一种核安保系统抗强电磁脉冲加固方法及核安保系统技术方案

本发明专利技术涉及一种核安保系统抗强电磁脉冲加固方法及核安保系统，包括以下步骤：1)利用结构箱体进行屏蔽，2)利用光隔离信号进行屏蔽，3)设备内部处理，4)电源改善，5)电路板的电路改善，核安保系统包括门禁主机、报警中心端、报警分机、交换机、核盾平台、红外探测器、微波探测器、摄像机、门锁及按钮，该核安保系统抗强电磁脉冲加固方法及核安保系统，能够有效提高核安保系统的抗核电磁脉冲的抗干扰能力，保证核安保系统在发生高空爆炸时依然能正常工作。

【技术实现步骤摘要】
一种核安保系统抗强电磁脉冲加固方法及核安保系统
本专利技术特别涉及一种核安保系统抗强电磁脉冲加固方法及核安保系统。
技术介绍
高空核电磁脉冲(HEMP)是高空核爆炸产生的主要杀伤因素之一，具有能量强度大、峰值场强高、覆盖范围极广等特点。HEMP作为一种强大的干扰源，能够耦合到几乎所有宏观尺度的电子电气设备，干扰或破坏电子设备、指挥通信系统和电子电气等相关重要社会基础设施，造成系统硬件损伤、功能混乱，导致系统可靠性与安全性下降。目前用在核电站、核原料厂等涉核场所的核安保系统是不具备抵抗这种高空核电磁脉冲的能力，其门禁主机和报警分机会被高空核电磁脉冲损坏，导致紧急情况下报警不能有效上传，出入口不能正常开关门。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种核安保系统抗强电磁脉冲加固方法及核安保系统。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种核安保系统抗强电磁脉冲加固方法，包括以下步骤：1)利用结构箱体进行屏蔽：通过在外部设置一个镀锌板屏蔽箱体，将电源适配器和分机放在箱体内；2)利用光隔离信号进行屏蔽：利用光模块把网络和开关量信号转成光信号，光模块安装在箱体内部，箱体对外设置220V电源接口和光线接口；3)设备内部处理：a、报警分机和门禁主机的开门方式采用排铰方式，消除门盖之间的狭长缝；b、散热孔由条形孔更改为小圆孔，位置改为对角线设置，有利于对流散热；c、箱体下端的端面直接接地，增大与地接触面积；d、内部的电源模块和光模块均用屏蔽罩屏蔽；e、内部采用超六类屏蔽网线以及屏蔽电缆；4)电源改善：220V电源输入采用内置抗电磁脉冲干扰的滤波器电源座，内部供电的12V电源采用带铁氧体磁珠抗干扰能力强的电源适配器；5)电路板的电路改善：信号检测电路中，将采样电压设置为12V，设置纳秒级的TVS管，并在电路前端增加压敏电阻。作为优选，步骤5)中的信号检测电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、压敏电阻、TVS管、第一二极管和第二二极管，所述第一电阻的一端外接12V采样电压，第一电阻的另一端与第二电阻和第三电阻串联后接地，所述压敏电阻与第二电阻和第三电阻的串联电路并联，所述第二电阻和第三电阻相互连接的一端均与外部模拟信号输入端连接，所述TVS管与第三电阻的并联，所述模拟信号输入端通过第一二极管外接3.3V电源，所述第一二极管的导通方向为由模拟信号输入端指向3.3V电源，所述模拟信号输入端通过第二二极管接地，所述第二二极管的导通方向为由接地端指向模拟信号输入端。作为优选，所述TVS管为双向稳压管。一种采用上述的核安保系统抗强电磁脉冲加固方法的核安保系统，包括门禁主机、报警中心端、报警分机、交换机、核盾平台、红外探测器、微波探测器、摄像机、门锁及按钮，所述核盾平台、报警中心端、门禁主机、报警分机均与交换机电连接，所述红外探测器、微波探测器和摄像机均与报警分机电连接，所述门锁和按钮均与门禁主机电连接。作为优选，所述门锁和按钮与门禁主机之间的间距小于20m，所述红外探测器、微波探测器和摄像机与报警分机之间的距离小于50m，所述报警中心端与交换机的距离小于20m，所述核盾平台与交换机的距离小于20m，所述门禁主机和报警分机与交换机的距离均小于2km。本专利技术的有益效果是，该核安保系统抗强电磁脉冲加固方法及核安保系统，能够有效提高核安保系统的抗核电磁脉冲的抗干扰能力，保证核安保系统在发生高空爆炸时依然能正常工作。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的核安保系统抗强电磁脉冲加固方法及核安保系统的信号检测电路的电路图；图2是本专利技术的核安保系统抗强电磁脉冲加固方法及核安保系统的系统原理图；图中：R1.第一电阻，R2.第二电阻，R3.第三电阻，D1.第一二极管，D2.第二二极管，D3.TVS管，Z1.压敏电阻。具体实施方式现在结合附图对本专利技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本专利技术的基本结构，因此其仅显示与本专利技术有关的构成。实施例：一种核安保系统抗强电磁脉冲加固方法，包括以下步骤：1)利用结构箱体进行屏蔽：通过在外部设置一个镀锌板屏蔽箱体，将电源适配器和分机放在箱体内；这里的箱体实际上为一个常规结构的方形箱体，由于核安保系统的报警分机存在大量裸露的开关量输入输出接口，所以核电磁脉冲容易通过这些接口耦合到设备内部，损坏芯片IO口，这里通过将电源适配器和分机放置于内部，可以实现较好的保护作用。2)利用光隔离信号进行屏蔽：利用光模块把网络和开关量信号转成光信号，光模块安装在箱体内部，箱体对外设置220V电源接口和光线接口；报警分机和门禁主机的网线、开关量双绞线，由于线路比较长，核电脉冲容易通过网线、双绞线耦合到设备内部，造成设备损坏，所以利用光模块把网络和开关量信号转成光信号，光模块安装在箱体内部，箱体对外只有220V电源接口和光纤接口，可以切断核电磁脉冲通过线路耦合的路径。3)设备内部处理：a、报警分机和门禁主机的开门方式采用排铰方式，消除门盖之间的狭长缝；b、散热孔由条形孔更改为小圆孔，位置改为对角线设置，有利于对流散热；c、箱体下端的端面直接接地，增大与地接触面积；d、内部的电源模块和光模块均用屏蔽罩屏蔽；e、内部采用超六类屏蔽网线以及屏蔽电缆；原来的报警分机和门禁主机一般都是采用活页的开门方式，这种方式缝隙比较长，而采用排铰方式，则会消除门盖之间的狭长缝；实际上，箱体的外部是没有进行喷漆操作，这样就能使得箱体的下端与地保持良好的接触。4)电源改善：220V电源输入采用内置抗电磁脉冲干扰的滤波器电源座，内部供电的12V电源采用带铁氧体磁珠抗干扰能力强的电源适配器；5)电路板的电路改善：信号检测电路中，将采样电压设置为12V，设置纳秒级的TVS管，并在电路前端增加压敏电阻。报警分机的开关量信号检测电路，是采用MCU的IO口进行电压采集的，加固前的模拟样机虽然已经加了TVS管，但是在摸底测试时还是出现IO口被击穿的现象。加固后的样机把采集电压从3.3V提高到12V，可以提高抗干扰能力，同时增加了电阻分压可以起到一定的缓冲作用，另外把毫秒级的TVS管换成纳秒级的，前端增加压敏电阻保护，多重保护，可以有效提高抗击浪涌的能力。如图1所示，步骤5)中的信号检测电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、压敏电阻、TVS管、第一二极管和第二二极管，所述第一电阻的一端外接12V采样电压，第一电阻的另一端与第二电阻和第三电阻串联后接地，所述压敏电阻与第二电阻和第三电阻的串联电路并联，所述第二电阻和第三电阻相互连接的一端均与外部模拟信号输入端连接，所述TVS管与第三电阻的并联，所述模拟信号输入端通过第一二极管外接3.3V电源，所述第一二极管的导通方向为由模拟信号输入端指向3.3V电源，所述模拟信号输入端通过第二二极管接地，所述第二二极管的导通方向为由接地端指向模拟信号输入端。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种核安保系统抗强电磁脉冲加固方法，其特征在于，包括以下步骤：/n1)利用结构箱体进行屏蔽：通过在外部设置一个镀锌板屏蔽箱体，将电源适配器和分机放在箱体内；/n2)利用光隔离信号进行屏蔽：利用光模块把网络和开关量信号转成光信号，/n光模块安装在箱体内部，箱体对外设置220V电源接口和光线接口；/n3)设备内部处理：a、报警分机和门禁主机的开门方式采用排铰方式，消除门盖之间的狭长缝；b、散热孔由条形孔更改为小圆孔，位置改为对角线设置，有利于对流散热；c、箱体下端的端面直接接地，增大与地接触面积；/nd、内部的电源模块和光模块均用屏蔽罩屏蔽；e、内部采用超六类屏蔽网线以及屏蔽电缆；/n4)电源改善：220V电源输入采用内置抗电磁脉冲干扰的滤波器电源座，内部供电的12V电源采用带铁氧体磁珠抗干扰能力强的电源适配器；/n5)电路板的电路改善：信号检测电路中，将采样电压设置为12V，设置纳秒级的TVS管，并在电路前端增加压敏电阻。/n

