高速公路通信监控收费系统的防雷设计方案

第一篇：高速公路通信监控收费系统的防雷设计方案

高速公路

通信、监控、收费系统

防雷设计方案

河北德实科技有限公司

一、概述

当今社会电子计算机技术、微波通信技术日益发展，各类电子设备大量应用，雷击电感应到附近的导体中形成过电压，可高达几千伏，对微电子设备的危害极大。LEMP的主要侵入通道有电源线路、各类信号传输线路、天馈路线和进入系统的管、缆、桥架等导体侵入设备系统，造成电子设备失效或永久性损坏。因此，雷击脉冲的防护是在入侵通道上将雷电流泄放入地，从而达到保护电子设备的目有。其主要方法是采用隔离、等位、钳位、均压、滤波、屏蔽、过压过流保护、接地等方法将雷电过电压、过电流及雷击电磁脉消除在设备外围，从而有效地保护各类设备。目前主要采用气体放电管、放电间隙、高频二极管、压敏电阻、瞬态二极管、晶闸管、高低通滤波器等元件根据不同频率、功率、传输速率、阻抗、驻波、插损、带宽、电压、电流等要求，组合成电源线、天馈线、信号线系列电涌保护器（SPD）安装在微电子设备的外连线路中，地线按共用接地原则接入系统的地线，才不至于造成地电位反击。只要设计合理、安装合格，电涌保护器就能有效的防御雷电。

因此，采用完善的综合防雷手段构成一套完整的防雷体系，这就是现代防雷的新理论：综合防雷理论。目前高速公路建设发展迅速，为了使高速公路畅通无阻，保证高速公路通信、监控、收费系统正常运行，将雷电灾害降低到最低限度，防雷工程技术人员应对系统进行全面规划、综合治理、制定完善的综合防雷设计方案。

二、高速公路综合防雷设计方案的依据

高速公路综合防雷在设计时主要采用以下标准，供设计时参照。

1、IEC61024《建筑物防雷》

2、IEC61312《雷电电磁脉冲的防护》

3、ITU K25《光缆的防雷》

4、ITU K27《电信大楼内的连接结构和接地》

5、GB50057-94《建筑物防雷设计规范》

6、GB50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》

7、GB50174-93《电子计算机机房设计规范》

8、GB50198-94《民用闭路监视电视系统工程技术规范》

9、GB/T50311-2000《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》

10、YD5078-98《通信工程电源系统防雷技术规范》

11、XQ3-2000《气象信息系统雷击电磁脉冲防护规范》

三、高速公路通信、监控、收费系统的基本组成

1、每一条高速公路在其管理的区间内均设有一监控中心大楼。监控中心一般设在高速公路的出、入口处，也有设在管理区间的中心部位。中心一般设置有大型地图板和监控电视系统，并配有多画面切换控制设备、视频监视器、低速录象设备及自动转换装置。中心配备有计算机网络系统、负责管理各收费站的收费信息、紧急电话的控制、公路出入口及中间各大型电子显示屏的控制和公路沿线的小型电子提示牌的控制等。中心大楼内还有程控交换机系统、中心控制台、光缆通信的两个或四个8Mbit/s接口的光端机、电端机及上网设备、无线电话系统、UPS供电系统等多种电子设备。

高速公路每个收费站还相应配套建立了一个监控分中心，分中心设置了监控电视系统和计算机网络系统，负责管理监视本收费站的收费信息和车辆信息等。

2、在每个收费站配备有光缆通信设备，收费用的计算机局域小网，收费站信号灯控制系统，监视、摄像、记录系统，控制操作台，站内电话控制台、无线对讲电话等。

3、在每个收费亭内配备有收费计算机网络系统工作站专用计算机，收费票据打印机，收费指示板，指示灯，车道控制机，自动栏杆，语音提示系统，车辆过境自动计数器，对讲电话和空调及供电系统等设备。

4、在公路沿线及收费站广场设置了多个监控摄像头，将摄像头的视频信号通过光缆、同轴电缆、对称电缆或通过微波传输系统，将视频信号或语音信号传到中心监控室，以利控制中心掌握公路沿线的车辆行驶运行情况，便于指挥调度。

5、道路LED指示牌。LED指示牌发布高速公路即时信息，位于空旷的环境中，其控制信号线一般由光纤组成，系统电源采用就地变压（主要是使用开关电源）的措施，由电源引起的雷击事故较为普遍。

四、高速公路的综合防雷原则

高速公路的综合防雷设计应考虑环境因素、雷电活动规律、系统设备的重要性、发生雷灾后果的严重程度，分别采取相应的防护措施。

1、在进行综合防雷设计时，应坚持全面规划、综合治理、优化设计、多重保护、技术先进、经济合理、定期检测、随机维护的原则，进行综合设计及维护。

2、高速公路综合防雷系统的防雷设计应采用直击雷防护、等电位连接、屏蔽、合理布线、其用接地系统和安装电涌保护装置等措施进行综合防护。必须坚持预防为主，安全第一的指导方针。

3、高速公路综合防雷系统应根据所在地区雷暴等级、设备放置在雷电防护区的位置不同，采用不同的防护标准。为确保防雷设计的科学性、先进性，高速公路建设工程在设计前宜做高速公路沿线现场雷电环境评估。

五、高速公路建筑物直击雷防护措施

1、监控中心大楼一般设置在高速公路的出入端或控制管理区域的中心位置。由于周围地形比较空旷，楼层一般都比较高且楼顶还安装有各类通信天线、有的还架设有铁塔，这些都是直击雷的重要目标。由于楼内有大量实时运行的电子、微电子设备，又是整个高速路的指挥中心，根据GB50057-94《建筑物防雷设计规范》的规定，可定为二类防雷建筑。按滚球法（滚球法半径45m）设计避雷针、避雷带或者避雷网等。设计方法请参照《建筑物防雷设计规范》附录四的要求，决定避雷装置的数目、布局、高度，在设计时应考虑避雷针抗当地30年最大风的抗风强度，并留有一定余量。

2、为了减少避雷装置的维护，防止酸雨对避雷针的腐蚀，应在监控中心大楼楼顶安装不锈钢或者镀锌避雷装置，其高度和数量根据滚球法计算其保护范围能覆盖整幢中心大楼的天面和各类天线，使其能有效防止直接雷击以保护大楼的楼顶和各类通信天线的安全。

3、在公路沿线安装监控摄像头的云台杆顶、收费站广场云台杆顶以及LED指示牌顶各安装一套不锈钢避雷针，以保护云台摄像头等设备免遭直击雷危害。

4、在高速公路收费站钢架屋顶上和大型室外电子显示屏顶端左右对称各安装一套不锈钢避雷针，以保护收费站钢架屋顶和电子显示屏框架结构免遭直击雷危害。

5、避雷针的引下线最好利用钢结构柱做泄流线，条件不允许时，也可以单独用25mm2以上的铜绞线穿镀锌钢管屏蔽，并做绝缘处理，从避雷针尖直接以最短路径入地，以减少泄流时的雷击电磁脉冲辐射而损坏微电子设备和室外大型电子显示屏编码控制系统。

六、雷击电磁脉冲（LEMP）的防护措施

雷击电磁脉冲（LEMP）所产生的感应电动势通过侵入通道叠加在线路信号上产生瞬间高电压，击毁各类用电设备和微电子芯片，因此在实施防雷工程时必须将感应雷击作为重点，进行有效的防御。在设计综合防雷时，应从以上通道进行重点防护，同时做好等电位连接和共用接地系统。根据国标GB50343《建筑物电子信息系统防雷技术规范》4.3按建筑物电子信息系统的重要性和使用性质确定雷电防护等级，高速公路监控和收费雷电防护等级为B级。

