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解析计算机网络的防雷保护

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解析计算机网络的防雷保护 计算机安全技术COMPUTING SECURITY TECHNIQUES 随着现代信息技术的不断发展,精密电子设备被广泛应 用在各行业的计算机网络系统的结构中,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,每年都有多起因雷击造成计算 机及网络通信设施损坏,从而导致信息传输中断、信息受损 乃至威胁人身安全的事故发生。 1 雷电入侵计算机信息系统的途径 1.1 由户外电力线路侵入的雷害 由于线路的大部分暴露在室外,距地面较高甚至在较空 旷的田野,为雷暴...

解析计算机网络的防雷保护
计算机安全技术COMPUTING SECURITY TECHNIQUES 随着现代信息技术的不断发展,精密电子设备被广泛应 用在各行业的计算机网络系统的结构中,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,每年都有多起因雷击造成计算 机及网络通信设施损坏,从而导致信息传输中断、信息受损 乃至威胁人身安全的事故发生。 1 雷电入侵计算机信息系统的途径 1.1 由户外电力线路侵入的雷害 由于线路的大部分暴露在室外,距地面较高甚至在较空 旷的田野,为雷暴的侵害对象。无论是直击雷还是雷电感应 都会侵害这些线路,从而产生过电压、过电流,并通过这些 线路,特别是计算机机房的电力输送线侵入机房直至用电设 备,造成计算机设备的损坏。同时机房中的 UPS、空调、通 信等设备也会因侵入的雷过电压、电流而遭到破坏。 1.2 由户外通信信号线路侵入的雷害 暴露在户外的信号网络传输线,不论是架空线还是地下 传输线都可能遭到雷击(直击或雷电感应),雷电沿着信号线 路侵入计算机系统和其它用户的终端设备入口,从而造成设 备的损坏。对于由无线传输的通信信号,在天线系统接收无 线电信号的同时,也会将雷电同时引下。 1.3 由户外避雷针引起的雷电感应 建筑物的避雷装置承担直击雷雷击电流的入地释放作用 时,雷过电流自避雷针引下线上产生的强力变化磁场将作用 于周围导体和金属物体,从而产生感应高压,在与地线的低 电位间产生电位差时击毁用电设备和通信设备。 1.4 直击雷的破坏 在建筑物的顶端一般都安装有避雷针,并由一根或多根 引下线接入大地,当雷电击在避雷针上时,就会有雷击电流 通过引下线释放到大地,从而引起地电位升高。由于地电位 的升高,考虑到目前机房的接地状况存在有不规范的情况, 如:多重接地 (用电设备的交流保护地线、直流逻辑地线、 交流工作地线、防雷保护不共地的情况) 导致它们的电位升 高,从而侵入用电设备内,并在设备内部件间产生电压差, 击穿器件或击毁设备。 2 防护措施 2.1 直击雷防护 直击雷防护主要通过避雷针、避雷带、避雷网来实现, 它可以有效地防止雷击损害建筑物,并降低了雷电直接击中 网络传输线和网络设备及电源线的可能性,一定程度上起到 了网络防雷的作用。直击雷防护措施分为:接闪器、引下线 和接地 3部分。 接闪器高耸于被保护建筑物之上,将产生最强的向上迎 面放电,它必最先与先导通流注汇合,从而形成主放电,雷 电流通过引下线和接地体安全地泻入大地。 2.2 供电系统防护 雷电感应过电压是造成计算机网络系统等电子设备损坏的根 本原因。电源防雷主要是防止雷击过电压从电源供入端进入设 备,保障设备以及数据传输的畅通无阻。电源系统防护措施有: (1) 在机房楼层分配电箱安装一组三相电源防雷器作为 一级保护;在机房内分配电箱安装单相电源避雷器作为第二 级防护,防止感应雷沿电源线侵入设备。 (2) 引入室内的交流电力线宜采用电力电缆,并且宜采 用直埋式低压电力电缆埋地引入机房,其电缆金属护套的两 解析计算机网络的防雷保护 田青波,张雪奇,何非 (河北省石家庄市93498部队自动化站,石家庄 050071) 摘 要: 随着科学技术的快速发展,计算机已成为人们生活中不可缺少的一个重要工具。