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1 引言
我國每年因雷電災害造成3000～4000人傷亡，直接經濟損失達數(shù)億元，而由此造成的間接經濟損失則難以統(tǒng)計，產生的社會影響也越來越大[1]。目前，我國尚未制定有關加油站雷擊風險評估的國家標準，僅重慶等部分省市出臺了雷擊風險評估的地方標準，針對加油站、液化石油儲配站和煤礦等項目進行雷擊風險評估的《易燃易爆場所雷電災害風險評估技術規(guī)范》也未出臺[2-5]。本文參照IEC和國內最新制定的雷擊風險評估標準，利用通用的方法對山東省淄博市桓臺縣某加油站進行雷電災害風險評估，供大家共同探討。
2 項目概況
本項目位于山東省淄博市桓臺縣果里鎮(zhèn)侯莊村，湖南路以東，坐東朝西，東西長109.83米，南北寬80米，南側儲油罐，東側為辦公、配電、庫房等一排房屋，中間為加油機及金屬罩棚，金屬罩棚內筋作為引下線，建筑高度8.2米，為二類防雷建筑物，其平面布局見圖1。服丈枋括電源線路、通信、監(jiān)控線路和電話線路。電源線路在距離建筑物15米處采用穿鋼管、埋地敷設入戶方式；通信線路為光纖接入，監(jiān)控線路和電話線路為穿鋼管埋地敷設方式。防雷設計有雷電防護裝置，在電源配電柜內有二級電源SPD保護，有效的等電位連接。如圖1所示。
3 雷電活動特征分析
以下雷電資料取自山東省閃電定位系統(tǒng)，以項目現(xiàn)場測量的地理位置參數(shù)（中心位置：E118°07.888′，N36°53.681′）為參考點，選取其所在區(qū)域（5km范圍內）地閃活動5年（2006.07～2011.06）的地閃數(shù)據(jù)，進行統(tǒng)計分析得出如下結論，作為雷電風險評價的基礎參數(shù)之一。
3.1 年平均地閃密度
圖2顯示以加油站5 km半徑范圍內地閃密度分布，加油站所在區(qū)域年平均地閃密度約為Ng=4.61次/（km2?a）。
3.2 雷電活動季節(jié)變化
對加油站5 km半徑范圍內5年的雷電數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和分析， 該區(qū)域發(fā)生地閃1672次（表1）。其中該區(qū)域發(fā)生負地閃1652次，發(fā)生正地閃20次，占總地閃比率分別為98.80%和1.20%。由表1可知地閃電流強度平均值為12.06kA。
圖3為以加油站所在區(qū)域為中心方圓5km范圍內各月閃電次數(shù)占全年的百分比，3至5月份雷電活動逐漸增強，6至7月份強度急劇加強，8月份達到全年最強，9、10月份急劇降低，而11月份至次年1月份沒有地閃發(fā)生。
春季（3、4、5月）、夏季（6、7、8月）、秋季（9、10、11月）和冬季（12、1、2月）閃電次數(shù)分別占全年總數(shù)的5.14%、91.86%、2.75%和0.24%。可以看出夏季占比最高，為全年雷暴活動的頻發(fā)期。
3.3 雷電活動日變化
依據(jù)圖4可得出以加油站所在區(qū)域為中心方圓5km范圍內閃電活動日變化規(guī)律：該區(qū)域閃電活動表現(xiàn)為2個高峰期，上午 7～14時為地閃活動高發(fā)時段，占比為48.99%；夜間22～03時為地閃活動高峰期，占比為30.21%； 4～6時地閃活動相對較少。
因此，建議在夏季6、7、8月份密切關注雷雨天氣活動，重點關注7～14時以及22～03時的雷電活動，提前做好各項防雷措施。
3.4 土壤電阻率
通過對該加油站現(xiàn)場勘測測定土壤電阻率平均值為6.18Ω?m，表面在測點上隨著地極間距的增大土壤電阻率測量值變化不大，土壤分布比較均勻[6]。
一般按式（1）計算[7]：
（1）
式中：為所測土壤電阻率，為季節(jié)修正系數(shù)，現(xiàn)場勘測土壤為干燥粘土，天氣為晴天，溫度為32℃，取為1.5，則=1.5×23.24=9.27Ω?m。
4 加油站雷擊風險評估
4.1 采用的評估方法
根據(jù)《汽車加油站設計與施工規(guī)范》（GB50156-2012）、《建筑物防雷設計規(guī)范》（GB50057-2010）、《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術規(guī)范》（GB50343-2012）等標準中的雷擊風險評估方法，雷擊風險的計算由式（2）確定：
（2）
式中，是雷擊次數(shù)，是雷擊導致?lián)p害概率，是雷擊損失。
4.2 雷擊風險評估計算
（1）年平均雷擊次數(shù)。淄博地區(qū)的雷暴日數(shù)是32d，Ng=0.1×Td=3.2次/（km2?a），而閃電定位資料顯示最近五年其Ng=4.61次/（km2?a）。雷擊加油站等效接收面積Ad=4.78×103m2，雷擊建筑物周圍250m范圍內的截收面積AM=1.41×105m2。位置因子Cd取0.5，環(huán)境因子Ce取0.5，變壓器因子Ct取0.2。（見表2）
（2）雷擊建筑物造成的損害概率。該加油站直擊雷措施到位，取PA=10-2；該加油站為二類防雷建筑物，PB=0.05；電源系統(tǒng)設置了二級SPD，信號系統(tǒng)未設計SPD，不符合規(guī)范要求，PC（電源）=10-2，PC（信號）=1；雷擊建筑物附近引起內部系統(tǒng)故障PM的概率取決于雷電電磁脈沖防護措施（LPM），即因子KMS的防雷措施，KMS=1×1×0.0002×（1.5/1.5）=0.0002，所以PM=2×10-4；在服務設施線路入戶處電源系統(tǒng)設置了二級SPD，信號系統(tǒng)未設計SPD，不符合規(guī)范要求，取Pu（電源）= Pv（電源）=Pw（電源）=Pz（電源）=10-2，Pu（信號）=Pv（信號）=Pw（信號）=Pz（信號）=1。
（3）建筑物雷擊風險分量的計算。該加油站工作人員較少，防護措施到位，如發(fā)生火災危險，會產生低程度驚慌。（見表3）
將各參數(shù)代入相應公式，表4是雷擊建筑物風險分量計算結果。
4.3 雷擊風險計算結果分析
加油站內的人員生命損失風險R1=1.29×10-2，大于一般可接受的容許值RT=10-5，未達到防護要求，需要對建筑物的防雷措施加以完善，以降低人身傷亡風險。
加油站內的公眾服務損失風險R2=1.52×10-4，小于一般可接受的容許值RT=10-3，達到了防護要求。
加油站內的經濟價值損失風險R4=1.52×10-2，大于一般可接受的容許值RT=10-3，未達到防護要求，需要對建筑物的防雷措施加以完善。
4.4 降低風險防護措施
當依據(jù)新版《建筑物防雷設計規(guī)范（GB50057-2010）》要求，將信號系統(tǒng)安裝配合的SPD，則：PC信號=PU信號=PV信號=PW信號=PZ信號=10-2。采取以上措施后，建筑物內所考慮的各種損失的相應風險分量見表5。通過計算可以看出：加油站內的人員生命損失風險R1=1.74×10-4，仍大于一般可接受的容許值RT=10-5，未達到防護要求，因此，只靠采取相應的防雷措施仍不夠，需通過加強對人員防雷知識的培訓，增強工作人員的防雷意識，采取“躲”的方式來降低風險。（見表5）
5 雷電防護措施和建議
（1）在防雷裝置施工期間，必須嚴格按審核批準的設計方案施工，不得隨意更改。接閃器、引下線、接地裝置等應采取符合標準設計的防直擊雷措施。在供配電系統(tǒng)的電源端應安裝與設備耐核平相適應的浪涌保護器，所有電子信息系統(tǒng)應采取防雷電電磁脈沖措施（如接地、屏蔽、等電位連接、合理布線及安裝浪涌保護器等）。在各強弱電間、控制室、高壓變配電室等設局部等電位聯(lián)結，相應的該處所有金屬管道、支架等金屬構架，PE線以及預埋件均與局部等電位聯(lián)結板聯(lián)結。地網(wǎng)用作電氣設備的工作接地和保護接地、防雷接地和防靜電接地，以及電信系統(tǒng)接地。埋地油罐的罐體、量油口、阻火器等金屬附件進行電氣連接并接地；加油機外殼、配電箱外殼及穿線鋼管與接地網(wǎng)可靠連接。
（2）加油站靜電安全防護措施：加油站投入使用后，注意采取人員防靜電措施和設備防靜電措施。在站區(qū)內工作人員應穿戴防靜電工作服、鞋和手套，不得穿用化纖衣物。穿著防靜電鞋時，要考慮所穿襪子的導電性，嚴禁在鞋內外粘貼絕緣墊。在進入站區(qū)入口處應設置消除人體靜電裝置。在灌裝汽油前，應做好拖車的接地，并與卸油口做好等電位連接。
