金属管线等类似的传导上产生感应电压，该电压通过传导体传送至设备，间接摧毁微电子设备。LEMP对微电子设备，特别是通讯设备和电子计算机网络系统的危害最大，据资料显示，微电子设备遭雷击损害，80%以上是由但应雷引起的。操作过电压是指当电流在导体上流动时，会产生磁场储存能量，电流越大，导线越长，储能越多，所以当负载（特别是电感性大负荷）电器设备开关时，会产生瞬时过电压，操作过电压同LEMP一样，可以间接损害微电子设备。雷击属于浪涌的一种，浪涌也叫突波，顾名思义超出正常工作电压的瞬间过电压。二、雷电损害途径：直接雷击感应雷击静电感应电磁感应由线路引入过电压地电位反击操作过电压地电位反击直击雷经过接闪器（如避雷针、避雷带、避雷网等）而直放入地，导致地网地电位上升。高电压由设备接地线引入电子设备造成地电位反击。临近建筑物或附近地面、树木等遭受雷击，同时带来感应雷和附近地面的跨步电压（低电压反击）。电磁感应雷电流沿引下线入地时，在引下线周围产生磁场，引下线周围的各种金属管（线）上经感应而产生过电压。建筑物内部的各种线路，雷击电磁脉冲辐射，进入设备。经线路引入过电压网络数据线路在远端遭受直接或感应雷击，沿网络线路进入设备。有线通讯线路在远端遭受直接或感应雷击，沿通讯线路进入设备。电源供电线路在远端遭受直接或感应雷击，沿供电线路进入设备。天线遭受直接雷击或接受感应雷击。电子系统设备遭受雷害的途径有直击雷的侵害、反击，由电源线路引入的雷电侵入波、感应雷或雷电电磁脉冲的侵害等。电网系统内部产生的过电压冲击或电磁耦合等也会造成设备损坏。在电力网内部因系统操作失误或出现异常工况甚至短路等故障，会引起电力网系统出现内部过电压或电压瞬态降低的现象。三、雷电防护区的划分按照IEC61312-1及GB50057-94（2000）要求，将要保护的空间划分为不同的防雷区，以规定各部分空间不同的雷击电磁脉冲的严重程度和指明各区交界处的等电位连接点的位置。各区以在其交界处的电磁环境有明显改变作为划分不同防雷区的特征。防雷区宜按以下分区：1、LPZ OA区：直击雷非防护区，本区内的各物体都可能遭到直接雷击和导走全部雷电流；本区内的电磁场没有衰减。2、LPZ OB区：直击雷防护区，本区内的各物体不可能遭到直接雷击，但本区内的电磁场没有衰减。3、LPZ 1区：屏蔽防护区，本区内的各物体不可能遭到直接雷击，流经各导体的电流比LPZ OB更小；本区内的电磁场可能衰减，这取决于屏蔽措施。4、LPZ 2区等：后续防雷区，当需要进一步减小导入的电流和电磁场时，应引入后续雷区，并按照需要保护的系统所要求的环境选择后续防雷区的要求条件。通常，防雷区的数越高，电磁环境的参数越低。四、雷电防护措施一个完整的防雷体系，必须包括天空、地面、地下三个层面。也就是说天空有完整的避雷针、避雷带、避雷网等；地面有优良的防雷器件、防电磁脉冲屏蔽、均压汇集环、等电位连接等；地下有完整可靠的地网，给雷电流提供良好的泄放通道。其全面防护参见下图。1、接闪与引下大楼通过建筑物主钢筋，上端与接闪器，下端与地网连接，中间与各层均压网或环形均压带连接，对进入建筑物的各种金属管线实施均压等电位连接，具有特殊要求的各种不同地线进行等电位处理。这样就形成一个法拉第笼式接地系统。它是消除地电位反击有效的措施。防直击雷的接地装置应围绕建筑物敷设成环型接地体，每根引下线的冲击接地电阻不应大于10欧姆。2、均压连接与屏蔽在机房内设置等电位连接网络，安装均压环，同时通信电缆线槽及地线线槽需用金属屏蔽线槽，且做等电位连接。其布放应尽量远离建筑物立柱或横梁，通信电缆线槽以及地线线槽的设计应尽可能与建筑物立柱或横梁交叉。3、分流泄流进入建筑物大楼的电源线和通讯线应在不同的防雷区交界处，以及终端设备的前端根据IEC61312雷电电磁脉冲防护标准，安装上不同类别的电源类SPD以及通讯网络类SPD，并将SPD与接地网络有效连接以将各类线路中的过电压通过SPD装置泄流入地（SPD瞬态过电压保护器）。