森林草原防火视频监控铁塔及防雷接地系统的设计方案

森林草原防火视频监控铁塔及防雷接地系统的设计方案森林草原防火前端视频监控基站位于林区内。视频监控要求：视野广、无障碍、监控角度大，尽量少设监控点，并尽可能使得每个监控点监控覆盖的森林草原面积最大等特点。因此需要采用铁塔提升到一定的高度来满足森林草原防火视频监控的要求。铁塔高度定为10米，摄像机水平位置能够监视到较大面积；摄像机俯仰角不易过大（±45°以内最好）。铁塔基建是一项十分重要的项目，质量决定铁塔的使用年限。1.1、基站铁塔选址的原则=1\*GB3①满足森林草原防火视频监控以及无线网桥传输的要求。=2\*GB3②场地平坦，附近无高大建筑物遮挡。=3\*GB3③工程地质良好，避开断层、古河道及可能塌方、滑坡的地段。=4\*GB3④选择安全的环境，避开易燃易爆的场所和粉尘及有害气体的污染源。=5\*GB3⑤避开低洼地，防止雨水淹灌。1.2、基站铁塔形式选择=1\*GB3①基站是否需要修建铁塔，可以根据选址点的实际情况确定，如果附近有移动公司的铁塔，在可能的情况下，优先考虑采用附近已有的铁塔。=2\*GB3②基站铁塔因结构形式不同，可分为自立塔、拉线塔（桅杆）；基站铁塔因所建地点不同，有地面塔、屋顶塔之别。=3\*GB3③地面塔通常采用的塔形有角钢塔、钢管四柱（或三柱）塔，钢管四柱（或三柱）塔根开可以做到很小（2米左右），适用于狭窄场地或距建筑物较近的情况，单造价高于角钢塔。独管塔多用于城市风景区或其它要求美观的场所，因为独管塔线路引下和人员攀登都不方便，加之造价较高，仅用于特殊要求的环境。拉线塔的优点是用钢量小，但占地面积大，是否经济应综合考虑；另外拉线塔易受外力破坏，一旦拉线受损即造成倒塔；拉线塔受风力作用还会发生摆动和水平扭动，采用微波传输的基站慎用。1.3、基站用地面积根据森林草原防火监测需要，塔高应为10米。用地范围大约为：角钢塔：10米×10米，钢管四柱塔5米×5米，独管塔3米×3米。确定用地范围时应注意，铁塔一定要与附近建筑留出安全距离。1.4、铁塔设计铁塔设计原则：满足视频监控基站设备的安装要求，便于操作维护；符合《钢结构设计规范

GB50017-2003》，保证结构安全，抗风、抗震、防锈、防雷；优化设计，合理选型，便于制作、安装，施工周期短，降低工程投资。森林草原防火视频监控预警系统的铁塔高度为10米。角钢塔，自重轻、造价低、结构合理、技术成熟、安全度高、被广泛采用。铁塔材料选用50角钢，铁塔顶部用于安装监控转台和防护围栏，承重不低于800公斤。风荷载：以国标《建筑结构载荷规范》中“全国基本风压图”确定基本风压值为设计依据，不要随意超规范加大安全储备，造成不必要的浪费。铁塔基础：铁塔基础设计中主要考虑的问题是如何使基础在满足抗倾覆、抗压及抗滑移（位于山坡地势）的前提下，是基础造价降到最低，且便于施工。角钢塔基础的设计优化：独立基础是在角钢塔四脚分别做独立的基础，再以连系梁连接，因其施工简便，造价低廉，应作为首选方案；当地下水位较高或岩石埋藏较浅时，可考虑采用筏基，筏基的优化途径是改通常的实体筏基为箱式筏基，中部回填土或砂石代替混泥土做配重，可降低造价20%左右；地下水位高或土质较软弱时应采用桩基，桩基造价较高但安全可靠。岩石埋藏较浅时，也可将钢筋锚入岩石，做独立基础或筏基，可大大减少混凝土量，从而降低造价。本项目基础设计为筏基，且塔下地基的载力不应小于170KN/M²，详见铁塔设计图。施工时，可根据现场地质予以调整。基础工程的不可预见因素，设计文件提供的工程预算是根据施工图和预算定额计算出来的，很难覆盖工程中实际发生的各种不可预见费用，由于每个工程所处环境不同，遇到的不可预见因素也不尽相同，应严格控制。