（3）建立防雷裝置管理與維護制度。采用具有相應防雷工程專業(yè)設計和施工資質的單位實施，工程竣工后應經過驗收，驗收合格后方可投入使用。投入使用后，對防雷裝置的設計、安裝、隱蔽工程圖紙資料、年檢報告等，應及時歸檔，妥善保管。建立防雷裝置周期性維護和日常性維護制度，維護周期為半年，應在每年的上、下半年各進行一次全面的檢測；日常性維護應在每次雷擊之后進行，尤其是檢查SPD是否失效。
（4）建立雷電災害應急預案制度，明確崗位職責和人員以及事故處置工作流程，并每年進行一次應急演練。
參考文獻：
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中圖分類號：TP274.4 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2013）12-0217-02
1 引言
隨著近年來我國各省市閃電定位系統(tǒng)的建立與完善，閃電定位數(shù)據(jù)已在雷電臨近預報及雷電防護工作中得到廣泛應用。在雷電臨近預報的應用上，閃電定位資料作為雷電臨近預報的重要參數(shù)之一[1]，這方面的應用和研究也較多[2]-[3]。在雷電防護的應用上，雷電災害風險評估中的地閃密度、雷電流累積概率等參數(shù)均可從閃電定位數(shù)據(jù)中獲得，而且多年的地閃數(shù)據(jù)能突出反映被評估對象所在地理位置的實際雷電活動規(guī)律，比經驗公式計算更為準確；另外在雷災調查與鑒定中，閃電定位數(shù)據(jù)是判斷災害是否為雷電引發(fā)的一項重要參考依據(jù)。本文介紹了深圳市閃電定位系統(tǒng)的結構、探測原理、探測參量與指標等，總結了閃電定位數(shù)據(jù)在深圳市雷電災害風險評估、雷災調查與鑒定中的應用，以期對雷電防護工作有一定的參考價值。
2 閃電定位系統(tǒng)介紹及其數(shù)據(jù)說明
2.1 閃電定位系統(tǒng)介紹
深圳市閃電定位系統(tǒng)是由ADTD雷擊探測儀、中心數(shù)據(jù)處理站、圖形顯示工作站、數(shù)據(jù)庫與網(wǎng)絡瀏覽服務器、通訊系統(tǒng)5個主要部分組成，能夠實時、連續(xù)、高精度地提供雷電發(fā)生的時間、位置、極性、強度等雷電活動參數(shù)。系統(tǒng)采用聯(lián)合雷電定位（IMPACT）原理，即測向定位是利用一對正交的磁場線圈，測定雷電所在的方位；時差定位是測定雷電信號到達各測站的時刻，并根據(jù)雷電信號到達各測站的時間差來計算確定產生雷電的位置。由5個探測站組成的雷電監(jiān)測定位網(wǎng)，可以覆蓋整個深圳市，該雷電監(jiān)測定位系統(tǒng)的探測參量與相關指標（見表1）。
2.2 數(shù)據(jù)存儲結構
閃電定位的數(shù)據(jù)是實時采集并實時存入Oracle數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)表中，該數(shù)據(jù)表包含了探測到的地閃的主要特征參數(shù)，如地閃時間、經度、緯度、電流強度和陡度、電荷、能量、定位方式及誤差等。同時在入庫的時候給每條記錄都增加了一個地閃所發(fā)生區(qū)域的字段，構成了完整的空間數(shù)據(jù)表的數(shù)據(jù)結構形式。
3 數(shù)據(jù)處理與分析方法
3.1 數(shù)據(jù)處理
本文采用2005-2012年共8年的閃電定位數(shù)據(jù)，利用數(shù)據(jù)庫查詢功能導出數(shù)據(jù)表中時間、經度、緯度、電流強度和陡度、定位方式6個字段。其中時間精確到秒，經緯度精確到小數(shù)點后6位，電流強度和陡度精確到小數(shù)點后1位，定位方式選擇三站以上的定位數(shù)據(jù)。
3.2 數(shù)據(jù)分析方法
本文主要介紹按閃電定位數(shù)據(jù)來繪制地閃密度圖，雷擊點臨近地閃定位圖、地閃的時間和地域分布特性等。運用ArcGIS軟件的ArcMap組件，繪制地閃密度圖、雷擊點臨近地閃定位圖，并結合ArcToolbox中的空間分析模塊所提供的Analysis Tools、Data Management Tools、Spatial Statistics Tools功能進行相關數(shù)據(jù)處理和分析，其中Analysis Tools是用來把導出的深圳外切矩形數(shù)據(jù)與深圳邊界求交集，從而得到深圳界內的地閃數(shù)據(jù)，Data Management Tools是用來進行空間投影即原始數(shù)據(jù)的地理坐標系轉換成投影坐標系，Spatial Statistics Tools是把處理好的數(shù)據(jù)進行點密度分析，即可得到地閃密度。[4]
4 雷電災害風險評估中的應用
4.1 全市地閃密度圖的繪制
雷電災害風險評估中風險值的計算需計算建筑物的年預計雷擊次數(shù)，年預計雷擊次數(shù)與雷擊大地的年平均密度（Ng）直接相關。按《建筑物防雷設計規(guī)范》GB50057-2010的規(guī)定，Ng=0.1×Td，Td為年平均雷暴日，Td根據(jù)當?shù)貧庀笈_、站資料確定，這樣全市的Ng值是相同的，但根據(jù)實測數(shù)據(jù)分析結果，雷電分布差異很大[5]。
利用ArcGIS軟件繪制了深圳市的年平均地閃密度分布圖（見圖1），圖中色標由深藍色到深紅色，所表示的地閃密度依次升高。其地閃密度分布特征是：西部高于東部，高密度區(qū)主要分布在寶安區(qū)和市區(qū)的部分地區(qū)。
4.2 單個建筑物所在位置地閃密度取值
在雷電災害風險評估中，當確定建筑物地理信息后，在ArcMap的地閃密度圖中可進行標注，所取實例為深圳西涌天文臺（見圖2），考慮到閃電定位存在的誤差，提取標注點所在1km2單元格及周邊8格單元格的地閃密度數(shù)值，取其平均值作為地閃密度值（見表2）。
5 雷災調查與鑒定中的應用
當雷擊事故發(fā)生時，根據(jù)發(fā)生時間及地理信息，查詢事故發(fā)生前后半小時，事故點附近1km、1.5km及3km內的的閃電定位數(shù)據(jù)。在雷電災害調查與鑒定時應結合剩磁測量的結果和閃電定位的情況綜合考慮，給出判定結論。[7]
2013年8月30日上午5時左右，深圳某學校雷云過境后，消防監(jiān)控系統(tǒng)癱瘓。依據(jù)閃電定位系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析，8月30日4：45-5：15該校3公里范圍內共發(fā)生地閃7次（見圖3）。其中距離學校最近的一次地閃發(fā)生在4：57，學校西偏北方向約455m，此次地閃為負地閃，地閃強度為-51.8kA，平均陡度為-13kA/μs。根據(jù)閃電定位和剩磁測量結果，鑒定為雷擊建筑物附近產生閃電感應導致電子設備損壞。
6 小結與不足
采用閃電定位數(shù)據(jù)和地理信息系統(tǒng)軟件的方法，分析了深圳市雷電活動規(guī)律，并利用該規(guī)律在雷電防護中做了一些應用，小結如下：（1）閃電定位數(shù)據(jù)可以為雷電災害風險評估提供準確、符合建筑物所在地實際雷電活動規(guī)律的地閃密度值，為評估的定量計算提供數(shù)據(jù)基礎。（2）閃電定位數(shù)據(jù)可以為雷災調查提供災害發(fā)生時的閃電分布情況，結合剩磁測量的結果判斷災害是否由雷電引起，并可找出可能引起雷災的閃電位置及參數(shù)等。
由于目前閃電定位系統(tǒng)的探測精度和準確度較低，導致采集到的閃電位置與實際發(fā)生的位置偏離很大，三站以下定位數(shù)據(jù)（不可信數(shù)據(jù)）占到全部數(shù)據(jù)的一半以上，并且探測得到的雷電流幅值與真實值也有誤差。因此，更有效的將閃電定位數(shù)據(jù)應用到防雷減災工作中，亟需提高閃電定位系統(tǒng)的探測水平。
參考文獻
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2006年1月國家網(wǎng)絡與信息安全協(xié)調小組發(fā)表了“關于開展信息安全風險評估工作的意見”，意見中指出：隨著國民經濟和社會信息化進程的加快，網(wǎng)絡與信息系統(tǒng)的基礎性、全局性作用日益增強，國民經濟和社會發(fā)展對網(wǎng)絡和信息系統(tǒng)的依賴性也越來越大。