1、电源系统的防雷措施

在监控中心大楼的总配电盘上安装一套雷电通流容量Iimp≤25kA（波形10/350μs）；响应时间Ta≤100ns的三相电涌保护器SPD1，型号为：MG-50/4，作为一级保护；在楼层分盘上安装一套雷电通流量Imax≤80kA（波形8/20μs）；响应时间Ta≤25ns的三相电涌保护器SPD2，型号为：M-80/4，作为二级保护；在UPS电源前安装一套雷电通流容量Imax≤40kA（波形8/20μs）；响应时间Ta≤25ns的三相电涌保护器SPD3，型号为：M-40/4，作为三级保护。在UPS电源后或设备前安装若干套雷电通流容量Imax≤20kA（波形8/20μs）；响应时间Ta≤25ns的单相电涌保护器SPD4，型号为：1P20AS-7，作为四级精细保护。

在每个收费站对应的监控分中心大楼的总配电盘上安装一套雷电通流容量Imax≤120kA（波形8/20μs）；响应时间Ta≤25ns的三相电涌保护器SPD1，型号为：M-120/4，作为一级保护；在楼层分盘上安装一套雷电通流量Imax≤80kA（波形8/20μs）；响应时间Ta≤25ns的三相电涌保护器SPD2，型号为：M-80/4，作为二级保护；在UPS电源前安装一套雷电通流容量Imax≤40kA（波形8/20μs）；响应时间Ta≤25ns的单相电涌保护器SPD3，型号为：M-40/4，作为三级保护。在UPS电源后或设备前安装若干套雷电通流容量Imax≤20kA（波形8/20μs）；响应时间Ta≤25ns的单相电涌保护器SPD4，型号为：1P20AS-7，作为四级精细保护

SPD连接导线应短而直，SPD连接导线不宜大于0.5m，当长度大于0.5m时应适当加粗线径。当SPD1～SPD2的线距小于10m、SPD2～SPD3的线距小于5m、SPD3 ～SPD4的线距小于5m时，应在两SPD间加装退耦装置。为防止SPD老化造成短路，要求SPD安装线路上应有过流保护装置，应选用有劣化显示功能的SPD 在收费亭内的供电线路上各安装一套雷电通流量Imax≤40kA（波形8/20μs）；响应时间Ta≤25ns的单相电涌保护器SPD，型号为：M-40/2，保护各亭收费计算机、票据打印机、收费指示板、指示灯、自动拦杆、车道控制器、语音提示系统、对讲机等电源线路安全。

在进、出高速公路两端和中间的大型电子显示屏电源线路配电盘上各安装一套雷电通流量Imax≤80kA（波形8/20μs）；响应时间Ta≤25ns的单相电涌保护器SPD1，型号为：M-80/2，作为一级保护；在稳压整流器设备前安装一套雷电通流量Imax≤40kA（波形8/20μs）；响应时间Ta≤25ns的单相电涌保护器SPD2，型号为：M-40/2，作为二级保护；在末级设备供电处安装防雷插座，通流容量Imax≤20kA（波形8/20μs）；响应时间Ta≤25ns的单相电涌保护器SPD3，型号为：1P20AS-7，作为三级电源保护。如果大型电子显示屏通过信号线路供电，那么在信号线进大屏前加装一套型号PT-POE的防雷器，电源Un48V，线脚4，8；信号Un5V，线脚1，2，3，6。电源部分通流容量Imax≤5kA（波形8/20μs）信号部分通流容量Imax≤2.5kA（波形8/20μs）

在视频信号及控制信号进入主控机房或者分控机房设备的前端加装相对应的浪涌保护器对其主控机房内的设备进行防雷电保护，在硬盘录象机的前端一一对应的加装视频防雷设备：12TB075-DH；在控制总线的进线端或分线端加装控制信号浪涌保护器对其主控机房内的控制信号发射设备进行防雷电保护，控制信号防雷设备：24TC302-D防雷器。、监控系统的前端设备：

《信息系统技术管理规范》第三条规定：“各类通信线路和设备宜增加相应的防雷措施。” 任何一个监控系统均由前端系统，终端系统，传输系统及控制系统四个子系统组成，前端系统一般在室外，容易遭受直击雷和感应雷，同时通过传输系统及传输系统本身对雷电的感应，将雷电传输到监控中心，损坏终端设备，破坏控制系统。在监控线路的各条进线端加上相对应的防雷保护，如距离较远，建议两端都加装防雷器。在普通摄像机进线端加装二合一防雷器，型号：PT-CCTV2。组合方式为220AC+BNC或24DC+BNC；在带有云台摄像机进线端加装三合一防雷器，型号：PT-CCTV3。组合方式为24DC+24DC+BNC或220AC+24DC+BNC

3、收费系统信号线的防护措施（1）在监控中心主机房计算机网络服务器至网络交换机（HUB）间安装一只计算机网络信号SPD，型号为：8TR4508-LH，以保护服务器。

（2）在监控分中心机房网络交换机至收费亭的微机间的数据线两端各安装一只计算机网络信号SPD，型号为：8TR4508-LH，以保护网络交换机和收费亭微机网络端口。

（3）在电子显示屏的光、电端机编码器之后至控制器两端各安装一只数据线SPD，型号为：24TC304-D，以保护光、电端机、编码器和控制器。

（4）收费亭与监控分中心有线对讲系统两端各安装音频控制信号避雷器1个，通流容量5KA（波形8/20μs），型号为：170TC302-D。

（5）宜在程控电话和紧急电话传输线两端安装程控电话电涌保护器，其标称导通电压为Un≤1.5Uc ；雷电通流量Imax≤5kA（波形8/20μs）；响应时间Ta≤50ns 的程控电话SPD，型号为：170TR1102-DT。

七、屏蔽措施

1、屏蔽是减少电磁干扰的基本措施，宜采取以下措施：外部屏蔽措施、线路敷设于合适的路径、线路屏蔽，这些措施宜联合使用。

为改善电磁环境，所有与建筑物组合在一起的大尺寸金属部件都应等电位连接在一起，并与接地装置相连。屋顶为金属表面、立面金属表面、混凝土内钢筋和金属门窗框架，都必须进行等电位连接后接地。

在需要保护的空间内，当采用屏蔽电缆时其屏蔽层至少在两端并宜在雷电防护区交界处做等电位连接。当微电子设备系统要求只在一端做等电位连接时，可将屏蔽电缆穿金属管引入，金属管在一端做等电位连接。

建筑物之间的连接电缆应敷设在金属管道内，这些金属管道从一端到另一端应全线电气贯通，并连到各建筑物的等电位连接带上。电缆屏蔽层也应连到这些带上。

2、实践中建筑物或房间的大空间屏蔽是由金属支撑物、金属框架或钢筋混凝土的钢筋这些自然构件组成的。这些构件构成一个格栅形大空间屏蔽。穿入这类屏蔽的导电金属物应就近与其做等电位连接后接地。

3、监控系统设备机房位置应选择在LPZ最高级区和避免设在建筑物的顶三层内；当建筑物天面部分的避雷网格尺寸不符合系统抗干扰的要求时，应在天面加装屏蔽层。使用非屏蔽电缆，入户前应穿金属管并埋入地中水平距离10m以上。如受条件限制无法穿金属管埋地入户，则应加长入户屏蔽管或栈桥长度，金属管或栈桥的两端以及在雷电防护区交界处要做等电位连接和接地。