SPD是用以防护电子设备遭受雷电闪击及其它干扰造成的传导电涌过电压的有效手段。5、接地根据GB50174-93标准要求，电子计算机机房接地装置应满足下列接地要求：交流工作地：在工作或事故情况下，保证电器设备可靠地运行，降低人体接触电压，迅速切除故障设备或线路、降低电器设备和输电线路的绝缘水平，接地电阻不大于4欧姆。安全保护地：在中性点不接地系统中，如果电器设备没有保护地，当该设备某处绝缘损坏时，外壳将带电，同时由于线路与大地间存在电容，人体触及此绝缘损坏的电器设备外壳，则电流流入人体形成通路，人将遭受触电的危险。设有接地装置后，接地电流将同时沿着接地体和人体两条通路流过，接地体电阻愈小，流过人体的电流也愈小，接地电阻极微小时，流经人体的电流可不至于造成危害，人体避免触电的危险，接地电阻不大于4欧姆。直流工作地：计算机以及一切微电子设备，大部分采用中、大规模集成电路，工作于较低的直流电压下，为使同一系统的电脑（计算机）、微电子设备的工作电路具有同一“电位”参考点，将所有设备的“零”电位点接于一接地装置，它可以稳定电路的电位，防止外来干扰，这称为直流工作接地。同一系统的设备接于同一接地装置后，无论是模拟量或数字量，在进行通信或交换时，才有统一的“电位”参考点，从而给接于同一接地装置的计算机或微电子设备，提供稳定的工作电位，有效地衰减以至消除各种电磁干扰，保证数据处理或信号传递准确无误，接地电阻应按计算机系统具体要求确定。防雷接地：为使雷电浪涌电流泄入大地，使被保护物免遭直击雷或感应雷等浪涌过电压、过电流的危害，所有建筑物、电气设备、线路、网络等不带电金属部分，金属护套，避雷器，以及一切水、气管道等均应与防雷接地装置作金属性连接。防雷接地装置包括避雷针、带、线、网接地引下线、接地引入线、接地汇集线、接地体等。接地应接现行国标GB50057-94建筑物防雷设计规范执行。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，其接地电阻不大于其中最小值。1. 第三节 设计原则和设计依据1、设计原则为降低雷电对建筑物设施设备的危害，保护生命和财产安全，保障建筑物供电系统、电子信息系统设备的正常运行。2、设计标准、规范参考（GB50057-94/2000年版）建筑物防雷设计规范参考（GB50343-2004）建筑物电子信息系统防雷技术规范参考（GB50169-2006）电气装置安装工程接地装置施工及验收规范参考（GB9361-88）计算机站场地安全要求参考（GB50054-95）低压配电设计规范参考（YD5098-2005）通信局（站）防雷与接地工程设计规范参考（YDJ26-89）通信局（站）接地设计规范参考（YD.T 1235.1）通信局（站）低压配电系统用电涌保护器技术要求参考（GA173-1998）计算机信息系统防雷保护器参考（GA267-2000）计算机信息系统雷电电磁脉冲安全防护规范参考（DL/T621-1997）交流电器装置的接地3、设计范围直击雷防护系统线路感应过电压的防护措施共用接地系统机房接地均压环等电位联接系统UPS系统（即不间断电源系统）：UPS系统即不间断电源系统。它是一种含有储能装置、以逆变器为主要元件、稳压稳频输出的电源保护设备。在计算机和网络系统应用中，主要起两个作用：一是应急使用，防止电网突然断电而影响正常工作，给计算机系统造成损害；二是消除市电网上的电涌、瞬间高电压、瞬间低电压、暂态过电压、电线噪声和频率偏移等“电源污染”，改善电源质量，为计算机系统提供高质量的电源。目录1、UPS的分类2、UPS的使用3、UPS的注意事项4、UPS的选购5、UPS电池容量计算方法1、UPS的分类（1）后备式（off line）UPS 过去，后备式UPS使用较为普遍。