摘要：雷电灾害是一种危害极大的自然灾害，雷电造成人员伤亡及设备损坏的事件屡有发生。随着医疗信息化的不断发展，精密电子设备被广泛应用在医院的计算机网络系统中，由于精密电子设备抗过电压、过电流及电磁脉冲的能力极低，雷电灾害对其造成的威胁和危害也愈来愈大。如防护不当，这些雷害轻则使电子设备误动作，重则造成电子设备永久性损坏，严重时还可能造成人员伤亡。本文通过一次雷击灾害天气过程对医院监控系统造成的损失进行分析总结，提出整改措施建议。
关键词：监控；雷击；整改
1医院监控系统遭受雷击灾害过程
2019年6月4日12时至15时，受强对流天气过程影响，河池市某医院区域上空乌云密布，电闪雷呜，狂风暴雨持续约三个多小时。此次过程造成医院监控系统遭受较严重的雷击损失。据当地气象部门和医院共同调查，此次雷击共造成中心机房损失24口千兆网交换机2台、8口千兆交换机9台、48V电源1台、12V电源6台、高清摄像头6个；造成医院消防系统7个回路板故障、总线盘隔离模块1个损坏。另从该医院提供的资料显示，近几年来，该院中心机房监控交换机、楼层消防监控监视主机及室外摄像头等设备曾受到过多次雷击灾害，造成不同雷击损失。
2 医院监控系统雷击隐患分析
2.1监控系统设备布设情况
医院监控系统中心机房位于5#楼第一层，面积约40㎡，所在房屋总高度52.5m，长约64.1米，宽19.5米。机房内设消防配电箱1个，消防电源主机监控箱5个，48口网络（监控）交换机2台，终端显示屏10台，服务器8台；UPS电源一台；电视墙服务器2台，网络和监控交换机各一台，在6层和12层分别有8口交换机各1台，其它楼层为24口交换机共15台；在14层安装有无线网桥一对。每个楼层安装有火灾显示盘一个。在1#楼负一层内安装有：消防电源控制箱一级、二级各一个，消防防火喷淋控制箱一级、二级各一个，气体灭火主机1台，消防电压信号传感器1台；在一楼安装有48口交换机两台，每个楼层安装有消防专用配电箱和消防电压信号传感器各一台，消防电压信号传感主机一台，24口楼层交换机7台。3#楼安装有8口交换机2台，网络控制主机1台。4#楼安装有光纤箱一台，8口交换机一台。大院内共安装室外摄像头约100个。
2.2 监控系统存在的雷击隐患分析
机房所在1#楼按二类防雷建筑物设防。根据现场检查，该楼房防雷接地、消防接地、防静电接地、电气保护接地与电源重复接地共用同一接地装置。根据防雷规范要求其接地电阻应不大于1欧姆。经查看该楼房年度防雷检测报告，接地电阻2.3欧姆，阻值偏大，不符合防雷规范要求。该监控系统总电源配电柜、各进线电源箱，交换机、消防信号电源监控箱及设备终端均无符合要求的浪涌保护器；服务器、通信、有线电视设备以及监控系统的光纤引入柜、主机机柜及UPS电源、电视墙、控制台及其它楼层设备布线屏蔽措施不到位；室外各摄像头均无专门接地装置和防感应雷措施；信息系统机房内各种设备均靠墙设置，与建筑物（结构柱子）距离不够；连接各设备线路之间无任何屏蔽措施，造成各设备线路间因某一线路遭受雷击、过电压或感应雷击时对周围线路产生电磁感应。电源、信号线路进出户均为架空布设，电源线路与数字、信号线路有捆扎在一起的现象；多种设备接地电阻偏大，地网达不到要求。
3 监控系统整改措施分析
河池市属于典型的西南喀斯特地形地貌，地势西北高东南低，平均每年雷暴日数有61天，最高年份达96天，是雷击灾害多发、频发区域。河池市某医院地处于陆河交界区域，地理位置相对较高。该区域水汽充沛，四周地势平坦，土壤电阻率分布不均匀，靠近河边地段土壤电阻率较低，背离河岸线的地段土壤电阻率较高，变化较明显。医院户外设备、管道、线路设施分布广，户内各种医疗设备、电子信息设备自动化程度高。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆根据现行防雷规范和相关雷击风险理论以及当地雷电活动的频繁程度，医院监控系统中心机房应按B级防护。在做好直击雷防护措施的同时，重点加强感应雷与雷电电磁脉冲的防护。