4、监控系统设备为金属外壳时，应用最短的导线将其与等电位连接带连接。如是非金属外壳，当设备所在建筑物屏蔽未达到设备的电磁兼容性要求时，应加装金属网或其它屏蔽体对设备屏蔽，金属网应与等电位连接带进行等电位连接。

5、计算机、通信、监控机房的设备应与建筑物外墙保护1m左右距离。以防止大楼遭到直击雷时沿外墙泄流入地的引下线周围产生较强的电磁场而损坏微电子设备。

八、等电位连接

1、等电位连接是现代防雷技术重要的防护措施之一。将进入监控中心大楼的各类管线的屏蔽层、机架等在进入大楼前进行等电位连接后接地。在进入设备前再进行二次等电位连接后接地。将广场摄像头输出的同轴电缆的外层和其它管线外层在进入大楼前进行等电位连接后接地。

2、将分开的外导电装置用等电位连接导体连接后接地，以减少系统设备所在的建筑物金属构件与设备之间或设备与设备之间因雷击产生的电位差。利用钢筋混凝土结构的建筑物内所有金属构件的多重连接建立一个三维的连接网络是实现等电位连接的最佳选择。为方便等电位连接施工，应在一些合适的地方预埋等电位连接预留件。

进入系统所在建筑物的各类水管、采暖和空调管道等金属管道的金属外层在进入建筑物处应做等电位连接，燃气管道入户后应在法兰盘连接处插入一块绝缘两端用开关型SPD连接后户内金属管道可参加等电位连接，并与建筑物组合在一起的大尺寸金属件连接在一起，按GB50054的要求做总等电位连接之后，接向总等电位连接带，并可靠连通接地。

3、在建筑物入口处，即LPZ0B与LPZ1区交界进行总等电位连接后接地，在后续的雷电防护区交界处按总等电位连接的方法进行局部等电位连接，连接主休应包含系统设备本身（含外露可导电部分）、PE线、机柜、机架、电气和电子设备的外壳、直流工作地、防静电接地、金属屏蔽线缆外层、管道、屏蔽槽、电涌保护器SPD的接地等均应以最短的距离就近与这个等电位连接带直接连接。连接基本方法应采用网型（M）结构或星型（S）结构。网型结构的环行等电位连接带应每隔5m经建筑物墙内钢筋、金属立面与接地系统连接。当采用S型等电位连接网络时，系统的所有金属组件除在接地基准点，即ERP处连接外，均应与共用接地系统的各组件有足够的绝缘（大于10KV, 1.2/50μs）。

九、共用接地

1、宜利用建筑物的基础钢筋地网作为共用接地系统。如建筑物没有基础钢筋地网，宜在建筑物四周埋设人工垂直接地体和水平环型接地体。接地体的接地电阻不宜大于1Ω。原则上应在各雷电防护区界面处做等电位连接，但由于工艺要求或其它原因，被保护设备的安装位置不会正好设在界面可能发生的电涌电压时，电涌保护器安装在被保护设备处，而线路的金属保护层或屏蔽层宜首先在界面处做一次等电位连接接地。

2、埋于土壤中的人工垂直接地体宜采用角钢、钢管或圆钢；埋于土壤中的人工水平接地体宜采用扁钢或圆钢。圆钢直径不应小于10mm扁钢截面不应小100mm²,其厚度不应小于4mm；角钢不应小于40 X 40 X 4mm；钢管壁厚不应小于3.5mm。人工垂直接地体的长度宜为2.5m。人工垂直接地体间的距离及人工水平接地体间的距离宜为5m，当受条件限制时可适当减小。人工接地体在土壤中的埋设深度不应小于0.5m，在冻土区人工接地体应埋设在冻土层以下。接地体应远离由于砖窑、烟道等高温影响土壤电阻率升高的地方。

3、在高土壤电阻率地区，降低接地装置接地电阻宜采用下列方法：

A、采用多支线外引接地装置，外引长度不应大于30m； B、为了有效降低接地电阻，可适当使用降阻剂； C、换土法。

4、在监控中心大楼周围应做一环型闭合接地电阻小于1Ω的复式混合地网，浇灌长效降阻剂，以保证地阻常年稳定。此地网主要用于监控中心大楼和收费亭的安全保护接地。并与大楼并网作为共用接地系统。该地网引出极应用40 X 4mm镀锌扁钢制作，用截面积大于25 mm²的BR铜线从引出极引出至各收费亭供接地专用。一根以最短路径引入主机房接地母排上供机房接地专用。

在公路沿线云台杆下面各做一个小于1Ω的联合地网，每个地网两端做两个引出极，极间距宜大于5m，一根引出极作为防直击雷接地，一根引出极作设备安全接地用。每根地线穿1.5英寸镀锌钢管屏蔽后，引到云台杆顶和设备间供两种接地用。各分散的地网通过电源系统的安全保护地连通全线达到等电位连接的目的。

十、运行维护

（1）避雷器安装之后，应检查所有接线是否正确安装，然后运行测试，看系统和设备是否正常工作，有无异常情况，如有，应及时检查，直至整个系统均正常运作。

（2）每年雷雨季节前应对接地系统进行检查和维护。主要检查连接处是否紧固、接触是否良好、接地引下线有无锈蚀、接地体附近地面有无异常，必要时应挖开地面抽查地下蔽部分锈蚀情况，如果发现问题应及时处理。

（3）接地网的接地电阻宜每年进行一次测量。

（4）每年雷雨季节前应对运行中的避雷器进行一次检测，雷雨季节中要加强外观巡视，如检测发现异常应及时处理。

十一、竣工验收

（1）防雷工程施工单位须按设计要求精心施工，工程建设管理部门应有专人负责监督。对于隐蔽工程应实行随工验收，重要部位应进行拍照和专用设备项记录。

（2）设计资料和施工记录应由相应的防雷主管部门妥善存档备查。

十二、销售服务及质量保证（1）由本公司销售的产品和施工的工程均由保险公司承担产品质量和工程责任保险。

（2）工程中所使用的防雷器件，从工程验收合格之日起一年内免费保修，超过保修期两年内维修只收取工本费，终身负责维修。（3）根据用户需求，免费提供防雷知识或防雷技术讲座；（4）保修期内，若防雷系统出现故障，公司技术人员在接到通知后的24小时内赶到现场。

第二篇：高速公路通信、监控、收费系统的防雷方案范文

高速公路通信、监控、收费系统的防雷方案

一、概述

当今社会电子计算机技术、微波通信技术日益发展，各类电子设备大量应用，雷击电感应到附近的导体中形成过电压，可高达几千伏，对微电子设备的危害极大。LEMP的主要侵入通道有电源线路、各类信号传输线路、天馈路线和进入系统的管、缆、桥架等导体侵入设备系统，造成电子设备失效或永久性损坏。因此，雷击脉冲的防护是在入侵通道上将雷电流泄放入地，从而达到保护电子设备的目有。其主要方法是采用隔离、等位、钳位、均压、滤波、屏蔽、过压过流保护、接地等方法将雷电过电压、过电流及雷击电磁脉消除在设备外围，从而有效地保护各类设备。目前主要采用气体放电管、放电间隙、高频二极管、压敏电阻、瞬态二极管、晶闸管、高低通滤波器等元件根据不同频率、功率、传输速率、阻抗、驻波、插损、带宽、电压、电流等要求，组合成电源线、天馈线、信号线系列电涌保护器（SPD）安装在微电子设备的外连线路中，地线按共用接地原则接入系统的地线，才不至于造成地电位反击。只要设计合理、安装合格，电涌保护器就能有效的防御雷电。