在市电正常供电时，市电经UPS分路直接输出或经变压器耦合输出，逆变器并不工作。此时，UPS相当于一台稳压性能较差、无交流稳压功能的稳压器，仅对市电电压幅度波动有所改善，对电网上出现的频率不稳、波形畸变等“电污染” 不作任何调整。当市电异常或中断时，UPS切换为蓄电池供电状态，电池直流电经逆变器逆变为220V的稳定交流电输出。后备式UPS电源的逆变器总是处于后备供电状态，它具有利用率高、噪者低、价格便宜等特点，但供电质量较差。（2）在线式（on line）UPS 目前，在线式UPS使用得较为普遍。无论市电正常与否，在线式UPS电源的逆变器始终处于工作状态。逆变器具有稳压和调压作用，因此在线式UPS能对电网供电起到“净化”作用，同时具有过载保护功能和较强的抗干扰能力，供电质量稳定可靠，但其价格较贵。（3）在线互动式（line interactive）UPS 在线互动式UPS是基于在线式UPS发展起来的一种新技术，其电池、逆变器和输出始终处于连通状态。在市电供电状态下，逆变器反相工作，为蓄电池充电；市电异常时，转换开关断开，由蓄电池提供输出。该UPS的逆变器和输出总是处于连通状态，对电源起到滤波及削波作用，具有优越的电源保护功能。在线互动式UPS具有稳压精密、运行稳定、智能化和安全保护等特点。2、UPS的使用科学合理地使用UPS，使UPS处于良好的工作状态，可延长其使用寿命，降低运行故障率。（1）市电电压的波动范围应符合UPS输入电压变化范围的要求。如市电电压波动较大，应在UPS前极增加其它保护措施（如稳压器等）。（2）为防止寄生电容耦合干扰，保护设备及人身安全，UPS必须接地，且接地电阻不大于4。（3）UPS的工作环境应保持清洁，以避免有害灰尘对UPS内部器件的腐蚀。工作时，环境温度要求为040，湿度为10%90%。（4）UPS电源在初次使用或久放一段时间后再用时，必须先接入市电，利用UPS自身的充电电路，对UPS蓄电池进行浮充电，充电时间一般在10小时以上（大型UPS需要的充电时间更长）。待蓄电池电压达到饱和后，方可投入正常使用。（5）UPS开机步骤必须正确。UPS内部的功率元件都有一定的额定工作电流，冲击电流过大，会使功率元件寿命缩短甚至烧毁。因此，开机时，应先开启UPS的市电开关，再逐一打开负载。先开冲击电流大的负载（如显示器、打印机等），再开冲击电流小的负载，最后开启UPS前面板开关，使UPS处于逆变工作状态。开机时，决不能将所有负载同时开启，更不能带载开机。（6）UPS关机顺序必须正确。关机时，先逐个关闭负载，再关闭UPS前面板开关，最后关闭UPS市电开关，不能带载关机。（7）注意后备式UPS的使用。在市电工作状态下，UPS通过旁路供电，逆变器不工作， UPS仅靠电源保险丝保护设备。如果UPS过载运行，当市电异常而转变为蓄电油供电时，由于逆变器的过载保护功能，UPS会因过载而中断输出，从而造成不必要的损失。因此，要尽量避免后备式UPS过载运行。（8）对于标准型UPS，当市电异常而转为UPS供电时，应及时关闭负载；不能外接电池组延长使用时间，以免损坏机器和电池。（9）UPS适合带电容性负载，而不适合带电感性负载。在特殊情况下，在线式UPS可带适当的电感性负载，但要适当加大UPS的容量。（10）UPS不宜长期处于满载或轻载状态下运行，前者会造成UPS逆变器及整流滤波器的损坏，后者易损坏UPS蓄电池。其适当的带载量应为 UPS额定容量的50%-80%。 3蓄电池的使用及维护 目前使用的UPS蓄电池主要是免维护密封式铅酸蓄电池。在实际应用中，因电池故障而导致 UPS不能正常 工作的比例达 30%以上。编辑本段3、UPS的注意事项（1）每46个月检查一次蓄电池组中各电池的端电压和内阻，若单个电池的端电压低于其最低临界电压或电池内阻大于80m时，应及时更换或进行均