摘要：现如今的社会，电子计算机技术、微波通信技术日益发展完善，逐渐在人们的生活中占据重要的地位，加之各种电子设备的广泛运用，雷击电可以感应到周围的导体，从而形成过电压，电压最大可高达几千伏，这样一来会对电子设备造成极其严重的后果，所以要防护雷击电磁产生的脉冲，应在进入的通道处将雷电引至地下进行排放，从而实现保护电子设备的效果，本文主要针对高速公路通信、监控、收费系统采用的综合防雷技术进行了系统的研究。
关键词：高速公路；通信；监控；收费系统；防雷技术
现在的高速公路发展迅猛，为了保证高速公路能在稳定的状态下运行，使高速公路的通信、监控、收费系统处于正常、通畅的工作状态，将雷电带来的灾害减小至最低，相关的防雷技术人员应全面规划防护系统，综合治理，制定一套完备、可行度高的防雷方案。
一、雷电灾害带来的影响
在联合国国际减灾十年中，公布了自然界最严重的10种灾害，其中就有雷电灾害，最新的资料表明，由雷电引发的损失在自然界的灾害中排第三位，在美国，排名在前1000以上的企业中，平均下来一个企业每年由于雷电灾害会损失二十万美元，在中国，每年大约有数万人因为遭到雷击而受到伤害，更严重的甚至结束了生命，因为雷击造成了一定的财产损失，就拿广东省来说，每年都会接近九十天的时间是雷暴天气，雷暴的频率位居全国第二名，因为雷击造成的损失居于全国第一名。然而现如今，在每一种建筑物上都安装了许多的电子通信网络设备，使得因为感应雷导致室内的信息系统电子设备大大受损，结合这几年出现的各种雷击事故，我们可以发现，大部分建筑物设计安装的防止雷击的装置无法有效地避免通信系统、计算机网络系统受到雷电感应、电磁脉冲、静电以及雷电的干扰。
二、高速公路建筑物防雷技术
1.通常在高速公路的出口、入口处或者控制管理的核心之处建立监控中心楼，因为这样的楼里配置了众多的能实时运行的电子、微电子装置，可作为整栋大楼的指挥控制中心，按照建筑物防雷方面的规则，可以分成二类防雷建筑物，根据不同的建筑要求使用不同的方法进行设计，确定避雷针的数量、高度以及布置格局，在设计时需将避雷针的最大抗风强度考虑进去。
2.为了减少避雷针的维护次数，避免酸雨侵蚀避雷针，应该在监控中心大楼楼顶处装上不锈钢材质的避雷针，这样可以有效避免雷击，同时保证大楼顶层以及每一个通信天线的安全性能。
3.沿着公路在装有监控摄像头的云台杆顶，收费站的云台杆顶以及LED指示灯牌的顶部分别安装一套不锈钢材质的避雷针，通过这一装置可以保护摄像头等仪器，使得它们不会遭受雷电的侵袭。
4.在高速公路收费站的钢架顶部以及室外的大型显示屏最高处的左右两边分别安装一套不锈钢材质的避雷针，保证收费站的钢架顶部以及显示屏的框架结构免于雷电的暴击，不会产生一系列的危害。
5.避雷针下面的引线选用钢结构柱，把它当成泄流线，当不满足一系列的条件时，支持单独使用铜绞线穿过表面镀锌的钢管，以此能实现屏蔽的作用，在这一基础上，再对它们进行绝缘处理，这样可以把泄流过程中的雷击电磁脉冲降至最低，保护微电子装置以及室外的电子显示屏编码控制系统，使它们能正常工作。
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三、雷击电磁脉冲防雷技术
1.电源系统的防雷