因此，采用完善的综合防雷手段构成一套完整的防雷体系，这就是现代防雷的新理论：综合防雷理论。目前高速公路建设发展迅速，为了使高速公路畅通无阻，保证高速公路通信、监控、收费系统正常运行，将雷电灾害降低到最低限度，防雷工程技术人员应对系统进行全面规划、综合治理、制定完善的综合防雷设计方案。

二、高速公路综合防雷设计方案的依据

高速公路综合防雷在设计时主要采用以下标准，供设计时参照。

1、IEC61024《建筑物防雷》

2、IEC61312《雷电电磁脉冲的防护》

3、ITU K25《光缆的防雷》

4、ITU K27《电信大楼内的连接结构和接地》

5、GB50057-94《建筑物防雷设计规范》

6、GB50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》

7、GB50174-93《电子计算机机房设计规范》

8、GB50198-94《民用闭路监视电视系统工程技术规范》

9、GB/T50311-2000《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》

10、YD5078-98《通信工程电源系统防雷技术规范》

11、XQ3-2000《气象信息系统雷击电磁脉冲防护规范》

三、高速公路通信、监控、收费系统的基本组成

1、每一条高速公路在其管理的区间内均设有一监控中心大楼。监控中心一般设在高速公路的出、入口处，也有设在管理区间的中心部位。中心一般设置有大型地图板和监控电视系统，并配有多画面切换控制设备、视频监视器、低速录象设备及自动转换装置。中心配备有计算机网络系统、负责管理各收费站的收费信息、紧急电话的控制、公路出入口及中间各大型电子显示屏的控制和公路沿线的小型电子提示牌的控制等。中心大楼内还有程控交换机系统、中心控制台、光缆通信的两个或四个8Mbit/s接口的光端机、电端机及上网设备、无线电话系统、UPS供电系统等多种电子设备。

2、在每个收费站配备有光缆通信设备，收费用的计算机局域小网，收费站信号灯控制系统，监视、摄像、记录系统，控制操作台，站内电话控制台、无线对讲电话等。

3、在每个收费亭内配备有收费计算机网络系统工作站专用计算机，收费票据打印机，收费指示板，指示灯，车道控制机，自动栏杆，语音提示系统，车辆过境自动计数器，对讲电话和空调及供电系统等设备。

4、在公路沿线及收费站广场设置了多个监控摄像头，将摄像头的视频信号通过光缆、同轴电缆、对称电缆或通过微波传输系统，将视频信号或语音信号传到中心监控室，以利控制中心掌握公路沿线的车辆行驶运行情况，便于指挥调度。

5、道路LED指示牌。LED指示牌发布高速公路即时信息，位于空旷的环境中，其控制信号线一般由光纤组成，系统电源采用就地变压（主要是使用开关电源）的措施，由电源引起的雷击事故较为普遍。

四、高速公路的综合防雷原则

高速公路的综合防雷设计应考虑环境因素、雷电活动规律、系统设备的重要性、发生雷灾后果的严重程度，分别采取相应的防护措施。

1、在进行综合防雷设计时，应坚持全面规划、综合治理、优化设计、多重保护、技术先进、经济合理、定期检测、随机维护的原则，进行综合设计及维护。

2、高速公路综合防雷系统的防雷设计应采用直击雷防护、等电位连接、屏蔽、合理布线、其用接地系统和安装电涌保护装置等措施进行综合防护。必须坚持预防为主，安全第一的指导方针。

3、高速公路综合防雷系统应根据所在地区雷暴等级、设备放置在雷电防护区的位置不同，采用不同的防护标准。为确保防雷设计的科学性、先进性，高速公路建设工程在设计前宜做高速公路沿线现场雷电环境评估。

五、高速公路建筑物直击雷防护措施

1、监控中心大楼一般设置在高速公路的出入端或控制管理区域的中心位置。由于周围地形比较空旷，楼层一般都在六层以上，高度超过20m且楼顶还安装有各类通信天线、有的还架设有铁塔，这些都是直击雷的重要目标。由于楼内有大量实时运行的电子、微电子设备，又是整个机场的指挥高度中心，根据GB50057-94《建筑物防雷设计规范》的规定，可定为二类防雷建筑。按滚球法（滚球法半径45m）设计避雷针。设计方法请参照《建筑物防雷设计规范》附录四的要求，决定避雷针的数目、布局、高度，在设计时应考虑避雷针抗当地30年最大风的抗风强度，并留有一定余量。

2、为了减少避雷针的维护，防止酸雨对避雷针的腐蚀，应在监控中心大楼楼顶安装不锈钢避雷针，其高度和数量根据滚球法计算其保护范围能覆盖整幢中心大楼的天面和各类天线，使其能有效防止直接雷击以保护大楼的楼顶和各类通信天线的安全。

3、在公路沿线安装监控摄像头的云台杆顶、收费站广场云台杆顶以及LED指示牌顶各安装一套不锈钢避雷针，以保护云台摄像头等设备免遭直击雷危害。

4、在高速公路收费站钢架屋顶上和大型室外电子显示屏顶端左右对称各安装一套不锈钢避雷针，以保护收费站钢架屋顶和电子显示屏框架结构免遭直击雷危害。

5、避雷针的引下线最好利用钢结构柱做泄流线，条件不允许时，也可以单独用25mm2以上的铜绞线穿镀锌钢管屏蔽，并做绝缘处理，从避雷针尖直接以最短路径入地，以减少泄流时的雷击电磁脉冲辐射而损坏微电子设备和室外大型电子显示屏编码控制系统。

六、雷击电磁脉冲（LEMP）的防护措施

雷击电磁脉冲（LEMP）所产生的感应电动势通过侵入通道叠加在线路信号上产生瞬间高电压，击毁各类用电设备和微电子芯片，因此在实施防雷工程时必须将感应雷击作为重点，进行有效的防御。在设计综合防雷时，应从以上通道进行重点防护，同时做好等电位连接和共用接地系统。

1、电源系统的防雷措施

在监控中心大楼的总配电盘上安装一套雷电通流容量Iimp≥25kA（波形10/350μs）；响应时间Ta≤50ns的三相电涌保护器SPD1，型号为：REP-XEL385B25，作为一级保护。

在楼层分盘上安装一套雷电通流量Imax≥40kA（波形8/20μs）；响应时间Ta≤25ns的三相电涌保护器SPD2，型号为：REP-D380M2，作为二级保护。

在UPS电源前安装一套雷电通流容量Imax≥20kA（波形8/20μs）；响应时间Ta≤50ns的单相电涌保护器SPD3，型号为：REP-D216，作为三级保护。在UPS电源后或设备前安装一套雷电通流容量Imax≥10kA（波形8/20μs）；响应时间Ta≤50ns的单相电涌保护器SPD4，型号为：REP-D220CK，作为四级精细保护。

在强雷区应设SPD1－SPD4。四级防护；在多雷区和高雷区可选择SPD1、SPD2和SPD3三级作为电源系统防护选择标准；在少雷区可选择SPD1和SPD3二级作为电源系统防护选择标准。

