1.庞学方 2.冯世伟

（1.身份证号码：4107281983****0033 2.身份证号码：4107281988****651X）

随着城市建筑建设的快速发展，建筑的防雷安全性受到人们的极大关注，雷击对建筑电气的损害较大，雷击过程中会产生高强度的电流和电压冲击波，导致建筑电气受到电效应、热效应及机械力的巨大作用而导致电力损坏，对电力设备、建筑设施以及电气电网线路产生巨大冲击。在雷雨环境下，为确保建筑电气安全，需要进行建筑电气工程中智能型防雷接地系统，设计系统科学的建筑电气防雷设施设备，通过防雷接地技术避免建筑电气受到雷电冲击，保障建筑电气设施设备的安全，研究建筑电气工程中智能型防雷接地系统设计技术，在高层建筑设计和建筑电气施工设计中具有重要意义。

一、建筑防雷接地系统设计的重要性

（一）雷电是大气中自然放电现象，在一定程度上给人们的生活带来种种威胁。在电气工程项目开工前，要合理安排人员，合理把控时间，从而提高工作效率。我们在开展项目时，技术人员要熟悉电气设计图纸，按照规定不能逾越预期时间，在这种情况下，我们要把控好电气工程进度，电气安装技术人员应首先并会同土建设计技术人员共同查对土建设计图与电气设计图，要对电气工程进度进行研究、讨论、设计，不可进度太快，导致电气设计不过关。我们要按照可行性计划，在了解的基础上，做好计划，确定准确配合时间，合理化地进行配置人力、物力、机械设备，以防遗漏和发生差错，严格检查设计质量，不断跟进设计进度，做好必要的防腐处理，保证电气工程顺利设计。

（二）目前，越来越多的人重视电气工程，从而对电气工程自动化技术的研究也越来越深入，我们都知道，电气工程自动化技术的研制成功，对整个电力系统的安全生产起着重要的作用，有着深远的重要意义。因为电气工程自动化技术的信息化程度高，为电力系统的后期维护提供有效手段，它比原始的电力技术更加优质，不仅在很大程度上，提高工作人员的工作效率，还能有效的对电力系统进行监督，保证电力系统能够稳定运行。在解决电力系统运行中存在的一些故障问题，能够及时解决给人们的带来的极大困扰，大大加强电力系统的安全性能。

二、系统硬件设计与实现

（一）系统的开发环境描述

在上述进行了系统的总体设计描述和防雷接地电流信号传输模型构建的基础上，进行建筑电气工程中智能型防雷接地系统设计优化，本文提出一种基于等电位联结和防雷设计导线控制的建筑电气工程中智能型防雷接地系统设计方法。设计的建筑电气工程智能型防雷接地系统包括I/O控制模块、电流衰减模块、输出转换模块以及中断模块等。采用避雷引下线进行防雷接地的电压传导系统设计，室内接地干线用多组接地体进行电流输出控制，建筑电气工程智能型防雷接地系统的硬件模块设计建立在嵌入式ARM和智能信息处理DSP基础上，采用低电复位和高压控制方法进行建筑电气工程中智能型防雷接地系统的输出转换控制，采用ADI公司的ADM706芯片作为电气工程中智能型防雷接地输出的门限控制器，采用中断复位和掉电复位结合的方法，进行防雷接地的电流衰减控制和地线输出的抗干扰设计，采用金属装置、外来的导体物等作为主干线，与房屋结构内防雷导体相连，由此得到本文设计的建筑电气工程智能型防雷接地系统的实现原理。

（二）系统的模块化设计与实现

根据上述设计原理，进行建筑电气工程智能型防雷接地系统的硬件模块化设计开发，采用等电位联结方法控制防雷接地系统的电气线路，设计的建筑电气工程智能型防雷接地硬件的硬件功能模块主要有I/O控制模块、电流衰减模块、输出转换模块以及中断模块，对各个模块设计描述如下:

1.I/O控制模块。I/O控制模块是实现建筑电气工程智能型防雷接地系统的输出转换控制和交流放大功能，假设智能型防雷接地系统的放大倍数为50000倍，使用双运放器件实现建筑电气工程智能型防雷接地系统的输出数模转换控制，防雷接地系统的通频带设定为100Hz，采用6种可编程的FIFO把检波器输出的交流信号，变换成直流信号，由此得到I/O控制模块的硬件配置。

2.电流衰减模块。电流衰减采用独立避雷针进行雷击电流的衰减控制功能，智能电气工程的防雷接地系统包括接地极、户外接地母线、户内接地母线等进行电流衰减控制，采用圆钢接地极和扁钢接地极进行电流衰减模块的接地安装设计，为了降低防雷接地系统的接地电阻，接地体顶面埋设深度不应小于0.6m，垂直接地体的间距不应小于其长度的3至5倍，根据上述设计要求，得到防雷接地系统的电流衰减模块。

3.输出转换模块和中断模块。输出转换模块和中断模块实现对防雷接地的输出转换控制和过载中断控制功能，采用普通的二极管检波电路实现智能电气工程的防雷接地系统的输出电流检波，输出电压Vo，对应于二极管D1的导通状态，输出电压VA由零变D2的导通电压VD2期间，接地线D1不导通，这时VA与Vi之比等于开环放大倍数。根据上述设计，采用等电位联结方法控制防雷接地系统的电气线路，有效避免雷电灾害对建筑电气工程的危害，设计防雷设计导线控制模型进行接地系统的选频和自动增益处理，实现输出转换模块和中断模块硬件配置。

结语

根据建筑物的金属构架进行建筑电气工程的防雷接地节点的优化部署，接地干线沿建筑物墙壁水平敷设，采用避雷引下线进行防雷接地的电压传导系统设计，室内接地干线用多组接地体进行电流输出控制，采用等电位联结方法控制防雷接地系统的电气线路，有效避免雷电灾害对建筑电气工程的危害，实现防雷接地系统的优化设计，进行建筑电气工程智能型防雷接地系统的硬件模块化设计开发，对IO控制模块、电流衰减模块、输出转换模块以及中断模块进行详细硬件设计描述。研究得知，本文设计的防雷接地系统对雷击电流的衰减特性较好，提高防雷效果。