其中,计算机的网络系统 安全也成为人们最为关心的话题。文中主要分析了雷电侵害计算机网络设备的几种途径,从几个方面提出了具体的 防雷措施。 关键词: 计算机网络; 安全; 防雷 Analysis Computer Network's Anti-radar Protection TIAN Qingbo , ZHANG Xueqi , HEfei (Hebei Shijiazhuang 93498 army automation station, Shijiazhuang 050071) Abstract: Along with science's and technology's fast development, the computer has become the people to live an essential important tool. And, computer's network system safe also becomes the topic which the people most cared.This article has mainly analyzed thunder and lightning violation computer network equipment's several ways, proposed the concrete anti- radar measure from several aspects. Key words: Computer network ; Safe ; Anti-radar 本文收稿日期:2009-11-13 113- - 电脑编程技巧与维护 端应作良好的接地。 (3) 防止雷电过电压波的侵害,计算机系统应采取完善 的屏蔽措施。 (4) 在电缆进出用户处将电缆外皮及保护钢管与电子设 备接地及连接,在转换处应装设低压配电线路适用的避雷器, 另外,要将避雷器、电缆金属外皮、绝缘子铁角全连在一起 接地。机房所有交流用电及配电设备均应采取接地保护。交 流保护接地应从接地汇集线上专引,严禁采用中性线作为交 流保护接地线。 (5) 电源供电系统通常采用 TN-C-S系统,在电源进线点 进行等电位连接。 2.3 雷击电磁脉冲的防护 (1) 屏蔽措施和合理布线。金属导体、电缆屏蔽层及金属 线槽进入机房时应做等电位连接,电缆连接器要进行屏蔽处 理。如使用非屏蔽电缆入户前应穿金属管并埋入地中,入户前 埋地水平距离不小于 10m,架空入户的屏蔽金属两端及在穿过 雷电防护区交界处时必须进行等电位连接。采用含金属部件的 光缆进行通信或数据传输时应在出入机房光缆终端处将金属部 件进行等电位连接。布线系统与干扰源的间距应符合《建筑物 电子信息系统防雷技术规范》 GB50343—2004的规定。 屏蔽是减少电磁干扰的基本措施,为了减少电磁干扰的 感应效应,线路的屏蔽措施与合适的路径敷设线路及机房的 设计都显得十分重要。 (2) 机房位置选择。在高层或多层建筑物计算机房应选 择在建筑物低层中心部位。其设备应远离外墙结构柱,设在 雷电防护区的高级别区域内。 (3) 等电位连接和接地系统。等电位连接就是将分开的装 置、诸导电物体用等电位连接导线或电涌保护器连接起来。以 减少雷电流在它们之间产生的电位差,所以计算机网络系统的 机房内应设等电位连接网络。进入建筑物的金属管线,均应在 进入建筑物处做等电位连接并可靠接地,在穿过后续雷电防护 区的交界处均应进行等电位连接。机房内各种设备、箱体、壳 体、机架等金属部件均应做等电位连接。当机房设备较少时可 采用 S型星型结构连接,此时设备所有金属部件除在接地基准 点 ER连接,设备金属部件之间相对绝缘。采用 M型网型结构 等电位环型连接,每隔 5m与建筑物的主筋连接。设备的保护 地、静电接地、交流接地、电缆的金属外层和电涌保护器的接 地端均以最短的距离分别接到等电位连接带上。 