SPD连接导线应短而直，SPD连接导线不宜大于0.5m，当长度大于0.5m时应适当加粗线径。当SPD1～SPD2的线距小于10m、SPD2～SPD3的线距小于5m、SPD3 ～SPD4的线距小于5m时，应在两SPD间加装退耦装置。为防止SPD老化造成短路，要求SPD安装线路上应有过流保护装置，应选用有劣化显示功能的SPD（如下图）

在收费亭内的供电线路上各安装一套雷电通流量Imax≥20kA（波形8/20μs）；响应时间Ta≤25ns的单相电涌保护器SPD，型号为：REP-D116，保护各亭收费计算机、票据打印机、收费指示板、指示灯、自动拦杆、车道控制器、语音提示系统、对讲机等电源线路安全。

广场摄像头头部低压直流供电线路两端各安装一只通流容量In≥5kA（波形8/20μs）；响应时间Ta≤25ns的低压电涌保护器SPD，以保护低压直流供电线路安全，型号为：GVD-220VAC。

在公路沿线的云台摄像头供电线路配电盘输出端各安装一套雷电通流量Imax≤40kA（波形8/20μs）；响应时间Ta≤25ns的单相电涌保护器SPD1，型号为：REP-D220M2，作为一级保护。在直流整流供电设备前安装一套雷电通流量Imax≥20kA（波形8/20μs）；响应时间Ta≤25ns的单相电涌保护器SPD2，型号为：REP-D220CK，作为二级保护。在摄像头直流供电线路上安装一只通流容量Imax≥5kA（波形8/20μs）；响应时间Ta≤25ns的低压电涌保护器SPD3以保护摄像头供电线路安全，型号为：GVD-220VAC。

在进、出高速公路两端和中间的大型电子显示屏电源线路配电盘上各安装一套雷电通流量Imax≤40kA（波形8/20μs）；响应时间Ta≤25ns的单相电涌保护器SPD1，型号为：REP-D220M2，作为一级保护；在稳压整流器设备前安装一套雷电通流量Imax≥20kA（波形8/20μs）；响应时间Ta≤25ns的单相电涌保护器SPD2，型号为：REP-D220M3，作为二级保护；在未级设备供电处安装防雷插座，通流容量Imax≥15kA（波形8/20μs）；响应时间Ta≤25ns的单相电涌保护器SPD3，型号为：REP-D220CK，作为三级电源保护。

2、视频信号传输线路的防护措施

（1）在广场摄像头到控制中心和收费亭车道的监控摄像头到控制中心的视频传输电缆两端应安装视频信号SPD各一只，型号为：REP-CCTV，以保护摄像头。

（2）在公路沿线云台的摄像头上各安装一只视频信号电涌保护器，型号为：REP-CCTV，以保护摄像头。

（3）在收费电脑视频卡视频输入、输出BNC端口安装视频信号SPD各1个，型号为：REP-CCTV，保护收费电脑。

3、收费系统信号线的防护措施

（1）在监控中心机房计算机网络服务器至网络交换机（HUB）间安装一只计算机网络信号SPD，型号为：REP-X06-RJ45E100，以保护服务器。

（2）在监控中心机房网络交换机至收费亭的微机间的数据线两端各安装一只计算机网络信号SPD，型号为：REP-X06-RJ45E100，以保护网络交换机和收费亭微机网络端口。

（3）在电子显示屏的光、电端机编码器之后至控制器两端各安装一只数据线SPD，型号为：REP-X04-ZX，以保护光、电端机、编码器和控制器。

（4）收费亭与监控中心有线对讲系统两端各安装音频信号避雷器1个，通流容量5KA（波形8/20μs），型号为：REP－X04－AU。

（5）宜在程控电话和紧急电话传输线两端安装程控电话电涌保护器，其标称导通电压为Un≤1.5Uc ；雷电通流量Ia≥5kA（波形8/20μs）；响应时间Ta≤50ns 的程控电话SPD，型号为：REP-X02-ZX。

七、屏蔽措施

1、屏蔽是减少电磁干扰的基本措施，宜采取以下措施：外部屏蔽措施、线路敷设于合适的路径、线路屏蔽，这些措施宜联合使用。

为改善电磁环境，所有与建筑物组合在一起的大尺寸金属部件都应等电位连接在一起，并与接地装置相连。屋顶为金属表面、立面金属表面、混凝土内钢筋和金属门窗框架，都必须进行等电位连接后接地。

在需要保护的空间内，当采用屏蔽电缆时其屏蔽层至少在两端并宜在雷电防护区交界处做等电位连接。当微电子设备系统要求只在一端做等电位连接时，可将屏蔽电缆穿金属管引入，金属管在一端做等电位连接。

建筑物之间的连接电缆应敷设在金属管道内，这些金属管道从一端到另一端应全线电气贯通，并连到各建筑物的等电位连接带上。电缆屏蔽层也应连到这些带上。

2、实践中建筑物或房间的大空间屏蔽是由金属支撑物、金属框架或钢筋混凝土的钢筋这些自然构件组成的。这些构件构成一个格栅形大空间屏蔽。穿入这类屏蔽的导电金属物应就近与其做等电位连接后接地。

3、监控系统设备机房位置应选择在LPZ最高级区和避免设在建筑物的顶三层内；当建筑物天面部分的避雷网格尺寸不符合系统抗干扰的要求时，应在天面加装屏蔽层。使用非屏蔽电缆，入户前应穿金属管并埋入地中水平距离10m以上。如受条件限制无法穿金属管埋地入户，则应加长入户屏蔽管或栈桥长度，金属管或栈桥的两端以及在雷电防护区交界处要做等电位连接和接地。

4、监控系统设备为金属外壳时，应用最短的导线将其与等电位连接带连接。如是非金属外壳，当设备所在建筑物屏蔽未达到设备的电磁兼容性要求时，应加装金属网或其它屏蔽体对设备屏蔽，金属网应与等电位连接带进行等电位连接。

5、计算机、通信、监控机房的设备应与建筑物外墙保护1m左右距离。以防止大楼遭到直击雷时沿外墙泄流入地的引下线周围产生较强的电磁场而损坏微电子设备。

八、等电位连接与共用接地

1、等电位连接是现代防雷技术重要的防护措施之一。将进入监控中心大楼的各类管线的屏蔽层、机架等在进入大楼前进行等电位连接后接地。在进入设备前再进行二次等电位连接后接地。将广场摄像头输出的同轴电缆的外层和其它管线外层在进入大楼前进行等电位连接后接地。

2、将分开的外导电装置用等电位连接导体连接后接地，以减少系统设备所在的建筑物金属构件与设备之间或设备与设备之间因雷击产生的电位差。利用钢筋混凝土结构的建筑物内所有金属构件的多重连接建立一个三维的连接网络是实现等电位连接的最佳选择。为方便等电位连接施工，应在一些合适的地方预埋等电位连接预留件。

进入系统所在建筑物的各类水管、采暖和空调管道等金属管道的金属外层在进入建筑物处应做等电位连接，燃气管道入户后应在法兰盘连接处插入一块绝缘两端用开关型SPD连接后户内金属管道可参加等电位连接，并与建筑物组合在一起的大尺寸金属件连接在一起，按GB50054的要求做总等电位连接之后，接向总等电位连接带，并可靠连通接地。