1什么是GIS
地理信息系統(tǒng)（GeographicInformationSystem,簡稱GIS）是在計算機軟硬件支持下，管理和研究空間數(shù)據(jù)的技術系統(tǒng)，它可以對空間數(shù)據(jù)按地理坐標或空間位置進行各種處理、對數(shù)據(jù)的有效管理、研究各種空間實體及相互關系，并能以地圖、圖形或數(shù)據(jù)的形式表示處理的結果。
2風險評估簡介
風險評估是在綜合考慮成本效益的前提下，針對確立的風險管理對象所面臨的風險進行識別、分析和評價，即根據(jù)資產的實際環(huán)境對資產的脆弱性、威脅進行識別，對脆弱性被威脅利用的可能性和所產生的影響進行評估，從而確認該資產的安全風險及其大小，并通過安全措施控制風險，使殘余風險降低到可以控制的程度。
3地理信息系統(tǒng)面臨的威脅
評估開始之前首先要確立評估范圍和對象，地理信息系統(tǒng)需要保護的資產包括物理資產和信息資產兩部分。
3.1物理資產
包括系統(tǒng)中的各種硬件、軟件和物理設施。硬件資產包括計算機、交換機、集線器、網(wǎng)關設備等網(wǎng)絡設備。軟件資產包括計算機操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡操作系統(tǒng)、通用應用軟件、網(wǎng)絡管理軟件、數(shù)據(jù)庫管理軟件和業(yè)務應用軟件等。物理設施包括場地、機房、電力供給以及防水、防火、地震、雷擊等的災難應急等設施。
3.2信息資產
包括系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息、系統(tǒng)維護管理信息。系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息主要包括地圖數(shù)據(jù)。系統(tǒng)維護管理信息包括系統(tǒng)運行、審計日志、系統(tǒng)監(jiān)督日志、入侵檢測記錄、系統(tǒng)口令、系統(tǒng)權限設置、數(shù)據(jù)存儲分配、IP地址分配信息等。
從應用的角度，地理信息系統(tǒng)由硬件、軟件、數(shù)據(jù)、人員和方法五部分組成:硬件和軟件為地理信息系統(tǒng)建設提供環(huán)境；數(shù)據(jù)是GIS的重要內容；方法為GIS建設提供解決方案；人員是系統(tǒng)建設中的關鍵和能動性因素，直接影響和協(xié)調其它幾個組成部分。
險評估工作流程
地理信息系統(tǒng)安全風險評估工作一般應遵循如下工作流程。
4.1確定資產列表及信息資產價值
這一步需要對能夠收集、建立、整理出來的、涉及到所有環(huán)節(jié)的信息資產進行統(tǒng)計。將它們按類型、作用、所屬進行分類，并估算其價值，計算各類信息資產的數(shù)量、總量及增長速度，明確它們需要存在的期限或有效期。同時，還應考慮到今后的發(fā)展規(guī)劃，預算今后的信息資產增長。這里所說的信息資產包括:物理資產(計算機硬件、通訊設備及建筑物等)信息/數(shù)據(jù)資產(文檔、數(shù)據(jù)庫等)、軟件資產、制造產品和提供服務能力、人力資源以及無形資產(良好形象等)，這些都是確定的對象。
4.2識別威脅
地理信息系統(tǒng)安全威脅是指可以導致安全事件發(fā)生和信息資產損失的活動。在實際評估時，威脅來源應主要考慮這幾個方面，并分析這些威脅直接的損失和潛在的影響、數(shù)據(jù)破壞、喪失數(shù)據(jù)的完整性、資源不可用等：
（1）系統(tǒng)本身的安全威脅。
非法設備接入、終端病毒感染、軟件跨平臺出錯、操作系統(tǒng)缺陷、有缺陷的地理信息系統(tǒng)體系結構的設計和維護出錯。
（2）人員的安全威脅。
由于內部人員原因導致的信息系統(tǒng)資源不可用、內部人員篡改數(shù)據(jù)、越權使用或偽裝成授權用戶的操作、未授權外部人員訪問系統(tǒng)資源、內部用戶越權執(zhí)行未獲準訪問權限的操作。
（3）外部環(huán)境的安全威脅。
包括電力系統(tǒng)故障可能導致系統(tǒng)的暫?；蚍罩袛?。
（4）自然界的安全威脅。
包括洪水、颶風、地震等自然災害可能引起系統(tǒng)的暫?；蚍罩袛?。
4.3識別脆弱性
地理信息系統(tǒng)存在的脆弱性(安全漏洞)是地理信息系統(tǒng)自身的一種缺陷，本身并不對地理信息系統(tǒng)構成危害，在一定的條件得以滿足時，就可能被利用并對地理信息系統(tǒng)造成危害。
4.4分析現(xiàn)有的安全措施
對于已采取控制措施的有效性，需要進行確認，繼續(xù)保持有效的控制措施，以避免不必要的工作和費用，對于那些確認為不適當?shù)目刂?，應取消或采用更合適的控制替代。
4.5確定風險
風險是資產所受到的威脅、存在的脆弱點及威脅利用脆弱點所造成的潛在影響三方面共同作用的結果。風險是威脅發(fā)生的可能性、脆弱點被威脅利用的可能性和威脅的潛在影響的函數(shù)，記為：
Rc=(Pt,Pv,I)
式中：Rc為資產受到威脅的風險系數(shù)；Pt為威脅發(fā)生的可能性；Pv為脆弱點被威脅利用的可能性；I為威脅的潛在影響(可用資產的相對價值V代替)。為了便于計算，通常將三者相乘或相加，得到風險系數(shù)。新晨
4.6評估結果的處置措施
在確定了地理信息系統(tǒng)安全風險后，就應設計一定的策略來處置評估得到的信息系統(tǒng)安全風險。根據(jù)風險計算得出風險值，確定風險等級，對不可接受的風險選擇適當?shù)奶幚矸绞郊翱刂拼胧?，并形成風險處理計劃。風險處理的方式包括：回避風險、降低風險(降低發(fā)生的可能性或減小后果)、轉移風險和接受風險。
究竟采取何種風險處置措施，需要對地理信息系統(tǒng)進行安全需求分析，但采取了上述風險處置措施，仍然不是十全十美，絕對不存在風險的信息系統(tǒng)，人們追求的所謂安全的地理信息系統(tǒng)，實際是指地理信息系統(tǒng)在風險評估并做出風險控制后，仍然存在的殘余風險可被接受的地理信息系統(tǒng)。所謂安全的地理信息系統(tǒng)是相對的。
4.7殘余風險的評價
（①西安郵電學院信息安全研究中心，西安 710061；②西安交通大學經濟與金融學院，西安 710061）
（①Research Center of Information Safety，University of Posts and Telecommunications，Xi'an 710061，China；
②School of Economics and Finance，Xi'an Jiaotong University，Xi'an 710061，China）
摘要： 由于Internet的開放性、國際性和自由性，以及IP 網(wǎng)絡自身較差的網(wǎng)絡安全性，使IP 網(wǎng)絡的安全面臨更多更大的威脅。對于IP網(wǎng)關鍵資產的識別和價值研究是IP風險評估的關鍵性工作，將IP網(wǎng)的資產分為物理資產、信息資產和服務資產三類，并對其進行了統(tǒng)一口徑的賦值，給出了詳細的現(xiàn)值計算賦值公式，為IP網(wǎng)的風險評估提供了基礎。
Abstract: Due to the attribute of Internet, open, international and freedom, and the IP network itself is poor in network security, IP network security is facing more and greater threats. The identification and value of assets of IP network is key to risk assessment of IP. This article set IP network assets into three types，that is physical assets, information assets, and services assets. And it gives uniform formula, and presents value of the assets. It forms foundation for the IP network risk assessment.