2.4 信号及网络系统防雷保护 由于计算机房内具有大量的数据线控制电路等,它们传 输的电平低,速度高,在雷击发生时网络线路感应到过电压 也会影响网络的正常运行,甚至导致整个网络瘫痪。因此, 对它们进行有效的防护又显得极为重要,防护 内容 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 : (1) 装设保护器件的目的是有效地抑制侵入电子设备的 雷电感应过电压,保护器件通常装在电子设备终端和设备接 地点之间,保护器件具有高阻抗,相当于绝缘介质;在过电 压波侵入时,则它是有很低的动态阻抗,使过电压波导入大 地。利用放电器或压敏电阻避雷器对计算机设备或其它电子 设备的保护接线,如电话线,将放电器与排流线圈串联接于 每根线与地之间,可使保护器件易于同时工作,而且能在保 护器件工作期间维持电路平衡运动状态。 (2) 计算机终端保护:避雷器和过电压保护器在装设时应 插在进线端和仪器的信号线输入端以便将干扰信号短路入地, 但沿电器线路侵入的雷电过电压波往往不能一次就被抑制到仪 器设备的耐冲击水平,因此通常采取分级抑制的保护措施。 第一级保护:多采用气体的电管或火花间隙来耗散雷电 流的能量,这些器件尽可能装在靠近电管的输入端附近。 第二级保护:采用齐纳二级管来限制侵入设备的雷电流 幅值。中间级保护为改进两级保护的可能性,可在一、二级 之间插入中间级保护,中间级保护主要采用压敏电阻避雷器, 两个避雷器分别装在每根输入和接地之间,通过多级可将雷 电过电压波抑制到电子设备的耐冲击水平。 2.5 接地及防静电要求 由于计算机网络系统的核心设备都放置在计算机机房内, 因而对机房提出了较高的环境要求,良好的接地系统是保证 机房计算机及网络设备安全运行,以及工作人员人身安全的 重要措施。按照现行《电子计算机机房设计规范》要求,计 算机机房应采用下列 4种接地方式: (1) 交流工作接地,接地电阻≤4Ω。 (2) 安全保护接地,接地电阻≤4Ω。 (3) 直流工作接地,接地电阻根据行业计算机系统具体 要求确定。 (4) 防雷接地,应按照现行国家 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 《建筑防雷设计规 范》执行。 当交流工作接地、安全保护接地、直流工作接地和防雷接 地采用共用一组接地装置时其接地电阻不应大于其中最小值。 接地引下线应选用多芯铜电缆。计算机终端及网络的节点机柜 不宜就地做接地保护,应由系统统一考虑设计,以防止不同接 地系统的电压差而损坏设备,以确保整个系统的等电位。静电 防护也是机房安全要求的一个重要环节,当静电电压达到 2KV 时,人就会有受电击的感觉,静电电压积累到一定程度,也会 导致设备发生故障,通常机房内绝缘体的静电电压不应大于 1KV,因而机房必须采取较好的静电防护措施。 3 其他的防护措施 3.1 避免系统设计遗留防雷隐患 由于网络工程设计人员缺乏防雷安全知识,往往导致网 络系统在布线设计时就留下了防雷安全隐患。因此,对室外 网络布线,应尽量使用光纤通信介质,采取地埋敷设电缆。 另外,信息中心是网络系统的核心,网络的重要通信设备均 设置在此,所以计算机机房选位应避免在大楼的顶部或边角 位置,宜设置在二、三层,以减轻建筑物遭雷击时对网络设 备的冲击。同样,防雷系统设计及施工的专业性较强,因而 计算机信息系统防雷工程必须实行设计审核制度,即防雷工 程设计 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 须经当地防雷中心审核备案,防雷工程的设计、 施工单位必须持有国家气象主管机构的资质(格) 证书。防 雷工程竣工后需经当地监管部门或具有防雷检测资质的单位 114- - 计算机安全技术COMPUTING SECURITY TECHNIQUES 2GB 内存、80GB 外存,操作系统为 Windows 2003 Advanced Server,开发平台为 Visual C++ 6.0;采用 C++/MFC和 OpenGL 进行开发。 