3、在建筑物入口处，即LPZ0B与LPZ1区交界进行总等电位连接后接地，在后续的雷电防护区交界处按总等电位连接的方法进行局部等电位连接，连接主休应包含系统设备本身（含外露可导电部分）、PE线、机柜、机架、电气和电子设备的外壳、直流工作地、防静电接地、金属屏蔽线缆外层、管道、屏蔽槽、电涌保护器SPD的接地等均应以最短的距离就近与这个等电位连接带直接连接。连接基本方法应采用网型（M）结构或星型（S）结构。网型结构的环行等电位连接带应每隔5m经建筑物墙内钢筋、金属立面与接地系统连接。当采用S型等电位连接网络时，系统的所有金属组件除在接地基准点，即ERP处连接外，均应与共用接地系统的各组件有足够的绝缘（大于10KV, 1.2/50μs）。

4、宜利用建筑物的基础钢筋地网作为共用接地系统。如建筑物没有基础钢筋地网，宜在建筑物四周埋设人工垂直接地体和水平环型接地体。接地体的接地电阻不宜大于4Ω。原则上应在各雷电防护区界面处做等电位连接，但由于工艺要求或其它原因，被保护设备的安装位置不会正好设在界面可能发生的电涌电压时，电涌保护器安装在被保护设备处，而线路的金属保护层或屏蔽层宜首先在界面处做一次等电位连接接地。

5、埋于土壤中的人工垂直接地体宜采用角钢、钢管或圆钢；埋于土壤中的人工水平接地体宜采用扁钢或圆钢。圆钢直径不应小于10mm扁钢截面不应小100mm²,其厚度不应小于4mm；角钢不应小于40 X 40 X 4mm；钢管壁厚不应小于3.5mm。人工垂直接地体的长度宜为2.5m。人工垂直接地体间的距离及人工水平接地体间的距离宜为5m，当受条件限制时可适当减小。人工接地体在土壤中的埋设深度不应小于0.5m，在冻土区人工接地体应埋设在冻土层以下。接地体应远离由于砖窑、烟道等高温影响土壤电阻率升高的地方。

6、在高土壤电阻率地区，降低接地装置接地电阻宜采用下列方法： A、采用多支线外引接地装置，外引长度不应大于60m； B、为了有效降低接地电阻，可适当使用降阻剂； C、换土法。

7、在监控中心大楼周围应做一环型闭合接地电阻小于4Ω的复式混合地网，浇灌长效降阻剂，以保证地阻常年稳定。此地网主要用于监控中心大楼和收费亭的安全保护接地。并与大楼并网作为共用接地系统。该地网引出极应用40 X 4mm镀锌扁钢制作，用截面积大于50 mm²和BR铜线从引出极引出至各收费亭供接地专用。一根以最短路径引入主机房接地母排上供机房接地专用。

在公路沿线云台杆下面各做一个小于4Ω的联合地网，每个地网做两个引出极，极间距宜大于5m，一根引出极作为防直击雷接地，一根引出极作设备安全接地用。每根地线穿1.5英寸镀锌钢管屏蔽后，引到云台杆顶和设备间供两种接地用。各分散的地网通过电源系统的安全保护地连通全线达到等电位连接的目的。

十、运行维护

（1）避雷器安装之后，应检查所有接线是否正确安装，然后运行测试，看系统和设备是否正常工作，有无异常情况，如有，应及时检查，直至整个系统均正常运作。

（2）每年雷雨季节前应对接地系统进行检查和维护。主要检查连接处是否紧固、接触是否良好、接地引下线有无锈蚀、接地体附近地面有无异常，必要时应挖开地面抽查地下蔽部分锈蚀情况，如果发现问题应及时处理。

（3）接地网的接地电阻宜每年进行一次测量。

（4）每年雷雨季节前应对运行中的避雷器进行一次检测，雷雨季节中要加强外观巡视，如检测发现异常应及时处理。

十一、竣工验收

（1）防雷工程施工单位须按设计要求精心施工，工程建设管理部门应有专人负责监督。对于隐蔽工程应实行随工验收，重要部位应进行拍照和专用设备项记录。

（2）设计资料和施工记录应由相应的防雷主管部门妥善存档备查。

十二、销售服务及质量保证

（1）由本公司销售的产品和施工的工程均由保险公司承担产品质量和工程责任保险。

（2）工程中所使用的防雷器件，从工程验收合格之日起一年内免费保修，超过保修期两年内维修只收取工本费，终身负责维修。

（3）根据用户需求，免费提供防雷知识或防雷技术讲座；

（4）保修期内，若防雷系统出现故障，公司技术人员在接到通知后的24小时内赶到现场。

第三篇：CCTV监控系统防雷设计方案范文

CCTV监控系统防雷设计方案

一．概述：

CCTV监控系统（简称监控系统）是技术防范和科学管理的辅助设备，在其问世之初，应用范围有限，点少、线短、面窄，防雷问题并不突出，到目前，监控系统已得到了广泛的应用，如高速公路、金融系统、军事、交通监控以及各种公共场所等，室外布线由几百米到几十公里不等，遭雷击的机会非常多，往往是摄像枪及终端设备（监视器）被打坏，严重的使整个中心控制室瘫痪，因此现在将监控系统防雷工作做好非常重要。

二．防雷设计的依据

1．《建筑物防雷设计规范》GB50057-94

2．《民用闭路监视电视系统工程技术规范》GB50198-94

3．《工业电视系统工程设计规范》GBJ115-87

4．《电信专用房屋设计规范》YD5003-92

三．监控系统的网络架构

1．任何一个监控系统均由前端系统，终端系统，传输系统及控制系统四个子系统组成。

1.1

监控中心

前端系统一般在室外，容易遭受直击雷和感应雷，同时通过传输系统及传输系统本身对雷电的感应，将雷电传输到监控中心，损坏终端设备，破坏控制系统。

2．监控系统分类

同轴电缆传输监控系统

·一般由摄像机、同轴电缆、控制器、监视器、录像机组成。

电话线传输监控系统

·一般由摄像机、同轴电缆、发送设备、电话线、接收设备、监视器组成。

光缆传输的监控系统

·一般由摄像机、电信号、发送光端机、光缆、连接器、接收光端机、监控器组成。微波传输的监控系统

·一般由摄像机、微波发射机、发射天线、接收天线、微波接收机、监视器组成。

四．现场勘察：

1．了解监控系统所处的地质条件，建（构）筑物及其附属构件条件。

2．查明监控系统的各子系统在不同的LPZ内互相的电气连接关系。

3．详细记录设备的数量、名称、接口、工作电压、特性阻抗等。

4．了解监控系统的供电情况和电网的分布。

5．查找接地装置的具体情况：引下线、接地线的材料、规格、连接情况。

6．对曾遭受雷害的系统，给予记载，并重点查看、分析。

五．方案所达到的目的保障监控系统各设备不受雷击损坏，保障监控系统的正常运作及工作人员的安全。

六．方案的具体内容

1．直击雷防护

应在室外的摄像机支承杆顶安装能保护摄像机的避雷针，并作出相应地网接地（要求接地电阻小于10欧。）

在监控大楼应有防直击雷的避雷（带、针、塔）装置，并建造一组小于4欧的地网，使雷电及过电压快速对地泄放。

2．感应雷防护

对应的防雷器的安装

摄像机：

·电源处安装PA100－A/4串联式电源防雷器。

·视频信号线上安装对应接口的S12BMF视频防雷器。

·带有云台的摄像机，安装一只对应S24YFF2控制线路防雷器。

控制器：

·安装对应的S24YFF2控制线路防雷器。

监控大楼：

·总电源处安装380V的电源防雷器箱作为第一级防护。

·在楼层配电箱前安装对应的220V或380V电源防雷箱，作为第二级防护。

·在各用电设备前安装相应的电源防雷器作为第三级防护（具体应设备情况选择）。·在接收发设备前安装视频防雷器S12BMF。

微波发射天线：

·在微波发射天线处安装避雷针。

·在微波接收发机前安装对应接口的天馈信号防雷器。

3．等电位处理及屏蔽

将工作地（交、直流工作地）、设备保护地、防雷保护地连接在一起，构成一个均压等电位体，并将所有进入建筑物的通信电缆及线缆用金属管道进行屏蔽，将所有的金属管道（包括水管、煤气管及各种屏蔽管道）在进入建筑物之前，就近接地，如有多组地网且地网间距小于20米，根据国家防雷标准的有关要求采用公共接地方式，即共地处理(采用电子开关作为等电位连接)。

