广东省兴宁市气象局
摘要：本文分析了雷电对加油站信息系统的危害，并对加油站信息系统的防雷保护措施进行了探讨，旨在提高加油站信息系统的防雷水平，保证更信息系统元件的正常工作。
关键词：加油站信息系统；防雷保护；技术措施
一、前言
近年来，随着科技水平的不断提高，社会已进入网络化时代。目前在加油站中广泛应用的各种网络通讯产品，各种电脑加油机，自动处理每一笔交易；一些先进的加油站更是拥有自动液位监测仪，随时监控油品的存量。随着加油站信息系统的广泛应用，在强对流天气，加油站遭雷击引起的信息系统故障也日趋增多，由此而造成的直接和间接经济损失也越来越大，雷电灾害已经成为销售企业加油站的重大隐患。因此，切实做好加油站信息系统防雷击防护工作就显得尤为重要。下面对加油站信息系统的防雷保护技术措施进行分析与探讨，以供参考。
二、雷电对加油站信息系统的危害分析
由于加油站都建在城区开阔地带或郊区、山区、乡村、高速公路等道路边的开阔地带；而且引入加油站的ISDN等通信线路通常也是由户外架空明线引入的，并且通常未安装专用电涌保护器（SPD）做雷电防护措施，因此，很容易遭受雷击损坏。近年来，雷电对加油站网络通讯系统造成了相当的多破坏。加油站电脑加油机遭雷击损坏的案例也很多。例如2016年4月2日，广东地区正值雷雨季节，某加油站遭受雷电袭击，造成该加油站众多弱电设备烧毁。据统计，此次雷击事故烧毁2台加油机主板，6台加油机DOPS程序板，通信集线器一台；造成液位仪监测控制台内部电源适配器，主板和罐区8只液位仪数据采集板损毁，同时损坏摄像枪1只，计算机电源1只，造成加油站无法正常运行，直接经济损失5万元。根据事后勘察发现这次遭受雷击的主要原因是：一是该加油站380V供电线路由室外架空线路引入配电室，再由配电室通过地沟埋设电源线缆引入加油区，未安装电源浪涌保护器；二是引入加油站的电话线、网线由室外架空引入办公区，线路未做任何屏蔽措施，监控系统摄像头信号线直接悬挂于钢结构棚的钢梁上，无屏蔽保护措施，在信号终端未安装信号浪涌保护器；三是液位仪及加油机信号传输系统埋地敷设，敷设时未能避开接地扁钢，也没有采取有效防护措施，信号传输线具有屏蔽层，但屏蔽层未接地，未安装信号浪涌保护器。因而造成雷击电磁脉冲对电源或信号线路产生瞬间过电压，造成设备的损坏。因此，分析雷电对加油站信息系统的危害，做好加油站防雷工作十分重要。
三、加油站信息系统的防雷保护技术措施
（1）加油站建筑屋面的防雷保护。在加油站建筑屋面增设明装避雷网（带），避雷网（带）采用Φ12热镀锌圆钢制作安装，网格尺寸≤10m×10m或12m×8m，每隔1.2－1.5m做一支架，高度为15cm，转弯处0.5m，并在屋顶转角处安装避雷短针，引下线与立柱主筋相连接；避雷网（带）与引下线和支持卡的连接要做成“┓”型，构成闭合回路。引下线不少于两根，其间距不宜大于18米；天面外露金属物应就近与防雷装置可靠连接，将接闪器、引下线和地网连接，构成一个完整的防直击雷装置，接地电阻值≤10Ω。所有建筑物天面外露金属物采用Φ12热镀锌圆钢就近与明装避雷网（带）进行等电位连接，使得接闪装置在接闪的同时，外露金属构件与避雷网（带）处于均压的状态，从而起到保护的作用。
（2）加油站IC卡管控电脑系统防护。该系统硬件上主要由管理机和集线器组成，管理机是指装有加油站IC卡管理系统软件的计算机，集线器是指联系管理机和加油机之间的通信设备。由于管理机与加油机通讯采用RS232点对点（（P2P）通讯方式，所以管理机内需要插入多串口卡以扩充与加油机枪数相同数量的RS232串行口。因此，加油站IC卡管控电脑系统防雷上，应针对每组加油机内数据采集器、加油机控制总线处安装通讯信号信息系统浪涌保护器，将通讯信号电涌保护器安装于防爆箱中，用于每组加油机内数据采集器和中控主板信号线路的防雷保护。加油机信号传输线采用屏蔽线缆，并在加油机与信号终端两端做好接地。