对于设置了监控中心的大楼，在总配电盘上安装一套三相电涌保护器装置，其参数分别为：电流容量不小于二十五千安；响应时间不大于五十纳秒，作为第一级的保护，只有满足以上的条件才能有效保护大楼的安全，同理，在其他的楼层上也安装一套三相电涌保护装置，其参数为：电流通量不小于四十千安；响应时间不大于二十五纳秒，以此作为第二级的保护。在电源前安装一套单相电源保护器装置，参数设置为：电流最大通量满足在二十千安以上；响应时间在五十纳秒以下，作为第三级的保护设备，对于电源后面或者装置前面的区域，应安装一套单相电源保护器装置，不过参数上需要满足电流容量大于等于十千安；响应时间小于等于五十纳秒，作为第四级的保护。沿着公路设置的云台摄像头供电回路，在其配电盘的两个输出端口处安装一套单相电涌保护器，参数方面需满足：最大的电流通量为四十千安；最大的响应时间为二十五纳秒，将它设为第一级的保护，在直流电流供电装置前配一套单相电涌保护器设备，电流容量应保证在二十千安以上，响应时间在二十五纳秒以下，这时当作第二级的保护，对于摄像头的直流供电通道，应安装低压电流保护器，流过的电流通量不小于五千安；响应时间不大于二十五纳秒，满足上述条件的摄像头的内部线路这时才是安全可靠的。在高速公路的两个进出口以及中间的电子显示屏线路的配电装置中，第一层的保护采用的方式为分别安装单相电涌保护设备，其电流通量最大不能超过四十千安，响应时间最长不能多于二十五纳秒，稳压整流装置前部位置安装一套单相电涌保护装置，作为第二层的保护，其参数应满足：电流通量大于等于二十千安；响应时间小于等于二十五纳秒，最后一层的保护应设置在配有防雷插座的末级供电处，安装一套电流容量不小于十五千安，响应时间不大于二十五纳秒的单相电涌保护装置。
2.传输视频信号电路的防雷
首先，应把视频信号自给能探测器安装在摄像头到控制中心的区域以及收费停车通道的监控摄像头到控制中心的视频传送线路的两端位置处，这样可以保护摄像头；其次，沿着每一个公路云台的摄像头都应该被安上视频信号电涌保护装置；最后呢，对于收费系统的视频输出、输入同轴电缆插件端口，分别安装视频信号自给能探测器，保证收费电脑的安全性能。
3.收费系统信号电路的防雷
可以在监控中心计算机网络服务器到网络交换机的这段距离设置计算机网络信号自给能探测器，确保服务器能正常运行，对于连接监控中心的网络交换机和收费系统电脑的数据线来说，应在其两端分别安装计算机网络信号自给能探测器，这样可以使网络交换机、收费系统电脑端口足够安全稳定；电话电涌保护装置应安装于程控电话和紧急电话传输线的两端，参数方面也作出了具体的要求：电压保持在1.5以下，电流容量在五千安以上，响应时间不多于五十纳秒。
4.屏蔽的方法
屏蔽可以有效减少电磁的干扰，应将外部屏蔽、线路屏蔽等结合起来使用，这样可以把作用发挥至最大。建筑物屏蔽的组成部分为：金属支撑物、金属框架以及钢筋混凝土，它们组合起来可以实现大范围的屏蔽，导电金属物穿过屏蔽进行了等电位连接后需与地面进行连接；监控系统的外部为金属材质时，应用导线将它与等电位连接带相连。
结语
综上所述，对高速公路的防雷保护应根据不同的设施提出不同的要求，确保整个系统能有效地防雷，达到保护建筑物的效果。防雷技术在不断地进行完善，在这一过程中，其相关的产品也在推陈出新，工程实践经验以及防雷实验都极大地促进了防雷技术的发展，高速公路通信、监控、收费系统应结合实际的情况设计防雷保护措施，以便达到最佳的保护效果。
参考文献
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论文作者:冯旭
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第30期
论文发表时间:2019/1/10
标签：防雷论文; 高速公路论文; 电流论文; 雷电论文; 避雷针论文; 收费系统论文; 装置论文; 《建筑学研究前沿》2018年第30期论文;