其目的是消除各地网之间的电位差，保证设备不因雷电的反击而损坏。

4．地网制作

地网设计在建筑物周围，地网上端深度为800，宽不少于500，接地电阻为≤4Ω，垂直接地体采用5×50×2500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，焊接长度不小于10cm，焊接处刷红丹或沥青油做防腐处理。

接地线用4×40的热镀锌扁钢，预留接地测试点。汇接点用规格的扁铜，扁铜扁钢连接处采用气焊，在扁铜上预留Ф8的连接孔不少于三个，配备相应规格的不锈钢螺丝或铜螺丝。（单位为mm）

七．设计对应防雷安装平面图，列出相应防雷材料、清单及工程预算、预计工程工期。

第四篇：智能交通-高速公路监控系统设计方案

智能交通-高速公路监控系统设计方案

2013/7/22 11:00:11

背景概述：

高速公路是国家经济发展的命脉，是人民大众工作生活不可缺少的重要组成部分。如何高效、科学的管理高速公路是摆在高速公路监控管理部门面前的重要议题。

传统的高速公路监控系统主要关注在收费站、服务区、隧道、大桥等。完成车辆收费、车牌记录、重点地段监控等基本功能。目前国内国外的轨道、隧道、高速交通中都实施了很严密的视频监控系统，通过架设大量各种各样的摄像机来监控各个场合，配合其他的安全措施，以避免意外事件的发生。但是现有的、传统的CCTV监控系统也面临着很大的挑战。大量的摄像机都需要大量的显示器来显示其所监控到的画面，而监控室或监控中心中的空间有限，所能安装的显示器也非常有限，因而只能通过轮换画面来监视所有的场景。同时，根据IMS Research的研究，“在传统的闭路电视监控模式下，保安人员需要监视太多的视频画面，远远超出人类的接受能力，导致实际监控效果降低。实验结果表明，在盯着视频画面仅仅22分钟之后，人眼将对视频画面里95%以上的活动信息视而不见。”因而，监视这些摄像机也为我们带来了两个挑战。第一，由于人类本身的弱点，7x24小时的实时监控更是一件不可能的工作，因而只起到了事后取证的作用。第二，当一个事件发生后，要想快速、准确地在这些海量存储的视频中搜寻这个事件的视频是一件非常费时、费力的事情。但随着高速公路基础建设的不断完善。对整个高速公路的总体服务质量也提出了更高的要求。

一.需求描述

目前高速公路监控已经具备了基本的电视监控系统。入侵报警系统的设计应根据建筑物的使用功能、建设标准及业主的要求，并贯彻国家已颁布实施的有关“规范”和“标准”，考虑到节约成本，需充分利用已有的设备，并综合运用电子信息技术、计算机网络技术、安全防范技术等，构成先进、可靠、经济适用的安全防范体系。

从安全防范角度来说，高速公路监控自身具有交警等“人防”体系，加上智能视觉监控系统的“技防”体系，“人防”与“技防”密切结合，发挥各自优点。建立较完善的保安监控体系。

根据客户需求，严密监控区域的前端系统的核心是“发现可疑行为”和“摄像”。尤其以“发现可疑行为”作为设计基础。只有在发现了可疑行为的基础，摄像才有更加实际的意义。在传统的闭路电视监控模式下，保安人员需要监视太多的视频画面，远远超出人的接受能力，导致实际监控效果低下。实验结果表明，在盯着视频画面仅仅22 分钟之后，人眼将对视频画面里95%以上的活动信息视而不见。因此我们需要智能视觉监控来改善监控效果，同时减轻保安人员的负担。这样才能真正让控制中心人员从繁杂的电视监控工作中解脱出来，以便有更多的资源应对可疑现场。所以，选择一套成熟的、可靠的探测产品，对于高速公路监控安防项目的成功有着深刻的意义。

二.贝尔信智能视觉分析高速公路监控跟踪系统设计方案

1、遗留物检测：为防止从车辆上滚落的物品或施工过程中遗留的物件影响道路情况，使用遗留物检测模块，当有遗留物事件发生时通过光标、音频及联动三种报警方式同时报警。

2、非法停车检测：在特定或一段道路上，设定一防区，车辆停留时间超过一定时间或位置时，产生报警。

3、行人检测：防止机动车道行人行走，发现目标立即报警

4、车辆拥堵：监控一些路口或易拥堵的路段，当车辆密度达到某一值时，发生报警。

5、车辆逆行：防止车辆逆向行驶而带来交通堵塞或交通事故，当有车辆逆行时，设备也产生报警。

6、车辆统计：对某一路段经过的车流量进行统计

7、自动跟踪：对违返设置规则的车辆进行自动跟。

8、指定车辆自动跟踪：为了更加灵活控制以及防止多辆车辆违规而需要人工确定，本系统支持指定车辆跟踪功能（手动跟踪），即监控人员在画面上使用鼠标点击所要跟踪的车辆，智能视频分析服务器即可跟踪此车辆。

9、防护栏、广告牌、标志牌被盗发出报警。

10、桥梁坍塌、路面出现较大破损时发出报警。

2.1.监控系统拓展图

2.1.监控系统拓展图

每个摄像机通过光端机将模拟摄像机的视频源传送到监控中心机房，然后进过贝尔信智能分析服务器分析，再用海康的DVR进行实时录像的存储；在中心机房部署对应的视频分析器，事件分析器同时联结网络，一旦检测到意外事件，通过开关量信号立刻将信息发送给报警服务器。这样可以做到公路内的全程事件监控。必要的话，报警服务器还可以通过管理服务器将相关的数据传送给总集成系统以便控制相应的交通灯以及信息屏。

2.2.后端管理平台软件

一、功能特点

bellsentware控制中心软件系统功能强大，可以为用户提供集中式管理、录像管理、系统管理、企业级指挥和控制功能。

采用智能化布局和简单易用的设计理念，bellsentware视频，操作管理贝尔信公司的bellsentbox和bellsentcam系列产品，内置分级地图系统，双向音频通信，报警管理，连续录像、报警联动录像、时间调度设防，多摄像机轮循显示，多预置位巡视，PTZ操作等等。

bellsentware控制中心软件系统大大简化了bellsentbox和bellsentcam产品系列的配置和管理，作为一套大型监控管理软件，它可以将bellsentbox、bellsentcam、第三方报警传感器以及报警联动输出设备集成起来，为用户提供一体化的安防解决方案。