3.1信息系统机房内各种设备应尽量远离建筑物的外墙结构柱子，设置在雷电防护的最高级别（LPZ2或LPZ3）区域内。应根据防雷分区和信息设备的要求，采取相应的屏蔽措施，使雷击产生的电磁场向内层层衰减。敏感设备宜远离结构柱摆放，正常工作时应保证设备金属外壳和机柜门关闭。机房内设备及各楼房内的设备均应距离墙体0.5米以上。
3.2供电井（配线间）内设备、金属线槽（管）、屏蔽电缆金属屏蔽层、光纤（缆）加强芯、光纤（缆）金属屏蔽层、光端设备金属外壳、金属架空线等进行等电位连接和接地。
3.3进出建筑物的各种线路及管道，采用全线架空引入（出）的，宜改为采用全线直埋引入（出）。在入户端应将电缆金属外皮、金属管道、金属套管等与墙外预留的预埋件相连。总配电间及电机等设备处均应与接地端子连接。接地端子的连接材料应采用不小于Ф12的圆钢或-40×4的热镀锌扁钢，端子预留长度应不小于200mm，高度100-200mm为宜。
3.4机房及各楼房内设备监控系统、安全防范系统、火灾报警及联动系统、计算机网络、通讯网络等应采取防雷电电磁脉冲措施：总配电箱开关处应设计安装一级试验SPD，建筑物各楼层层配电箱及各设备配电箱进线或跨越防雷区的线路安装二级或三级SPD，并在防雷区分界处做等电位连接。安装的SPD间距应符合规范的要求。
3.5机房内的信息系统：火灾报警及联动系统、监控系统等的信号线路应安装与电子器件耐压水平相适应的信号电涌保护器。机房、各大楼及楼层内的网络交换机前端安装与其接口相适应的（千兆）网络避雷器。室内、室外各摄像头应安装二合一或三合一专用摄像头避雷器。所有设备接地线均不应与大楼引下线相连。
3.6做好线路屏蔽措施。为了避免室外电子信息系统或设备电源线和信号线环路上感应的过电压（流）损坏设备，应对全院内所有监控设施线路进行专门屏蔽，与其它电源线路和信号线路分隔，采用有金属屏蔽层的电缆或将非屏蔽电缆敷设在金属屏蔽线槽（管）内，金属屏蔽层各端应良好接地。
3.7 合理布线：为了避免在线路敷设过程中产生较大的环路，导致因环路感应产生较高的过电压（流）而损坏设备，应采用合理的布线方式，尽可能不出现较大的感应环路。
3.7.1建筑物内外用于监控和消防专用的各种电力电缆、通信信号电缆、控制电缆等敷设时应避开防雷引下线等LEMP强的区域，并应采取屏蔽措施。
3.7.2强、弱电分开敷设，避免干扰。
3.7.3电子信息系统的信号线与电力线之间间距应符合规定。
3.7.4信息系统布线电缆与附近可能产生高电平电磁干扰的电动机、电力变压器设备之间应保持必要的间距。
4结束语
为确保防雷设施安全有效运行，做好防雷设施、设备的日常维护工作是十分必要的。这也是有效预防雷灾发生的有效途径。在每年初雷雨到来之前，应安排专业人员进行检查维护，发现问题应及时进行整改，以确保人员生命安全和各类设备的正常运行。
参考文献：
[1]阳宏声、陈伟中、杨召绪《雷电业务与防雷服务技术规程》气象出版社，2015，（73-112）.
[ 2]中华人民共和国国家标准《建筑物电子信息系统防雷技术规范》，GB50343-2012，（13-37）.
论文作者:周小武,薛勇,唐陵
论文发表刊物:《电力设备》2019年第11期
论文发表时间:2019/10/16
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