安防一体化系统电涌保护设计的标准化和模块化.doc

1、安防一体化系统电涌保护设计的标准化和模块化摘要：随着防雷意识的不断加深，国内防雷产业的发展方兴未艾，国产 SPD 已经从实践摸索，借鉴国外技术中闯出了一条技术创新之路。但不同于标准化的 35mm DIN 导轨安装的低压配电系统电涌保护器，信息系统电涌保护器的发展一直受到信息系统特点的制约，无论从外形、接口方式、或者应用标准等方面可以称的上是五花八门，无奇不有 关键词：信息系统 安防系统 SPD 标准化 模块化 XP 随心 专利 随着防雷意识的不断加深，国内防雷产业的发展方兴未艾，国产SPD 已经从实践摸索，借鉴国外技术中闯出了一条技术创新之路。但不同于标准化的 35mm DIN 导轨安装的低压

2、配电系统电涌保护器，信息系统电涌保护器的发展一直受到信息系统特点的制约，无论从外形、接口方式、或者应用标准等方面可以称的上是五花八门，无奇不有。这也是因为信息系统本身固有的复杂特性带来的。目前的包括安防系统在内的信息系统 SPD 大致上需要符合以下特点：1 保护电压等级多 - 大约从 5V 开始一直到 200V，甚至有更高的特殊需求2 接口众多 - RJ11/45、D 型 9 针、15 针、25 针.、端子类、BNCTNCNDIN.同轴类等常用的几十种连接方式。3 线路标准多 - RS485/422、RS232、V.11、V.24、V.35PSTN、DDN、ADSL、ISDN、10 BASE

3、T、 10 BASE 2、10 BASE 5、10/100 BASE T、TOKEN RING等等几十种。4 数据传输率差异大，从几 Kbit/s - 到几百 MBit/s 甚至几个 G乃至更高5 信号传输要求差异大，平衡式、非平衡式、屏蔽、非屏蔽、CAT3、CAT5.6 安装方式要求差异：平台放置、导轨固定、19 英寸标准机架安装、挂墙.7 系统要求差异大：消防系统、门禁及对讲系统、监控系统、防盗报警、一卡通系统、自动抄表、卫星与有线电视、音频扩声.基于上述特点，不论是对于国内还是国外厂家生产的信息系统电涌保护器都造成了一些困扰。1 规格繁多，2 外形繁多3 安装方式繁多4 可代换性差5 防

4、雷方案设计困难，系统一体化设计性差。6 维护困难7 无升级特性，资源重复利用性差。设计人员对于不同的或者非标的安装方式无从下手；而用户寻找最适用的产品非常困难，而且维护更换基本接近于重新施工。上述问题已经严重影响到了信息系统电涌保护器产业的发展。广州雷迅自 2002 年研发出全球第一台 19 英寸标准机架式 10/100M自适应网络防雷器 RJ45-24E 以来，一直致力于解决上述困扰信息系统电涌保护器发展的问题。广州雷迅研发人员综合了低压配电系统电涌保护器的发展历史，并深入调查了各种信息系统的电涌保护需求，详细分析了信息系统电涌保护器在各行业的应用，创新的推出了“XP 随心系列”模块化信息系

5、统电涌保护器，并申请了相应的国家专利。该系列产品已进行了测试和部分系统的应用，测试结果和使用效果均非常理想，彻底或局部解决了上面谈到的各种问题，为使用者的选型及安装提供真正的随心 DIY，并将信息系统电涌保护器的研发思路推向全新的领域，为安防各个子系统的一体化设计带来了全新的方法。“XP 随心系列”信息系统电涌保护器吸收了低压配电系统电涌保护器的标准化 DIN 导轨安装思路，同时又兼顾了信息系统 19 英寸标准机架的安装方式，并且兼容了目前信息系统电涌保护器的各种安装方式，解决了信号防雷器在实际的安装及使用的一大困扰，创造性的 XP 系列信息系统电涌保护器划分成两个模组组成：一、 XP 系列安

6、装底座，主要性能：a.传输特性:直流:548V,信号:01000MB。b.标称放电电流（8/20s）：5kA。c.最大放电电流（8/20s）：10kA。注：以上性能已经符合目前绝大多数信息系统应用的需求，且满足GB50343 的 LPZ0-1 界面的前级电涌保护器要求。二、M 系列模块主要性能：a.接口型式：提供信号传输的标准输入输出口。b.传输特性:直流:548V,信号:01000MB。c.保护水平：从 15V-500V 多种等级。d.插损：0.5db。注：以上性能已经符合目前绝大多数信息系统应用的需求，且符合GB50343 的 LPZ1-2 界面的后级电涌保护器要求XP 系列底座和 M 系