三、系统模块描述

1、管理服务器模块

管理服务模块是系统的核心，是整个系统的主服务器，桥接了其他的各个服务模块。主要用于管理系统平台所有的设备和与其它的管理服务器进行通讯和同步。可以实现对远程数字视频设备的机构、人员、设备、任务、报警、日志等的配置、设备巡检和实时访问权限控制等管理。

2、流媒体转发模块

流媒体服务模块分为实时流媒体服务模块和回放流媒体服务模块。实时流媒体服务模块用于对本地的实时视频流进行转发。回放流媒体服务模块用于对本地的回放视频流进行转发。

3、报警管理模块

通过串口或网络通讯的方式，将分散在各个地方的独立的报警子系统进行联网，报警管理中心可对任何一个子系统进行报警控制，如：报警布防、撤防、旁路、清除报警、报警输出的打开、关闭等。当任何一个报警子系统有报警发生时，报警管理中心能快速准确的显示出报警的详细信息，如：报警地点、名称、类型、子系统号、防区号等，并会自动根据预先设置的报警预案进行联动操作，如：视频弹出播放、播放指定声音、视频群组播放、视频群组沦陷、联动报警输出、报警布撤防、电视墙切换、联动云台预置位、巡航、发送手机短信、LED屏显示、打印机打印等。

4、电子地图模块

支持多级多层多文件电子地图，通过电子地图可以直接对监控点进行调看、设置、报警联动操作，让使用者更加形象地感受与应用，可以通过电子地图编辑器编辑生成地图，原始地图可以来源于jpg、bmp、png、gif或wmf矢量地图。

5、集中存储模块

集中存储服务对于前端没有存储功能、或者不适合在前端进行录像文件存储的情况尤为适用。也适用于一些重要的录像文件在前端不适合保存的，可以集中存储在后端集中存储主机上。该功能可以设置集中存储计划，从而在集中存储服务器上实现定时文件存储功能。

6、数字矩阵模块

通过虚拟数字矩阵实现对电视墙的视频画面切换及云台控制等动作。网络虚拟数字矩阵和传统模拟矩阵不同，它以视频压缩模块（或视频编码软件）代替模拟矩阵中的视频输入模块，以视频解压缩模块（或视频解码软件）代替模拟矩阵中的视频输出模块，以网络视频服务器代替模拟矩阵主机，以基于TCP/IP协议的IP网代替模拟总线（或模拟视频总线结合IP控制总线），以数字高速处理芯片代替模拟电开关，运用高速处理芯片的运算完成视频从输入到输出的切换，将视频信号传输至电视墙。

7、WEB功能管理模块

用户可在任何地点通过IE方式接入平台软件进行操作和管理，使用时不需修改IE的安全限制即可正常使用，不受IE参数设置局限，和正常使用客户端软件是一样的，较普通的用控件实现WEB功能的方式更为先进实用。

8、模拟量采集模块

可对市场主流的模拟量采集设备进行管理，实现对前端的温度、湿度、电压、电流等模拟数据的采集和实时数据值显示，并可通过预设的报警上限和下限值进行自定义的报警处理。

9、客户端模块

客户端模块是最终呈现在用户面前，供用户操作使用的模块，客户端通过与各个服务组件进行通讯，用于实现电子地图、显示实时视频和回放录像、视频分析参数配置、报警联动管理、控制云台镜头动作、控制报警输入输出等监控操作，以及配置电子地图、外部设备及用户权限等管理功能。

10、应急预案模块

用户可以预先设置多种应急处理预案，在同一个预案里可以设置一系列要执行的操作。在必要时，例如有报警信息触发时，就可以直接调用某些预案及时对事件做出反应，采取必要的手段和措施，切实发挥出高速公路监控系统的实用效果。

四、方案小结

高速公路监控系统方案通过应用智能视频分析技术，可以在高速交通中帮助安防部门实现主动、实时的监控，及时有效地避免或处理有威胁的或突发性事件。可以实时的对健康画面分析判断并对紧急情况和事件进行处理（显示、报警等）。应用在高速公路监控领域，可以自主分析道路情况，实现流量控制、自动记录各种违章行为、烟、火的自动检测，道路遗弃物检测，防护栏防盗、行人穿越道路报警等一系列智能功能。配合后端管理软件的强大功能，更可以实现对高速路段安全的轻松简易管理，最大程度的保障高速路段的安全。

责任编辑：vivien

第五篇：高速公路收费站视频监控系统设计方案

高速公路收费站视频监控系统设计方案

一、概述

道路交通系统是人员、物资的运输和流通的重要枢纽,在社会经济的运行中担负着重要作用,是国民经济的动脉。高速公路的运输由于其快速灵活的特点，越来越受到各个部门的重视，在近年来得到快速发展，因此高速公路的管理收费等存在的问题的解决也日显重要。高速公路的收费管理主要依靠大量的、分散在各处的收费站，而这些收费站所处位置分散在各地，相距遥远;因此迫切需要一种可以远程控制的，快速的，操作简便的监控系统以实现对其收费站进行远程集中监控和管理。

二、系统简易介绍

某高速公路公路系统共有12个收费站，每个收费站设有6支固定彩色摄像机分别监控6个车道，2个自动彩转黑的智能高速球摄像机在公路两个方向作环境监控，视频/数据信号采用数字压缩，编码后按TCP/IP协议打包上网，片区及市交管局分别设监控中心可对各收费站进行实时/准实时监控，发生警情时联动相应的摄像机进行录像。

三、系统方案

1.系统介绍

系统采用一种交互式远程图象系统，它通过装在分散的被监控点的远程图像单元收集现场图像，并进行数字压缩，然后借助公共的通信线路(电话线，广域网/局域网，ISDN等)进行远程传输，从而实现在远端对各分散的被监控点的集中监控，包括各远程点图像的查看，远程云台控制，远程报警及报警现场图像的硬盘记录等远程音频监控等。

高速公路的收费站的集中监控系统可采用远程图象监控系统实现。系统包括两部分：1)在各收费站的远程图象单元及各种摄像机和报警探测器。2)各级集中监控中心的监控电脑和远程操作软件。

收费站的的远程图象单元前端连接监控位置的摄像机，并把收集的摄像机图象进行数字化压缩，然后通过高速公路局域网(LAN)传输到监控中心。可传送高解像度(320x196)和低解象度(160x96)两种图象。每个远程图象单元有16个报警输入，8个控制输出，在接入报警探头后，若发生警报，可自动向监控中心拨号并自动弹出相应的报警图象。远程单元同时可自动存储报警前后的高解象度图象(320x196);供操作员调用查看。

远程操作软件装在监控中心的电脑里，通过电脑的鼠标，即可完成一切操作：如单/多画面的显示(最多可同时显示16个摄像机图象);远程云台、镜头控制;远程点自动轮巡、定时连接或手动连接，远程图象可手动进行硬盘录象，录象后的文件以远程点名称、摄像机号及录象的日期、时间为标记以便于日后的回放及存档;图象回放时具有暂停及逐帧前阅的功能;软件还具有报警事件、操作人进入/退出及系统操作等系统事件详细的记录功能;具有远程诊断及升级能力;软件有一个管理者及多个操作员用户，每个操作有各自的权限划分及各自的操作密码。远程单元也有自己的保护密码，防止无授权的用户进入。

RapidEye系统通过高速公路局域网(LAN)进行图象，报警及控制信号远程传输。安装配置非常方便，系统没有容量限制，可根据需要随时配备远程监控点和监控操作软件和管理软件。