实验素材由 2 块 7000 列×7000 行的 DTM 数据拼接成 14000列×7000行的数据区域,共约 9千万个高程点;按照数 据分页的要求把数据区调整到 16385列×8193行,均匀分割成 32×16个数据页,每个数据页边长为 513;在此基础上产生的 细节层次模型如表 2所示。 由程序对 DTM数据进行分页后生成细节层次模型,由键 盘控制视区的移动和缩放,运行效果如图 2所示,场景的绘 制初步达到了实时的效果。 5 结语 根据细节层次模型的思想,设计了基于 LOD的大规模数 字高程模型的数据组织策略与可视化方法,试验了数据分页 与细节层次模型相结合的算法和不同分辨率层次之间的边界 融合算法,初步达到了研究的目标。在已有的实验成果上, 通过提高数据存储与加载效率、改进视区计算算法,还能进 一步提高大规模数字高程模型的可视化性能。 参考文献 [1] 汤国安,刘学军,闾国年,等. 数字高程模型及地学分析 的原理与方法 [M] . 北京:2005:176-180. [2] 石雄,朱毅. 一种面向现代 GPU的大规模地形渲染技术 [J] . 成都信息工程学院学报,2009,24 (3):230-235. [3] 贾俊涛,孟婵媛,谭冀川,陈超,郭晕. 基于海量海底地 形数据的存储和可视化研究 [J] . 海洋测绘,2009,29 (1):31-34. [4] 马纯永,陈戈,陈勇,李文. 基于金字塔模型的地形网格 裂缝消除算法 [J] . 微计算机信息,2009,25 (5-3):158- 159. 作者简介 张雷,男(1975-),助理工程师,研究方向:地理信息系统 与网络技术。 表 2 图 2 线框模式下 DTM的可视化效果 (上接第 103页) 进行检测验收,经检测验收合格后,方可交付使用。设计或 施工不当的防雷系统不仅不能有效防止雷电侵害,相反可能 导致引入雷电灾害。 3.2 使用安全合格产品 安装的防雷装置必须是按国家有关规定取得 《计算机信 息系统安全专用产品销售许可证》的专用产品。禁止使用未 贴“销售许可”标志、不合格或禁用的防雷产品。目前,绝 大部分防雷产品自身办理了相关保险手续,为了避免因防雷 产品自身问题,给用户带来不必要的损失,在选购计算机信 息系统防雷产品时,应确保产品已办理了相关保险手续。 3.3 定期检测制度 安装了计算机网络防雷系统,并不代表着网络就可以永 远高枕无忧。定期检测是防雷系统后期维护的必要措施,每 年至少应该在雷雨季节到来之前,委托当地防雷中心对防雷 系统进行一次安全检测,雷雨季节期间,应该加强外观巡视, 经常检查防雷设备的性能指示标志,及时发现并更换设备。 通过上述措施的实施,能有效防范因各种感应过电压及 过电流给计算机网络系统造成的设备损坏,从而减少其带来 的经济损失;只有建立多层次的计算机防雷系统,才能确保 计算机信息系统的安全运行,最大限度地防御和减轻雷电灾 害对计算机信息系统造成的危害和损失。 参考文献 [1] 何俊华,宾雍伟,宾雪. 计算机信息系统雷电防护 [J] . 湘潭师范学院学报(自然科学版),2009(2):80-82. [2] 李爱华,陈传振,任学民,等. 计算机网络防雷误区分析 [J] . 科技资讯,2009(8):26-28. [3] 宋军. 计算机网络系统中防雷技术的应用 [J] . 黑龙江气 象,2009(1):42-43. [4] 张湘,何刚. 企业通信计算机网络防雷技术 [J] . 山东煤 炭科技,2008(6):112-114. [5] 蔡纪鹤,陈峰,杨振文. 计算机信息系统的防雷设计 [J] . 低压电器,2009(14):43-46. 作者简介 田青波,男 (1971,工程师学士,研究方向:计算机技术、 网络安全。 张雪奇,男(1972-) 工程师,硕士,研究方向:计算机技术。 何非,女(1980-),工程师,硕士,研究方向:军事情报。 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 115- -
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