關鍵詞： IP網(wǎng) 關鍵資產 價值
Key words: IP network；Critical Asset；value
中圖分類號：TP393文獻標識碼：A文章編號：1006-4311（2011）15-0179-02
0引言
傳統(tǒng)電信網(wǎng)包含電話業(yè)務網(wǎng)、電信傳送網(wǎng)和電信數(shù)據(jù)網(wǎng)。在我國，由于管理部門的職責是明確的，確保網(wǎng)絡是安全的、是可信任的；主管部門及其網(wǎng)絡運營商負責網(wǎng)絡的安全問題，國內安全部門等相關機構負責信息安全問題，并監(jiān)管密碼技術不得濫用，以免危及國家安全。因此，傳統(tǒng)電信網(wǎng)總體上是一個安全的網(wǎng)絡和可信任的網(wǎng)絡。但從上世紀90年代中期以來，新業(yè)務及傳統(tǒng)電信業(yè)務的迅速IP化，終端設備的智能化，互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展，電信網(wǎng)絡由封閉的、基于電路交換的系統(tǒng)向基于開放、IP數(shù)據(jù)業(yè)務轉型，網(wǎng)絡規(guī)模愈來愈大，網(wǎng)絡的安全問題也越來越突顯。隨著新技術引入、設備引進、網(wǎng)絡開放互連、自然災害和突發(fā)事件的存在，造成了我國電信網(wǎng)的脆弱性問題日益突出?；ヂ?lián)網(wǎng)的不可控制，不可管理、只保證通達、把安全問題交給用戶等網(wǎng)絡設計理念，更進一步惡化了網(wǎng)絡的安全性。
由于Internet的開放性、國際性和自由性，以及IP網(wǎng)絡自身較差的網(wǎng)絡安全性，使IP網(wǎng)絡的安全面臨更多更大的威脅。因此，如何在新時期的電信網(wǎng)絡上采取措施保障信息服務的安全，將IP網(wǎng)絡建成真正安全、可靠的信息化基礎網(wǎng)絡，是新時期電信企業(yè)發(fā)展要解決的重要問題之一。
IP網(wǎng)絡所要保護的對象是資產，必須針對資產才能產生威脅和影響，完成與實現(xiàn)IP網(wǎng)絡只有通過資產載體。因此分析評估工作必須以關鍵資產為核心進行，根據(jù)IP網(wǎng)絡分析的結果識別出IP網(wǎng)絡系統(tǒng)的關鍵資產。
1資產識別
在IP網(wǎng)絡中，資產有多種表現(xiàn)形式，首先需要將IP網(wǎng)絡中相關的資產進行恰當?shù)姆诸?，以此為基礎進行下一步的風險評估。出于安全分析的目的，將IP網(wǎng)絡的資產分為三大類：物理資產、信息資產和服務資產。
1．1 物理資產物理資產是最直接的。通常，安全審查著重于保護那些對持續(xù)運轉非常關鍵的設備（如，路由器、交換機，數(shù)據(jù)存儲設備和主機等）。基礎設施支持服務資產和信息資產安全的生產，維護和使用。評估任何單個設備的重要性都依賴于首先確定關鍵的網(wǎng)絡構成成分和位于它們之上的服務資產和信息資產。
物理資產是指IP網(wǎng)絡中的各種硬件、軟件和物理設施。在IP網(wǎng)絡安全保障目標中，應詳細列出所評估的特定IP網(wǎng)絡中的所有重要資產。下面僅列出在IP網(wǎng)絡中包含的部分物理資產示例，作為參考：
1.1.1 物理設施物理設施包括房屋設備和與房屋有關的任何裝備和補充物，包括場地、機房、電力供給（負荷量及冗余/備份/凈化）、災難應急（防水/火/地震/雷擊等）、文檔及介質存儲。
1.1.2 硬件資產①計算機：包括大/中/小型計算機、個人計算機；②網(wǎng)絡設備：包括交換機、集線器、網(wǎng)關設備或路由器、中繼器、橋接設備、調制解調器/Modem池、交叉連接設備、配線架；③傳輸介質及轉換器：包括同軸電纜（粗/細）、雙絞線、光纜/光端機、衛(wèi)星信道（收/發(fā)轉換裝置）、微波信道（收/發(fā)轉換裝置）；④輸入/輸出設備：包括鍵盤、電話機、傳真機、掃描儀、打印機（激光/針式/噴墨）、顯示器、終端（數(shù)據(jù)/圖象）；⑤存儲介質：包括紙介質、磁盤、磁光盤、光盤（只讀/一次寫入/多次擦寫）、磁帶、錄音/錄像帶；⑥監(jiān)控設備：包括攝像機、監(jiān)視器、電視機、報警裝置。
1.1.3 軟件資產①計算機操作系統(tǒng)；②IP網(wǎng)絡管理軟件；③數(shù)據(jù)庫管理軟件；④業(yè)務應用軟件等。
1.2 信息資產信息資產通常是最有價值的資產，在IP網(wǎng)絡運營過程中產生的同IP網(wǎng)絡本身相關的有價值的信息以及IP網(wǎng)絡所存儲、處理和傳輸?shù)母鞣N相關的業(yè)務、管理和維護等信息，包括知識資產，客戶資料、業(yè)務信息流和管理信息等。它是安全評估中的關鍵資產，可以通過價值、敏感性、生命周期、可利用性、從短期到長期對持續(xù)運轉的危險程度、完整性和可依賴性來分類。下面僅列出在IP網(wǎng)絡中包含的部分信息資產：①IP網(wǎng)絡業(yè)務信息：客戶檔案信息、客戶操作記錄和交易業(yè)務數(shù)據(jù)等；②IP網(wǎng)絡密碼信息：私鑰、公鑰、證書等；③IP網(wǎng)絡維護管理信息：包括系統(tǒng)運行日志、系統(tǒng)審計日志、系統(tǒng)監(jiān)督日志、入侵檢測記錄、系統(tǒng)口令、系統(tǒng)權限設置、數(shù)據(jù)存儲分配、內部網(wǎng)絡地址、系統(tǒng)配置數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡設備的配置信息、路由信息、IP地址分配信息、設備采購信息、設備維護及升級記錄、布線圖紙、布線系統(tǒng)維護及升級記錄、通信線路參數(shù)、以及其他信息等。
1.3 服務資產從應用層次說，服務資產包括網(wǎng)絡管理、運轉、顧客服務系統(tǒng)、服務質量、企業(yè)形象和其它重要的功能模塊。從低層次說，服務資產有大量的物理設備，綜合業(yè)務系統(tǒng)和提供高級功能的網(wǎng)絡設備。IP網(wǎng)絡中傳統(tǒng)的內部服務資產包括交換系統(tǒng)，運營支持系統(tǒng)，網(wǎng)絡管理系統(tǒng)和輔助的支持系統(tǒng)。目前還包括了信息處理系統(tǒng)及其部件，數(shù)據(jù)庫服務器設備，智能網(wǎng)絡管理，支撐網(wǎng)設備等。外部服務資產包括遠程智能維護和測試、服務器托管或租賃、網(wǎng)絡廣告服務、各種業(yè)務的網(wǎng)絡接入和企業(yè)的一些無形資產等。
2資產價值
對資產受損而引發(fā)的潛在的商業(yè)影響或數(shù)據(jù)災難性后果的評定，依賴于資產的定價和風險研究。資產的定價中不僅要考慮資產的經濟價值，更重要的是要考慮資產的安全狀況對于系統(tǒng)或組織的重要性或敏感度。出于安全分析的目的，我們將IP網(wǎng)絡的資產分為三大類：物理資產、信息資產和服務資產。
目前，其他文獻的資產價值計算方法中，不同的三類資產價值沒有處于同一口徑下，有的是貨幣單位，有的是排列順序，有的是比例系數(shù)，在統(tǒng)一的風險計算中，這樣的價值計算無法用于風險計算和結果衡量。
根據(jù)上一節(jié)的分類說明，我們對物理資產、信息資產和服務資產三類的價值分別計算。我們這里使用的資產的價值分析方法依賴于價格評估理論，也就是說，我們將不同種類、不同實體表現(xiàn)形式的資產的價值，以相同的貨幣口徑予以表示和計算，以方便對風險的計算結果有具體的大小衡量。價格計算中的我們主要使用現(xiàn)值計算法、重置成本法和機會成本法等。
因為其最終結果都是貨幣單位（例如，元），所以具有可加性。我們將整個IP網(wǎng)絡的資產價值以資產在評估時的現(xiàn)值來表示。也就是三類資產各自現(xiàn)值的總和。用公式表示為：
IP網(wǎng)絡資產價值=物理資產價值+信息資產價值+服務資產價值
下面，我們分別對三項資產的計算進行說明。
2.1 物理資產賦值方法物理資產價值是比較容易理解和計算的,對于所有的物理資產（軟件的、硬件的）我們使用同一個公式，嚴格定義物理資產為IP網(wǎng)中限制的三項，不包含網(wǎng)絡服務相關資產。
假設該項固定資產的原值為TV元（購買價），預計凈殘值為RV元（使用終了報廢時可賣價），預計使用年限為n年（從購買到不能服務），已使用的月份為m，采用平均年限法以個別折舊方式計其折舊。則該項固定資產的累計折舊MD及凈值PV按下式計算。