7、列模块的组合符合 GB50343 中信息系统各级保护的防雷需要。下面简单的例子描述了“XP 随心系列”信息系统电涌保护器的特点一 XP19 的应用：（参考图 1）XP19代表 19 英寸机架式的电涌保护器前级底座，主要提供 19英寸机柜的机架式安装的解决方案，通过使用不同的随心 M 系列模块解决不同接口方式的信号及低压电源的保护，主要方式如下：a. 根据实际需要选择保护模组的数量：使用者可以根据实际设备的状况选择安装 X 路（最多 24 路或使用n 台 XP19 扩展到 n24 路）电涌保护器模块，实现 X 路 X 通信标准的级架式保护，一方面降低用户一次性投入暂时没有用到的模块而造成资源浪费

8、，另一方面可以为用户以后作扩展用。b. 根据实际的不同设备需要选择不同的保护模组：在实际的应用中，常常存在同一个机柜中同时有多种传输信号，如：网络线路、视频线路、其他数据采集信号等等，用户可以通过很简单的方法选择不同的模组插到同一个 XP19 就可以实现不同的信号的保护。c. 防雷工程等电位连接防呆：所有的随心 M 系列模块的接地由 XP19 内部等地位接地，避免因为防雷工程施工考虑不全面而造成防雷系统失效或效果不佳，XP19 的防呆式设计，就算不完全了解防雷工程的人员也避免因工程施工因素带来的影响。图 1二、XP35 的应用：(参考图 2)XP35代表 35mm 导轨式安装的电涌保护器前级底

9、座，主要提供信号数量少或信号不集中在同一个区域的解决方案，主要应用如下：a多组 XP35 的组合成防雷模组：针对不同的信号场合，通过 n 组 XP35 的随心组合，为各种的信号场合解决信号的防雷方案。如：XP35视频模组电源模组控制线路模组，就可以完成监控摄像头的完全保护。b底座单独使用作为前级电涌保护器:该系列底座提供多种接线的方式，可以实现 14 线的多种型式的前级保护，解决一般的设备保护方案。如：此方式可以取代目前在电话线路普遍使用的科隆结构电话防雷器。c底座随心系列 M 模块作为前后级保护:对于雷电环境比较恶劣或比较精密的设备，可以通过底座随心系列模块作为前后级保护，该组合通过多种解决

10、方式，如：底座 14 路输入(或输出)，底座 14 路输出(或输入)，解决接线式的环境。底座 14 路输入(或输出)，底座 14 路输出(或输入)，解决接线式的环境。模块 14 路输入(或输出)，模块 14 路输出(或输入)，解决接线式的环境。底座 14 路输入(或输出)，底座 14 路输出(或输入)，解决接线式转换为其他接口的环境。如 RS485 线路转换 DB9 或其他接口。模块接口输入，模块接口输出，解决标准接口输入输出的方案。等等因为信号的种类非常多，传输方式各不相同，相应接口也多种多样，各种信号的保护及型式可以根据不同的需要随时实现。图 2三、M 系列随心模块提供多种接口多种标准实现

11、多种组合方式(参考图3)XP 随心系列系列模块目前提供了 RJ11、RJ45、BNC、F10、SMA、9针 D 型、USB、接线端子式等接口方式的模块，未来还可以根据发展设计出更多的接口方式以适应信息系统的迅速发展，以满足用户的扩展升级及兼容。图 3“XP 随心系列”信息系统电涌保护器的设计目标是：让您能够随心的搭建您最适合您需求的电涌保护系统。所谓“XP” X-PROTECTION，就是随心的保护（PROTECTION）任意的(X)数量，任意的(X)接口，任意的(X)信息传输标准。下面我们就几个方面深入的展开“XP 随心系列”信息系统电涌保护器的优势一）系统一体化的设计优势鉴于我们前面谈到的

12、原因，信息系统的电涌保护设计非常困难和繁复，你必须了解到传输标准、接口方式等等信息，才能着手在一大堆型号中挑选合适的规格进行下一步的设计工作。设计人员对于产品规格、特性、接口方式必须非常熟悉，而且要对设计的系统内核传输方式等有所了解，这无疑增加了设计人员的工作难度和工作量。而“XP 随心系列”革命性的标准化设计可以允许你在设计开始阶段，不用再为什么接口、什么频率特性、什么工作电压、什么功率、什么传输模式等等恼人的问题而发愁了。简单到只要数出各种线路的数量，就可以实现系统一体化的电涌保护布局，设计出诸如 XP35*50 或者XP19*3 就可以了，并且根据设计优化布线，实现更为完善的防雷效果。如