（3）加油站监控系统的防护。1）室外视频系统防雷保护。①带云台的前端摄像机的保护：在前端摄像机的视频、控制线输出端和电源输出端接入SPD过电压保护器，接口为标准接口；②固定的前端摄像机的保护：在前端摄像机的视频输出端和电源输出端接入SPD过电压保护器，接口为标准接口。（备注：解码器到前端摄像机的线缆应尽量短（即控制箱距离摄像机越近越好），并应穿金属管敷设，金属管应两端接地，金属管之间用6mm2的多股铜芯线跨接。光纤的金属加强芯应可靠接地）；2）监控室内视频系统防护。①安装于室外视频线进室内设备的前端，SPD过电压保护器串联接入设备，出线端接被保护设备，其采用BNC接口串联接入线路监控室内控制系统防雷保护。监控系统的信号线路宜采用屏蔽线缆或穿钢管保护，并在线缆或穿线管道的两端接地；②安装于室外控制线进室内设备的前端，SPD过电压保护器串联接入设备，出线端接被保护设备。主控机、分控机的信号控制线、通信线，宜在线路进出直击雷非防护区（LPZOA）或直击雷非防护区（LPZOB}与第一防护区（LPZ1}交界处装设适配的线路浪涌保护器。信号系统浪涌保护器的选择应分别根据视频信号线路、解码信号控制线路等的性能参数来选择。
（4）加油机液位仪检测系统防护。1）按照信号系统雷电及过电压防护要求，应在从营业厅液位仪检测仪引出的液位仪控制线上安装额定负载电流1-1.5A的大功率特殊信号电涌保护器，用于液位仪检测仪信号线路的保护；2）罐区液位检测仪与机房液位监测控制台之间的信号线路应采用屏蔽线路，线路的两端分别与油罐和机房的等电位网络相连。在油罐液位仪控制器每对485数据信号线端分别串联安装壹套XP35B+M06C控制信号防雷器。此型号防雷器为串联安装。
（5）电话线路的防护。电话线是计算机网络系统实现远程通信的必备条件。而加油站电话线路一般多是架空引入的，雷电波很容易通过电话线输入而击毁电话机。因此，电话线路通讯SPD过电压保护器应依据IEC通讯SPD过电压保护器的标准而设计，接口应为标准RJ11/45共用水晶接头，适用于1至4对PSTN线路普通专线通讯设备的信号防雷保护。最好的办法是在电话线进入室内前，穿金属管埋地（埋地长度不宜小于2√p），金属管两端接到地极上引入，并安装专用的电话避雷器；同时，在电话线进入MODEM，POS机前端一侧加装SPD过电压保护器。
（6）加油站信息系统应当采用共用接地防护。将设备的安全保护地、信号工作地、屏蔽接地、防静电接地和浪涌保护器接地、防雷接地等通过设置等电位连接网络联接在一起，接地线不得形成闭合回路，系统的接地干线宜采用截面积不小于16平方毫米的多股铜芯绝缘导线。信息设备应当远离外墙结构柱，位于房间中间位置。信息系统信号浪涌保护器的选择应根据线路的工作频率、传输介质、传输速率、工作电压、接口形式、特性阻抗等选用电压驻波比和插入损耗小的适配的浪涌保护器。
四、结语
总之，由于加油站所属环境为雷电高风险地区，在雷击发生时，产生巨大瞬变电磁场，在1KM范围内的金属环路，如网络、信号及通讯金属连线等都会感应到雷击，将会影响网络、信号及通讯系统的正常运行甚至彻底破坏系统。因此，加油站应在营业厅加油机总控制线上安装精密的控制信号浪涌保护器，用于加油机总控制线路的保护。并在PSTN拨号网络通讯线MODEN前和电话通讯系统进线端分别安装电话线路通信浪涌保护器，用于保护电话通信线路及各设备网卡，从而实现整个信息系统的防雷。
参考文献：
[1]GB50156-2002汽车加油加气站设计与施工规范[S].北京.中国计划出处社，2006
[2]GB50057-2010建筑物防雷设计规范[S].北京：中国计划出处社，2010
[3]GB50156-2012汽车加油加气站设计与施工规范[S].