MD＝（TV－RV）/（12n）
AD=MD*m
PV=TV－AD
根據(jù)上述公式，我們對每項物理資產的價值都進行統(tǒng)一的含參數(shù)PV■=fTV■，RV■，n■，m■現(xiàn)值計算，然后將各現(xiàn)值加總后，即得物理資產的總價值，用公式表示為，
物理資產價值=∑物理設施現(xiàn)值+硬件資產現(xiàn)值+軟件資產現(xiàn)值
=■PV■
2.2 信息資產賦值方法信息資產的價值在組織內部是隱性的，計算相對比較復雜。因此，在對信息資產定價時，需要對不同種類的信息資產采取不同的計算方法。
數(shù)據(jù)網(wǎng)業(yè)務信息：采用重置成本法，即
數(shù)據(jù)網(wǎng)業(yè)務信息價值=（收集成本+維護成本）*（1-信息折舊率*時間）
其中：收集成本=人力成本+信息購買成本+社會資源獲取成本
維護成本=設備維護成本+人工
信息折舊率可根據(jù)同行業(yè)年報數(shù)據(jù)更新
數(shù)據(jù)網(wǎng)密碼信息：采用機會成本法，即從若密鑰丟失可能帶來的損失中計算。
數(shù)據(jù)網(wǎng)密碼信息價值=∑各密碼信息價值和=∑關聯(lián)損失*風險概率
數(shù)據(jù)網(wǎng)維護管理信息：采用市場價值法，即
數(shù)據(jù)網(wǎng)維護管理信息=各項的獲取成本+維護成本-累計折舊
綜上，我們可以得到信息資產的價值計算公式，即
信息資產價值=∑數(shù)據(jù)網(wǎng)業(yè)務信息價值+數(shù)據(jù)網(wǎng)密碼信息價值+數(shù)據(jù)網(wǎng)維護管理信息價值
2.3 服務資產賦值方法從高層次說，服務資產包括網(wǎng)絡管理、運轉、顧客服務系統(tǒng)、服務質量、企業(yè)形象和其它重要的功能模塊。大體上由內部服務資產和外部服務資產兩部分構成。
2.3.1 內部服務資產傳統(tǒng)上主要是交換系統(tǒng)，運營支持系統(tǒng)，網(wǎng)絡管理系統(tǒng)和輔助的支持系統(tǒng)。新的內部服務資產還包括了信息處理系統(tǒng)及其部件，數(shù)據(jù)庫服務器設備，智能網(wǎng)絡管理，支撐網(wǎng)設備等，屬于技術支撐的范圍，在一定的技術水平和業(yè)務開展程度下，其資產價值相對穩(wěn)定。這些價值的計算，也要依賴于資產列表中的相應數(shù)據(jù)，根據(jù)現(xiàn)值計算法得到。
假設該項內部服務資產的原值為TV元（購買價），預計凈殘值為RV元（使用終了報廢時可賣價），預計使用年限為n年（從購買到不能服務），已使用的月份為m，采用平均年限法以個別折舊方式計其折舊。則該項內部服務資產的累計折舊MD及凈值SV按下式計算。
MD＝（TV－RV）/（12n）
AD=MD*m
SV=TV－AD
內部服務資產價值=傳統(tǒng)內部服資產現(xiàn)值+新的內部服務資產現(xiàn)值=（交換系統(tǒng)現(xiàn)值+運營支持系統(tǒng)現(xiàn)值+網(wǎng)絡管理系統(tǒng)現(xiàn)值+輔助的支持系統(tǒng)現(xiàn)值）+（信息處理系統(tǒng)及其部件現(xiàn)值+數(shù)據(jù)庫服務器設備現(xiàn)值+智能網(wǎng)絡管理系統(tǒng)現(xiàn)值+支撐網(wǎng)設備現(xiàn)值）
=■SV■
2.3.2 外部服務資產包括遠程智能維護和測試、服務器托管或租賃、網(wǎng)絡廣告服務、各種業(yè)務的網(wǎng)絡接入和企業(yè)的一些無形資產等。主要提供與內部服務資產相關的外部業(yè)務，具有一定的變化性，會受到行業(yè)特征和行業(yè)內其他因素的影響。因此，我們給其設定一個行業(yè)周期調節(jié)因子K，其中k>0。當行業(yè)處于繁榮周期時，k>1；當行業(yè)處于調整周期時，k
外部服務資產價值=遠程智能維護和測試費用+服務器托管或租賃、網(wǎng)絡廣告服務費用+各種業(yè)務的網(wǎng)絡接入費用+企業(yè)的無形資產。
其中，前三項費用的計算都是勞務費用和維護費用總和；企業(yè)無形資產數(shù)據(jù)來源于資產負債表對應項；
因此，IP網(wǎng)資產的總價值就是三者的總和。
3結語
IP網(wǎng)資產價值的研究是服務于IP網(wǎng)風險評估的，對于IP網(wǎng)的風險評估研究，資產價值的確定是一項重要的基礎性工作。因此，在識別資產時一定要防止遺漏，劃入風險評估范圍和邊界內的每一項資產都應該被確認和評估。本文的研究成果將IP網(wǎng)關鍵資產分為物理資產、信息資產和服務資產三種。既包括了有形資產，又包括了無形資產。每種資產在每次計算中都是使用現(xiàn)值，而非靜態(tài)值，體現(xiàn)了設備折舊和時間概念；在服務資產中，體現(xiàn)了行業(yè)周期的概念。最重要的是，這樣的研究體系克服了各種資產計算方法在不同資產中口徑不一，在風險損失評估中無法統(tǒng)一用于度量和定量計算的缺點，其最后的計算結果是貨幣單位，便于IP網(wǎng)的風險評估中給出最直接的風險評估結果。
參考文獻：
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中圖分類號:TU895文獻標識碼:A文章編號:1672-3791(2011)09(c)-0149-01
雷電,是眾多大氣現(xiàn)象中的一種,但雷電產生的強大電磁脈沖(LEMP),具有極大的破壞性。它具有發(fā)生范圍廣、頻率高、強度大等特點。隨著現(xiàn)代化進程的加快,特別是信息產業(yè)的迅猛發(fā)展,自動控制、通信和計算機網(wǎng)絡等微電子設備和電子系統(tǒng)在各行業(yè)內外得到日益增加的廣泛應用,雷擊事故帶來的損失和影響也越來越大,為此必須要加強對防雷減災技術應用方面的研究。
本論文主要結合智能建筑的電子設備防雷需求,對智能防雷減災技術的應用展開分析探討,以期從中能夠找到合理有效的防雷減災技術的應用,并以此和廣大同行分享。
1傳統(tǒng)的防雷減災技術應用探討
由于閃電的電磁脈沖無孔不入地從空間各方面侵襲各種現(xiàn)代科技設備,所以現(xiàn)代的防雷措施必須采取全方位的防護,層層設防,綜合治理,把防雷工程看作一個系統(tǒng)工程。考慮到各行各業(yè)的不同特點,傳統(tǒng)的防雷方法主要有如下幾種。
(1)避雷針:我們稱為避雷針的裝置,其英文原名是“Lightning rod”,又稱“Lightning Conductor”,其愿意并不是“避雷的針”,而是“閃電棒”,更正確地說,應是“閃電傳導器”,即是指它的功能是把閃電傳導入地,這才是富蘭克林對它發(fā)明的避雷針的作用的愿意。他的這一看法及所采取的措施,迄今仍是正確的,有效的。
(2)接地:防止直擊雷害的完整一套系統(tǒng),良好的接地才能有效瀉放閃電的能量入地,降低引下線上的電壓。接地也是為其它防雷措施服務的,接地不好,電子設備的功能就不可能完善,所以它是整個防雷系統(tǒng)工程中最基礎的一環(huán),特別重要,也是最費錢、費工的一環(huán)。
(3)屏蔽:屏蔽就是用金屬網(wǎng)、箔、殼或管子等導體把需要保護的對象包圍起來。從物理上看,就是把閃電的電磁脈沖波從空間的入侵通道全部阻斷,使得閃電無隙可乘。
2智能防雷減災技術應用探討
2.1 弱電系統(tǒng)的雷擊電磁脈沖的防護具體步驟
首先,根據(jù)電磁兼容理論,提高信息系統(tǒng)自身的電磁兼容性可從控制干擾源和提高信息系統(tǒng)自身抗電磁干擾能力兩方面考慮。其次,采用等電位聯(lián)合接地和屏蔽技術是信息系統(tǒng)雷電綜合防護最簡易最經濟的方法。第三,雷擊風險評估時,強調雷電磁場分布的預測。為減小雷電磁場對信息系統(tǒng)的侵襲,要求信息技術設備和網(wǎng)絡系統(tǒng)處在雷電感應能量最小區(qū),且不超過信息系統(tǒng)所要求的磁場環(huán)境條件要求。第四,為降低各類金屬導體間的相互藕合,必須保證相互間的安全隔離距離。信息系統(tǒng)內各類線纜敷設縱橫交錯,易形成相互間的電磁干擾。因此,綜合布線系統(tǒng)的雷電防護也是信息系統(tǒng)雷電綜合防護工程中不可忽視的一個基本問題。最后,選擇合理級數(shù)和技術參數(shù)的電涌保護器(SPD)也是信息系統(tǒng)雷電安全的重要保證。