13、果需要进一步设计和优化时，你仅仅需要了解 XP 应用指南和从大量的应用实例中选择合适你要求的模块就可以了。如果是在施工阶段二次设计，则更为简单。因为不论线路、设备规格、品牌、界限方式有什么变化，XP35 或者 XP19 只需要通过简单的调整不同的模块就可以完成以往的大量繁杂的整改工作。二）工程期的调整优势对于一个防雷项目而言，经常会遇到施工现场甲方要求临时调整保护的数量、种类等情况。 “XP 随心系列”允许您简简单单的拔下一个模块，插上另外一个模块就可以轻松满足甲方的要求。这在传统的信息电涌保护产品中是无法想象的。更为轻松的是为了合理布线，您可能只需要将两个模块对调一下位置，就可以使走线更为合

14、理。三）系统升级的优势众所周知 IT 行业的摩尔定律，说明了信息系统的发展非常迅速，如何保护客户的投资，当系统更新升级时，怎样尽量保证客户原来的投资不至于浪费。传统信息系统电涌保护器当遇到系统重大升级时，只能完全废旧换新。而“XP 随心系列”可以允许您只要更换一个新的模块，就可以享受系统升级的全新体验。所以您不必再为您的百兆网升级成为千兆网时，电涌保护问题该如何解决而发愁了。四）维护的优势电涌保护器毕竟是一种保护性器件，当过度雷击发生时，需要预期电涌保护器本身的不可修复性损坏。那么维护更换将是应用中必须考虑的问题。常规的电涌保护器如果一旦发生损坏，你将不得不整体拆卸，并安装新品到原位。而“XP

15、 随心系列”的设计，将相对易损的部分零件设计在模块中，在绝大多数情况下，你的维护更换工作是免工具的，同样是简简单单的拔取损坏的模块并插入新模块。另外，在巡检性维护过程也是很简单的拔取、检测、插回,充分体现出了“XP 随心系列”非常的设计理念-人性化设计。五）二次开发优势“XP 随心系列”允许设计人员通过不同的组合方式，对信息系统电涌保护器进行二次开发。XP 系列提供 XP35、XP19 等几种底座，提供M100E、M*T、M*B.等若干模块，为应用提供了巨大的想象空间，设计人员可以根据自己的系统需求，轻易组成一种最适宜、最经济的全新保护模式。例如 ASP 原有规格的 RJ45-24E 可以使用

16、 XP19+24 个 M100E 组成，而 XP35B+M24C 则可以方便的应用在消防报警领域，组合 XP35A+M06B则可以对视频监控进行保护。六）标准化优势“XP 随心系列”标准化的 DIN 导轨底座设计、19 英寸机架式底座设计，等都采用了统一标准的模块，也就是说你可以将原安装与 DIN 导轨底座的模块，根据需要换到 19 英寸机架式底座上。包括安装在 XP04等其他底座上。而且“XP 随心系列”标准化的 DIN 导轨安装方式，允许在施工中预装底座，设备进场才安装模块等随心方式。在各行各业的应用领域中，例如智能建筑领域，安防领域都可以在建筑期预装底座，交楼才安装模块。这一切均因“标准

17、化”而成为可能。七）电源、信号工程系统化在防雷的工作中，一直都强调系统防雷，很多人都因为谈”系统”色变，不知道如何入手，在实际安装中往往因为方案不全面、不同保护器等电位处理不完善等原因而造成整个防雷系统失效。 “XP 随心系列”集合了电源及信号的防护，有了“XP 随心系列”,你不再为此操心，可以大大简化防雷的系统工程，工作就从此得到全面的简化。“XP 随心系列”革命性的设计，打开了一片思维的天空，可以让您的设计欲望尽情的飞翔！“XP 随心系列”信息系统电涌保护器的这场技术革命，仅仅是广州雷迅致力于创造更新、更好、更符合客户需求的又一个新的开始。参考文献：1.GB503432004建筑物电子信息系统防雷技术规范2.GB18802.12002/IEC616431：1998低压配电系统的电涌保护器（SPD）第 1 部分：性能要求和试验方法3.GB5005794建筑物防雷设计规范