有的建设场地需做三通一平（通路、通电、通水及场地平整），必须投入一部分资金，还有的基础位于无路的山区，所有的建材及设备需要进行二次搬运，将产生二次搬运费。有的场地比较狭窄，挖孔的土方无处堆放，发生土方外运及回运的费用，或因土质原因造成地基塌方增加了土方工程量；有的基站局部有影响施工的障碍物，在基础施工时只能将障碍物拆除，待基础施工完成后再予以修复，此时就出现了拆除与重建的费用。基础施工前,一定要做工程地质勘察，切不可盲目施工，以免酿成事故。1.5、防雷及安全设计基站的防雷设计应严格执行《基站铁塔与接地设计规范》；铁塔的防锈蚀采用热镀锌方式，施工现场不得打孔、焊接，以免破坏镀锌层；加强铁塔的防盗措施至关重要，螺栓或塔材的被盗可能引发倒塔事故，铁塔的最下一段塔身应采用防盗螺栓，地脚螺栓应焊防盗钢帽或浇筑混凝土保护层。前端监控点防雷包含直击雷防护，供电系统感应雷防护，电子设备感应雷防护，接地系统，线缆屏蔽。对于本项目，大部分设备位于森林草原野外，并且森林草原雷电侵袭的概率非常高，野外防雷对于保障设备安全就显得特别重要。铁塔防雷，设计在顶部装一个不锈钢制避雷针，然后引一根避雷线到底部，再连接防雷地网。当地的地质条件为：该区域为沙盖黄土区，土层很深，下面是岩石。（一）、防雷接地系统设计①、直击雷防护：接闪器：安装优化型避雷针作为接闪装置，针尖高度为1.5米；需要增加人工接地体，降低接地电阻。引下接地装置：根据防雷接地标准要求，直击雷避雷塔的接地装置的接地电阻值应不大于4Ω。此方案的引下接地系统制作：由于现场的土质多为黄土带砂石，地下为风化岩，这样的现场环境，如果用普通的接地极就不能有效的达到有效的效果。所以采用TGS-M002平板型接地模块，在避雷塔四周每隔3米设置一个，要求接地体埋入地下后，顶部距地面0.8米，并用40×4mm镀锌扁钢连接组成接地网络，每个避雷塔附近地面的地网使用接地体的数量根据现场情况而定。如果附近有居民或人员活动的小庭院，为了人员安全，需绕开其进行施工，所有引下线与此接地网络焊接。焊接时搭接长度不少于10cm，并采用双面焊接。此方案设计每座避雷塔地网需要接地模块共计10块，围绕避雷塔四周做封闭式的地网，并从塔上引下2根引下线与地网做可靠连接，材料选用φ10的镀锌圆钢或者40×4mm的镀锌扁钢。如果两座避雷塔相距较近，可将其2个地网做连接，形成综合共用地网，这样使得接地电阻更低，泄流效果更好。工艺要求：防雷装置的接地体的金属材料，需先调直后方可按顺直的方向安装，焊接不应有夹渣、咬肉、气孔及未焊透的现象，所有镀锌扁钢连接处焊接处应做防腐处理，搭接长度不少于其直径的2倍，且需采用三面焊接，除环型接地体外，接地体埋设位置应在距建筑物3m以外，并注意不应在垃圾、灰渣等地埋设，接地体埋设后的回填土应分层夯实。接地电阻小于4欧姆。前端设备如摄像头应置于接闪器（避雷针或其它接闪导体）有效保护范围之内。②、感应雷防护：根据《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2004的有关规定，对雷电入侵波应分级泄放，直到将感应过电压降到设备可以承受的水平。因此，电源系统的防雷应采取“多重保护、层层设防”的原则，根据设备的重要程度和地理位置进行有重点、有层次的保护。以达到对电子设备的精细保护。为防止电磁感应，沿杆引上摄像机的电源线和信号线应穿金属管屏蔽。电源防雷的通常做法是在供电系统的输入端并联安装一台电源防雷器。在设备机柜位置安装电源二级防雷模块。（二）、防雷接地系统主要设备：三合一防雷器避雷针防雷器接地模块TGS-M002长效防腐降阻剂引下线（三）、主要产品技术参数①、主动优化避雷针雷电通流量：300KA抗风强度(m/s)： 40接闪针数： 1净重量(Kg)：≤10总高度Height(mm)：1500阀兰规格： Φ300×280材质：不锈钢