2.2 直(側)擊雷的防護
防雷保護是一個系統(tǒng)工程,其第一道防線就是受雷(或稱接閃)、引流(或稱引下)、接地(散流系統(tǒng))。采用金屬材料作為接閃裝置攔截雷電閃擊,使用金屬材料做引下線將雷電流安全地引下并泄流入大地,是目前唯一有效的外部防雷方法。而智能建筑大多屬于一類建筑,應該按照一類建筑物的防護措施設計。防直(側)擊雷的完整裝置包括接閃器、引下線和接地裝置三部分。避雷針、避雷線、架空避雷網(wǎng)和避雷帶都是接閃器,智能建筑大多使用避雷帶和法拉第籠作為接閃器。建筑結構內有縱橫交錯的鋼筋,在沒有澆筑混凝土前就像一個大鐵籠子,可以將屋面的鋼筋引到女兒墻以上明裝避雷帶,利用多根垂直鋼筋為引下線,利用基礎結構鋼筋為接地裝置。而且結構內部縱橫交錯、密密麻麻的鋼筋還可以對雷電空間電磁場起到初級的保護作用。
2.3 雷擊電磁脈沖的防護
雷擊電磁脈沖(LEMP)是由于雷云對大地間放電產生的雷電電磁脈沖感應到附近的導體中形成的過電壓,這種過電壓可高達幾千伏,對微電子設備的危害最大。它的主要通道是通過電源線路、各類信號傳輸線路、天饋線路和進入建筑物的各種導體侵入設備和系統(tǒng),造成破壞。因此,對雷擊電磁脈沖的防護,應該在入侵通道上將雷電過電壓、電流瀉放入地,以達到保護的目的。主要方法有隔離、鉗位、均壓、濾波、屏蔽、過壓、過流保護、接地等。目前主要采用各系列電涌保護器安裝在各系統(tǒng)或者設備的外連線路中,將地線按聯(lián)合接地的原則接入系統(tǒng)的地線,避免造成電位反擊,從而真正起到安全保護接地的目的。
2.4 智能接地的保護應用
(1)保護接地:保護接地就是將設備正常運行時不帶電的金屬外殼(或構架)和接地裝置之間作良好的電氣連接。即將建筑物內的用電設備及設備附近的一些金屬構件,用PE線連接起來,但不能將PE線與N線連接。如果不作保護接地,當電氣設備其中一相的絕緣破損,產生漏電而使金屬外殼帶上相電壓時,人一接觸就引發(fā)觸電事故。實行保護接地后,設備的金屬外殼和大地已經有良好的連接,只要接地電阻符合要求,發(fā)生漏電時可保障人身安全。
(2)防雷接地:以防雷害為目的的接地稱為防雷接地,主要是為了把雷電流迅速導入大地。智能建筑內有大量的電子設備(如通信自動化系統(tǒng)、火災報警及消防聯(lián)動控制系統(tǒng)、樓宇自動化系統(tǒng)、保安監(jiān)控系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)及閉路電視系統(tǒng)等)以及與之相應的布線系統(tǒng)。建筑物的各層頂板、底板、側墻、吊頂內幾乎被各種布線布滿。這些電子設備及布線系統(tǒng)一般屬于耐壓等級低、防干擾要求高、最怕受到雷擊的部分。不管是直擊、串擊、反擊都會使電子設備受到不同程度的損壞或嚴重干擾。因此,對智能建筑的防雷接地設計必須嚴密、可靠。智能建筑的所有功能接地必須以防雷接地系統(tǒng)為基礎,建立嚴密、完整的防雷結構。
3結語
雷電對于智能建筑而言,其危害性是巨大的,是不可估量的,因此必須要研究和應用面向智能建筑的防雷減災技術。本論文在分析了常用的防雷技術的基礎上,重點針對智能建筑的防雷要求,詳細探討了智能防雷減災技術的應用,對于進一步提高智能建筑的防雷減災水平,無論是在理論上還是在實踐上都具有較好的指導意義。
參考文獻
引言：雷電災害對人類和環(huán)境構成嚴重威脅，任何一次雷擊都有可能危及到人類生命和財產的安全。尤其近現(xiàn)代化社會經濟的發(fā)展，電子信息化技術的普遍應用，城市化高層建筑的增多等，使得雷擊損失嚴重，對社會產生的影響也越來越大。因此，防雷安全檢測被人們所關注和重視。其中加油站作為汽車動力的能源，隨著城市化車輛的不斷增多，加油站數(shù)量也急劇上升，分布于城市和鄉(xiāng)鎮(zhèn)的加油站隨處可見，在城市交通中起著重要作用。同時加油站自身屬于易燃易爆場所，為避免和減輕雷擊危害損失，對其進行防雷安全保護十分重要，因此加強對加油站防雷安全檢測是維護社會安定，保護社會公民生命財產的重要保障之一。本文就加油站防雷安全檢測中的關鍵問題做以下討論。
1.加油站防雷安全現(xiàn)狀
一般加油站都建設在城市交通便利的高速路口或主要城市化、鄉(xiāng)鎮(zhèn)車流量大的路段上，且加油站營業(yè)建筑面積都不大，不便于實施全面多級的防雷保護方案。隨著社會的發(fā)展，車輛的增加，能源需求量加大，加油站不斷被改建，現(xiàn)代化加油站采用電子集成管理系統(tǒng)營運，多種特性使加油站雷擊率上升。通過多年從事防雷經驗，和對加油站實時調查、分析中發(fā)現(xiàn)當前加油站防雷中還存在嚴重問題。
1.1防雷設施破壞嚴重
一般加油站的防雷驗收是在建成后進行的，部分加油站由于設備落后，或需要擴建，在后期進行改造和裝修過程中，未能對防雷安全設施加以很好保護，使大部分的防雷安全設備遭到破壞，使防雷裝置失去防雷效益。
1.2防雷設計不符合規(guī)范
我市部分運營的加油站是通過收購私人企業(yè)或單位原有加油站，這種加油站在防雷設計上大多都不規(guī)范，加油站在利用主內筋做避雷引下線時，為了設計美觀未考慮到飲下線及接地極的間距問題。尤其部分防雷隱藏工程，獨立避雷針、配電房直擊雷防護設備、SPD等設備不完善，加油棚每根柱子接地電阻不均，易引起地電位反擊。
1.3未考慮防感應雷
加油站的計算機等電子設備易受電磁脈沖干擾受損，但其內供電、通信線路多為架空，或捆綁防雷裝置引入，電源系統(tǒng)采用埋地電纜線進線方式，但并未對其做屏蔽處理，沒有加設SPD防護，增加了感應雷擊率。
1.4卸油廠未設防靜電接地裝置
油罐進行裝卸油時，罐內油品產生靜電，達到一定量時易產生靜電火花進而引發(fā)火災事故。
1.5防雷安全距離不規(guī)范
加油站一般采用共用接地裝置，根據(jù)《石油與石油設施雷電安全規(guī)范》要求，儲油罐接地點應不少于兩處，部分民營和私人小型加油站的防雷接地體與罐體距離較近，易造成雷電流瀉放不暢和雷電高電位反擊，引發(fā)火花放電。
2.加油站防雷安全檢測注意事項
2.1充分掌握加油站防雷設計詳情
仔細查閱加油站的防雷風險評估報告，核對防雷設計資料施工圖紙、圖紙審核意見書等相關資料，使我們防雷安全檢測人員充分掌握到加油站的全面防雷設計情況，根據(jù)加油站防雷等級展開檢測（根據(jù)《建筑物防雷設計規(guī)范》加油站、儲油區(qū)建筑屬于二類防雷建筑）。
2.2遵循檢測程序
一般按照先簡后難、先室外后室內的防雷檢測方式，對加油站的直擊雷防護檢測、其次對感應雷防護檢測、最后對等電位連接及靜電保護進行檢測。
2.3防雷安全檢測環(huán)境
對加油站進行防雷安全檢測時選擇晴好天氣，盡量避免陰天和雷雨天，檢測時避開積水和凍土段的接地電阻測試。
2.4多點測量
在對防雷裝置性能測量時要避開地下金屬管道、通信線路等，若沒能掌握地下情況，可嘗試多地點測量，通過比較獲取最佳可用性數(shù)據(jù)。
2.5檢測儀器
確保檢測儀表和測量工具符合易燃易爆場所使用規(guī)定，檢查各測量工具是否在有效期內，性能是否良好，各項性能均需滿足測量項目多需精確度要求。
2.6檢測人員
對加油站檢測要求我們檢測人員進入場所必須穿防靜電工作服和膠皮鞋底，避免出現(xiàn)靜電花火。且嚴禁攜帶火種、無線通信等設備，避免造成火災事故。
2.7檢測規(guī)范
在檢測過程中要嚴格按照檢測規(guī)范和操作流程，在加油站相關提醒和被檢測單位管理人員的陪同下進行。
3.加油站防雷安全檢測措施
3.1防雷安全檢測依據(jù)
根據(jù)《中華人民共和國安全生產法》、《危險化學品安全管理條例》等相關規(guī)定“生產、儲存、使用劇毒化學品單位，應對本單位生產裝置進行每年一次安全評價”。針對加油站易燃易爆場所應認真貫徹上述規(guī)定，開展相應安全檢測評價。加油站應根據(jù)《汽車加油站設計和施工規(guī)范》、《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術規(guī)范》及《石油與石油設施雷電安全規(guī)范》等相關法規(guī)要求展開防雷安全檢測。
3.2防直擊雷檢測措施