【技术特征摘要】
1.一种核安保系统抗强电磁脉冲加固方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)利用结构箱体进行屏蔽：通过在外部设置一个镀锌板屏蔽箱体，将电源适配器和分机放在箱体内；
2)利用光隔离信号进行屏蔽：利用光模块把网络和开关量信号转成光信号，
光模块安装在箱体内部，箱体对外设置220V电源接口和光线接口；
3)设备内部处理：a、报警分机和门禁主机的开门方式采用排铰方式，消除门盖之间的狭长缝；b、散热孔由条形孔更改为小圆孔，位置改为对角线设置，有利于对流散热；c、箱体下端的端面直接接地，增大与地接触面积；
d、内部的电源模块和光模块均用屏蔽罩屏蔽；e、内部采用超六类屏蔽网线以及屏蔽电缆；
4)电源改善：220V电源输入采用内置抗电磁脉冲干扰的滤波器电源座，内部供电的12V电源采用带铁氧体磁珠抗干扰能力强的电源适配器；
5)电路板的电路改善：信号检测电路中，将采样电压设置为12V，设置纳秒级的TVS管，并在电路前端增加压敏电阻。


2.如权利要求1所述的核安保系统抗强电磁脉冲加固方法，其特征在于，步骤5)中的信号检测电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、压敏电阻、TVS管、第一二极管和第二二极管，所述第一电阻的一端外接12V采样电压，第一电阻的另一端与第二电阻和第三电阻串联后接地...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘清，钟少武，付备荒，谷建军，杨敏，
申请(专利权)人：深圳市欣横纵技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44