根據(jù)加油站的防雷設計圖紙、各布設線路及其他附屬設施連接圖，確定加油站的防雷類別，要求加油站建筑物均處于直擊雷防護區(qū)域內。檢測金屬油罐壁厚度大于4mm時，可不設防直擊雷裝置，需要對油罐做環(huán)形防雷接地，并保證至少有兩處接地，且罐體接地間距大于3m；對加油站的內部防雷接地、電子設備工作接地和保護接地等采用共用接地，且要求接地電阻值不大于1Ω或4Ω。
3.3放感應雷、靜電和等電位連接檢測
對加油站內所有金屬物件（如油罐、加油槍、電纜層等）的接地連接進行檢測，并對金屬儲罐的阻火器、呼吸閥、放散管等金屬附件的等電位連接進行檢測；查看法蘭盤連接，若5根以上法蘭盤相連，在非腐蝕環(huán)境下可不跨接，必須構成電氣通路。對加油站卸油場地防靜電裝置檢測，要求接地裝置與防雷接地共用接地，且阻值不大于1Ω或4Ω，若不共用接地，防靜電接地電阻不大于100Ω。
4.結語
隨著道路車輛數(shù)量的不斷增加，與之配套的設施服務加油站數(shù)量也隨之增加，其后帶來危機有雷電危機，雷擊加油站在我國發(fā)生數(shù)次，均造成嚴重災害傷亡損失，其對加油站的防雷安全檢測顯得十分重要。由于加油站屬于易燃易爆場所，對加油站進行防雷安全檢測需要嚴格按照國家和地方相關標準規(guī)范，在詳細掌握加油站各功能設施的基礎上，根據(jù)加油站的實際情況對易疏漏環(huán)節(jié)進行仔細檢查，及時發(fā)現(xiàn)并排除隱患，全面做好加油站防雷檢測工作過，確保加油站安全運營，從而維護社會安定和公民安全。
參考文獻
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[2] 陳哲 加油站防雷安全檢查檢測應關注的問題
炸藥倉庫一旦受到雷擊，其危害是巨大的，并且造成的損失也是巨大的，因此，一定要結合倉庫的實際情況，制定一套完整且易于施工的防雷設計技術方案，提高炸藥倉庫的防雷技術，降低遭受雷擊的損失，將可能造成的經濟損失和人員傷害減至最低，提高工程設計及施工質量，給予炸藥倉庫更多的安全保障。
一、炸藥倉庫防雷設計現(xiàn)場勘察
炸藥倉庫的防雷設計除了要實現(xiàn)倉庫工程的防雷效果之外，還要進行現(xiàn)場勘察，對于不同的地區(qū)和氣候，都會對于炸藥倉庫的防雷設計有不同的影響，因此，炸藥倉庫的設計還要做到因地制宜，根據(jù)工程所在地的水文、氣象、地質條件采取具體的設計方案和措施。
在某一個地方修建炸藥倉庫，對于它的防雷設計的綜合考量因素除了工程設計上的注意事項之外，倉庫選址的現(xiàn)場諸多因素也是應當關注和考慮的問題。首先，應當對于地理位置進行考查，根據(jù)當?shù)氐牡乩砬闆r，整體地區(qū)結構，當?shù)氐牡貏莺吐淅椎臋C率都應當考慮在內。其次，對于當?shù)氐臍夂颦h(huán)境也是相當值得關注和考慮的，當?shù)赜晁鞖馐欠穸喟l(fā)，是否雨熱同期，雷暴日是否頻繁，主要以怎樣的形式為主，這對設計和施工甚至后期管理可以作為防護措施的重要參考依據(jù)。同時，對于當?shù)氐牡刭|條件也應當進行勘察，地質條件的巖層布局，土壤的電阻率等等都是設計時應當考慮和兼顧到的問題。當然，還要考慮到周圍的環(huán)境，周邊的城市村莊的分布，人員生活安全都是炸藥倉庫設計與建設中需要考量并盡量做到周全的問題。
二、炸藥倉庫防雷設計原則
除了以上所說的客觀地理氣候原因的考量之外，炸藥倉庫的防雷設計還要堅持其設計原則。雷電是由于大氣中的放電現(xiàn)象所產生的，大致可分為直擊雷，球形雷和感應雷三種，是炸藥倉庫發(fā)生重大事故導致大量損失的重要誘因。它對建筑物以及儀器設備的損害主要通過直接雷，雷電波侵入，雷電感應和地點為反擊等幾種途徑。因此，在炸藥倉庫的防雷設計過程中，我們要堅持以下幾點原則：
首先，在設計過程中要解決炸藥倉庫雷擊防護效果，這是防雷設計的主干部分，要根據(jù)不同類型的雷擊危害做出具體的分類和判斷，然后根據(jù)防雷設計的安全要求和設計規(guī)范對于防雷設置中各設備的具體參數(shù)例如接閃器的規(guī)格，尺寸、防護范圍；引下線的用材、位置、間距；接地裝置的埋地深度、接地電阻、以及接地體之間的距離控制等都要進行具體的選擇和設計，以保證防雷設施中每個環(huán)節(jié)之間的完整有效銜接，一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)錯誤都會導致防雷設施的效果無法達到。完成防雷設計方案的設計之后，要對設計方案進行驗證和分析，看是否能達到預期的效果，對于直擊雷和側擊雷是否都能實現(xiàn)安全完善的防護，防感應雷和電磁脈沖設施是否完善妥當，能夠正常運行并防止感應雷和電路問題對炸藥倉庫造成的危害和損失。
其次，在設計過程中，對于炸藥倉庫內部設備的安全防護效果也是設計基本原則要求。對于防雷設計的炸藥倉庫內部的防感應雷裝置和電磁脈沖情況進行分析和設置，對于接地設置，屏蔽設置電容保護器等的安全級別、安全距離以及電阻值等都要進行具體的分析和設計，達到安全指標的同時又要保證其適用性，有較好的防護效果，在設計完成之后要進行內部設備防護效果分析。
還有，炸藥倉庫的防雷設計要關注倉庫內部管理人員的安全效果。由于現(xiàn)在電器設備越來越多的使用，其外露的金屬導體在累積發(fā)生的時候回應其不同導體上的電位差，當人靠近時，會很容易觸電導致人生安全受到威脅。因此，在炸藥倉庫的設計中，還要注意是接地插座、金屬門窗、進出線路和電器設備以及管道等的電位聯(lián)結做出科學合理的設計，避免外露金屬導體或電線等受雷擊出現(xiàn)電位差，盡量將可能存在的風險降至最低，并最后對電位的設計和連接進行效果分析。
三、炸藥倉庫防雷設計和施工應注意事項
在炸藥倉庫防雷設計和施工過程中，除了設計上的綜合考慮要求達到防雷的效果之外，在工程設計和施工中同樣存在很多值得注意的地方：
對于無孔不入的感應雷的防護辦法是應當采取屏蔽的方式，利用鋼筋混凝土結構柱、梁、屋面板、基礎梁和圈梁中的鋼筋結合金屬門窗聯(lián)結成為一個六方體的網(wǎng)籠結構的避雷網(wǎng)，將整個房體變成了一體的屏蔽。并且，對于所有的線路都要穿上金屬管，然后將金屬管和屏蔽進行科學的接地，由于外墻是電流密度和磁場電波比較強的區(qū)域，所以炸藥倉庫的電子設備最好不要設置在靠近外墻的地方，設置在倉庫的中心位置比較好。
防雷設計中容易被人們忽視的還有等電位連接和接地的設置連接。獨立的接地設置雖然可以避免各系統(tǒng)之間的相互干擾，但是容易造成雷擊時造成各系統(tǒng)間的電位差，會造成電子設備瞬間被擊穿，運用等電位聯(lián)結的方式可以減小各系統(tǒng)內部的電位差，防止被反擊。將炸藥倉庫內部的所有金屬管道，防雷設備以及設施管路等都用統(tǒng)一的電氣連接起來，將炸藥倉庫形成一個空間上的等電位體。這樣的等電位連接設置可以有效避免電位差造成的雷電反擊。
在炸藥倉庫防雷設計能夠實現(xiàn)防護效果之后，防雷工程的施工也有很多值得注意的地方，例如地基接地作為整個工程的基礎環(huán)節(jié)，焊接質量要十分嚴格，并進行焊接后的檢查確認和電阻值測試，保證焊接質量和電阻值要達到設計要求；等電位系統(tǒng)的焊接質量也是十分重要的，水平和垂直鋪設的金屬管道與防雷接地的焊接，都是十分重要的，并且倉庫頂上的避雷針與避雷網(wǎng)應當與所有金屬物焊接成為一個整體；每根柱子位置及鋼筋焊接的焊接位置，焊接長度和質量等也要達到設計的要求，防雷引上線和引下線與柱內鋼筋的焊接都要注意和反復確認，以免焊接出現(xiàn)錯誤和漏焊。除了以上所提到的各防雷施工環(huán)節(jié)的施工需要嚴格按照設計要求執(zhí)行，保證施工質量之外，還要求在施工后進行規(guī)范嚴格的質量檢查，以保證施工的完整性和質量要求，保證防雷工程設計及施工能夠達到效果，實現(xiàn)高安全水準。
結語
炸藥倉庫的防雷設計是十分重要的，它直接關系到炸藥倉庫的財產和人員安全。在防雷設計過程中，要遵循設計原則，保證防雷設計的效果，以及防雷內部設備的效果和人員安全效果的實現(xiàn)；還要根據(jù)倉庫建設的具體區(qū)域進行現(xiàn)場勘察，保證設計方案更加合理完善；還要針對防雷設計施工中容易出現(xiàn)的問題和錯誤進行嚴格把關保證施工質量。全面實現(xiàn)炸藥倉庫防雷工程設計水平和防護能力的提高。
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中圖分類號：U284 文章編號：1009-2374（2017）08-0132-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.08.063
1 影響鐵路信號的一般雷害分析
1.1 雷電電磁沖擊
雷電產生電磁脈沖，直接沖擊地面或者沖擊安裝信號接收和發(fā)射的地面設施，這樣的雷電通常被稱為感應雷，是由于云層相互放電或者云地之間放電產生的，電磁脈沖會使信號回路和信號裝置發(fā)生過流或者過壓的情況，而產生的電磁感應會干擾地底深層的電力線路，戶外信號傳輸線和設備自身的電磁感應，從而導致磁感應范圍內的相關鐵路信號設施連鎖破壞。
1.2 雷電直接沖擊
雷電發(fā)生之后由于大量電荷積聚，產生雷暴現(xiàn)象，在其波及的范圍內直接入侵鋼軌、地面構架、鐵路信號線纜。強大的電流會使擊中地點與大地產生高壓，并瞬間釋放巨大的熱量。這種情況會給設備造成毀滅性的傷害，但是出現(xiàn)的幾率很小，由于其波及的范圍小、發(fā)生的概率低的原因，目前對于雷暴防護的研究并沒有實際的意義。
1.3 雷電感應
雷電感應是比較普遍的一個現(xiàn)象，自古就有，是由于雷電產生的電流遇到導體之后產生強大的電流或者電壓，鐵路信號設備一般在1000米內就會接受到雷電感應的打擊，一般從電源端口、天線端口、信號設施鋼鐵構架以及鐵路信號線口影響破壞，最終從外而內的影響到鐵路信號系統(tǒng)。雷電感應所波及的設備，除了遭到破壞性的打擊，還會造成信號設備的放電，產生更多的威脅。
1.4 雷擊浪涌
隨著電子信號設備的發(fā)展和廣泛運用，雷擊產生的電磁脈沖產生的暫態(tài)過電壓，以傳導、感應和耦合等方式入侵到鐵路建筑的信號系統(tǒng)中，暫態(tài)過電壓沿信號或者電源線路，在設備之間進行傳輸，產生感應電流并形成浪涌，包括靜電浪涌和磁感應浪涌。其中靜電浪涌主要由于帶有負電荷的雷云與帶有正電荷的鋼鐵設備進行感應釋放電流，破壞設備，磁感應浪涌則是由于閃電在空間內產生與時間具有相關性的磁場，作用于通信線路并造成破壞。
1.5 雷電的機械沖擊
當雷擊作用于兩平行的導體時，會產生巨大的安培力，物體或者導線會在安培力的作用下被劈開、折斷或者受到拉伸而變形。根據(jù)相關公式推導，對于具有折彎的金屬構件，比如導線或者金屬框架，在彎折處的夾角盡量保證大，最好是鈍角，這樣才能將雷擊產生的電動力降低到最小，否則會導致構件的折斷。雷電沖擊鐵路信號發(fā)射設施時，巨大的沖擊力會產生強大的熱能，水汽在預熱之后膨脹，產生機械沖擊的力量極大，會直接作用到周圍的設備，造成部件的破裂，阻斷鐵路信號的發(fā)生。
2 防止鐵路信號遭受雷電干擾的保護措施
2.1 鐵路信號設備的防雷要求
鐵路信號在列車的運行、鐵路的實時狀態(tài)、鐵路信息的維護等環(huán)節(jié)起著至關重要的作用。鐵路信號收發(fā)和處理設備的防雷工作十分嚴苛。
對鐵路信號的防雷設備要求在進入信號系統(tǒng)之后，不允許干擾到原設備的工作性能，在遇到雷電沖擊之后保證信號出現(xiàn)的破壞程度不足以威脅到列車行駛安全，鐵路的信號系統(tǒng)設備能夠繼續(xù)使用。防雷設備的放電特性應與被防護設備在絕緣耐壓水平上一致，并且防雷設備的“V-S”曲線在一定的閾值范圍內要低于被防護設備的“V-S”曲線。對于使用分層級防雷的設備時，要逐級驗證其防護能力，對于第一級的防雷設備，一般采用大容量和快速的設備，同時保證在中級防雷設備的可靠性和連貫性，實現(xiàn)逐級防護的效果。
2.2 鐵路信號設備遭遇雷害的一般原因和防雷分類
近年來由于雷害頻發(fā)，針對具體鐵路信號設備的雷害事故分析，雷害的原因一般包括：信號樓外的信號設備沒有安裝避雷針、信號設備未接地、接觸網(wǎng)桿塔的引線與臨近的信號電纜未隔離、信號樓的接觸網(wǎng)位置較高忽略了接閃設備的安設、信樓在遇到雷擊閃擊時室內屏蔽效果不達標。針對雷害分類和事故多況，將鐵路信號的防雷分為外部防護和內部防護兩個方面。
外部防護主要是對信號收發(fā)設施的自身進行防雷保護，這一類防雷舉措主要包括避雷針、屏蔽網(wǎng)、分流、接地等方法。內部防護則是保護鐵路信號收發(fā)設施的內部構架，通常是采用合理布線、保護隔離、過電壓保護器、屏蔽、等電位連接來實現(xiàn)內部設備的雷電防護。
2.3 鐵路信號設備的外部防雷措施
2.3.1 安裝避雷針。主要是在室外鐵路信號設備較密集的地方安放，避免雷電直接沖擊線纜、信號設備和鋼軌。避雷針的位置選擇需要滿足能夠使密集區(qū)內鐵路信號設備全部避免遭受雷擊，同時確保避雷針不會因為雷電的沖擊產生雷電感應。為了避免電磁感應，避雷針的地線和密集區(qū)內的電路布線要有大于20米的安全
距離。
2.3.2 埋設接地網(wǎng)。接地網(wǎng)或者網(wǎng)狀接地是埋設在鐵路信號樓四周的，要求所設置的接地電阻不大于1Ω。一是這樣做將電流大部分都輸入大地；二是為了防止過電壓對鐵路信號設備造成威脅。一般采用銅包鋼的物體進行垂直接地，間隔在2.5m左右，采用直徑為10～12mm的鍍銅圓鋼進行水平接地，按照相關標準和實際的情況，埋設的接地網(wǎng)的電阻要和貫通地線連接，阻值在10Ω以內。
2.3.3 設置屏蔽接地柵。屏蔽接地柵就是法拉第籠，將其安裝在鐵路信號源的周圍，主要材料是導電良好的鍍鋅銅條，并將接地網(wǎng)和其進行連接。鐵路信號源由于是由許多小功率信號電氣設備、遙控以及低壓電子邏輯系統(tǒng)構成，因此需要加裝特定的屏蔽網(wǎng)。根據(jù)屏蔽網(wǎng)標準規(guī)定，網(wǎng)格的均壓環(huán)全部使用避雷帶，規(guī)格必須小于3m×3m，實現(xiàn)等電位連接。
2.3.4 增加防雷塔。在鐵路信號樓外的設備密集場地、信號樓的周圍增加防雷塔。防雷塔的安設應該避免線纜的交叉，防雷塔與線纜間距的要求要滿足國標規(guī)定的地上和地下距離標準，一般不大于3m。
2.4 鐵路信號設備的內部防雷措施
2.4.1 電位均衡連接。雷電入侵設備時，巨大的雷電電流流入大地，在接地建筑體四周放射形呈現(xiàn)電位。如果這個時候鐵路信號相關設備進入到這個磁場范圍，就會被因為電位差產生的高達數(shù)萬伏的入侵電壓進行沖擊而干擾破壞。為了消除這個破壞力極強的電位差，就必須進行電位均衡連接。不管是電源線后者信號線還是金屬管道以及接地線等，都要采用過電壓保護裝置進行電位均衡連接。內部各級防護層的接口處同樣要根據(jù)這樣的要求進行電位均衡處理，而且各個分布區(qū)間的需要分別電位均衡，并最后與主等電位連接棒均衡相接。比如鐵路信號的內部設備的相關金屬管線和地線以及窗柵等都建議接在地柵上，實行電位均衡連接。鐵路內部信號設施的金屬部件連同金屬骨架可以形成一個近似的屏蔽接地柵，解決了雷電引起的破壞力極強的電位差，保護了鐵路信號發(fā)生設備。
2.4.2 分級保護。針對380V低壓線路，按照國家相關的標準，需要進行三級過電壓保護。一級保護是將避雷器或保護器加在高壓變壓器后端到二次低壓設備的總配電盤間的電纜內芯線兩端；二級保護是將避雷器或保護器加在二次低壓設備的總配電盤至二次低壓設備的配電箱間電纜內芯線兩端；三級保護是將避雷器或保護器加在重要信號設備的前端。該方法對防護器的性能提出了很高的要求，成為了影響該措施的關鍵。
2.4.3 串接過電流保護裝置。感應雷、電磁、無線電和靜電對鐵路信號設備的干擾是浪涌的主要起因。鐵路信號設備經常在布置電線電纜，這些電纜是雷電干擾的最直接對象，需要進行十分嚴格的保護，為了抑制信號系統(tǒng)浪涌電壓產生的過電流，避免過電流對微電子設備的危害，建議一般在信號線路入口處串接過電流保護裝置。
2.4.4 使用光纖傳輸。光纖的特點是傳輸過程中受到電磁的干擾小，具有很好的健壯性，對于精確可靠度高的數(shù)據(jù)通信接口，諸如計算機的接口、輸出輸入設備等使用光纖傳輸能夠更加實時安全地完成協(xié)議通信，避免雷電的干擾。
3 結語
鐵路信號設備是鐵路運營系統(tǒng)不可缺少、至關重要的設備。對于鐵路信號設備的防雷一直是相關機構研究的重點，雖然在近幾年防雷措施取得了進步得到了發(fā)展，但是面對雷擊事故，面對未來的高鐵快速發(fā)展，對于防雷措施的研究和鐵路信號的保護工作仍然還有很長的路要走。本文闡述的內部防雷措施和外部防雷措施，需要彼此相互配合才能⑽O戰(zhàn)檔階畹停鐵路信號設備防雷與保護是一個較為綜合性的問題，需要在保障基礎防雷的前提下進行更加深層次的研究。
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