92城市安全建设系统技术解决方案.docx
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92城市安全建设系统技术解决方案
城市安全建设系统技术解决方案
第一章 项目概述
“3111工程”是公安部组织的旨在全国范围内全面推动城市治安监控建设的重大工程项目。
“3”是表示在省市县三级。
第一个“1”是在每一个省确定一个市，第二个“1”是每个市确定一个县，第三个“1”是有条件的县设定一个区或者一个派出所。
旨在通过技术手段，以打击、预防违法犯罪为目的，满足人民求发展、求稳定、求和谐、求平安的良好愿望。
通过联网管理，各级公安机关和相关部门可以监控、浏览、查询设立在治安复杂场所、重点部位、主要街道、案件多发地段、重要路口、卡口等地点的现场实时图像，直观地了解和掌握监控区域的治安动态，可以做到对紧急事件的快速反应，有效提高社会治安综合管理水平。
在我们国家构建和谐社会和建设小康社会的进程中，安全是大众最关心的热点，和谐必须要有安全。
政府的方针是求发展、求稳定、求和谐、求平安。
随着树立科学发展观和构建和谐社会等党的重大创新理论的提出，创建平安中国、平安城市的目标越来越受到党和政府的高度重视。
而高新科技的迅猛发展，特别是信息、网络技术的发展，也为强化和深化社会治安管理、提高政府工作效能提供了强大的技术支撑。
城市社会治安防范系统建设，正是在当今现实环境下落实公安部“科技强警”战略的重要举措。
为贯彻省公安厅、市公安局相关文件精神和城市监控报警联网系统总体规划，紧紧围绕建设“平安城市”的总体目标，建立一套覆盖整个社会面的城市监控联网系统，以适应日益复杂的社会治安形势。
为了确保该系统建设的顺利进行，以 “统筹规划、规范设计、分级组网、分步实施”为建设原则，减少重复投资，达到互联互通互控、信息共享、协同作战的目标。
根据平安城市网络视频监控工程的具体要求，结合的地理特点及实际需求，落实《全省治安动态视频监控系统建设规范》的要求，在城市安防整体工程的设计上达到了实战性、规范性、可扩展性、技术前瞻性、准确性、完整性、可靠性、实用性、保密性。
并进行了二级组网结构，通过流媒体监控操作平台进行分级管理及流媒体图像调看，运用数字技术进行系统平台的组建，更有利于系统的升级、扩展及整合，真正实现资源共享。
第二章 项目背景
1. 项目情况
项目名称
城市安全系统建设项目
项目施工地址
铁岭市
2. 地理环境
铁岭市
3. 用户需求分析
根据政府要求，平安城市监控系统共分两期进行建设。
一期建设内容为：
（1） 一个总控指挥中心
总控中心即指“公安局监控指挥中心”。
对二期工程做好充分的预留设计。
（2） 主要街道监控点的建设。
本着节省投入资金成本、避免因重复施工造成的成本浪费之原则，在平安城市监控系统工程一期建设时要对二期建设内容的传输线路预留，预留方式为网络接入方式，并且线路预留是在二期建设点的近处预留。
建设内容为：
重点场所监控点建设和主干预留点到实际安装点位的传输线路建设。
重点场所监控设施建设是指“居民小区监控设施建设”、 “党政机关监控设施建设”、 “事业单位监控设施建设”和“重点企业监控设施建设”四部分内容。
第三章 设计原则
根据领导的要求，及现场的实际情况。
本项目按照与时俱进，结合实际，经济适用，统一规划、资源共享、节省开支、 降低成本、安全保密的指导思想，多级联网需求，充分利用计算机、视频监控系统、数据库、网络通信等技术，实现人、财、物和各类信息资源科学有效的管理和利用，进一步提高政法系统工作效率和管理水平。
在采用有关技术与设备，对安防及网络进行设计施工时，遵循下列基本原则：
◆ 稳定性
系统的核心设备，采用低功耗高性能嵌入式通讯专用双32位微处理器（CPU）及低功耗高性能精简指令集处理器（DSP）的嵌入式硬盘录像机，确保机器工作稳定、低发热。
采用工业级嵌入式实时多任务操作系统（RTOS），完全脱离PC平台设计的不稳定，彻底杜绝病毒的侵入，性能稳定，启动迅速。
在图像的稳定性上起到极大的保障作用。
◆ 先进性
前端现场信号到中心采用光纤方式，中心控制、储存、上传数字化。
采用模、数结合方式，既节约成本又符合未来发展需要。
操作简单维护方便。
◆ 实时性
整套系统之间采用光端机传输视频信号，确保图像效果稳定，以及实时传输。
公安局监控指挥中心对前端任意一监控点的调用和切换均无延时，很大程度上满足了公安系统治安监控的特殊性，确保能对突发事件做出及时的响应。
◆ 方便性
在具体操作时显得极为简单方便。
中心管理软菜单矩阵设置具有友好的人机界面，操作鼠标配合监控点（GIS）电子地图一目了然。
操作人员可将前端任一摄像机画面，在监控指挥中心的任意一监视器上显示出来。
◆ 经济性
充分利用光纤和网络系统，节约了大量的硬矩阵设备和多对数光端机设备投入，最大限度地节省了投资。
◆ 扩展性
对整体市区治安监控系统留有再增添监控点的扩展余地。
可任意把市区内其他单位的监控系统增加到现有的监控系统中，而不需要对现有的系统和接口做改动。
因为大型视频管理平台有极强的控制协议、通讯协议兼容能力，所以不必在增加系统时增加复杂的联网布线，设备间只要在同一以太网内就能实现。
第四章 设计依据
本系统设计以国家有关安防、计算机、网络、智能建筑等的政策法规及标准、规范为依据，使平安城市监控系统的建设符合标准化、规范化的要求，在平安城市管理系统中应强化安全优先的原则。
整个系统建设均严格按照如下规范进行：
◆ 《视频安防监控系统技术要求》（GA/T 367-2001）
◆ 《城市监控报警联网系统 管理标准：
第1部分：
图像信息采集、接入、使用管理要求》（GA/T 792.1—2008）
◆ 《城市监控报警联网系统 管理标准：
第3部分：
前端信息采集技术要求》（GA/T 792.1—2008）
◆ 《城市监控报警联网系统 管理标准：
第5部分：
信息传输、交换、控制技术要求》（GA/T 792.1—2008）
◆ 《报警传输系统串行数据接口的信息格式和协议》（GA/T 379-2002）
◆ 《报警传输系统的要求》（GA/T600-2006）
◆ 《视频安防监控系统 智能球型摄像机》（GA/T 645-2006）
◆ 《视频安防监控系统 前端设备控制协议》（V1.0 GA/T647-2006）
◆ 《安全防范系统雷电浪涌防护技术要求》（GA/T670-2006）
◆ 《城市监控报警联网系统联网系统通用技术要求》（GA/T669-2006）
◆ 《视音频编解码标准——视听对象的编码》（ISO/IEC14496）
◆ 《安全防范工程技术规范》（GB 50348-2004）
◆ 《入侵报警系统工程设计规范》（GB 50394-2007）
◆ 《视频安防监控系统工程设计规范》（GB 50395-2007）
◆ 《信息技术 运动图像及其伴音信息的通用编码》（GB/T 17975.1-2000）
◆ 《信息技术 先进音视频编码》（GB/T 20090.2-2006）
◆ 《电子计算机场地通用规范》（GB/T2887-2000）
◆ EIA/TIA568EIA/TIA569EIA/TIA-TSB36/40；
◆ IEEE802.3 10BASE-T；
◆ IEEE802.5 Token Ring；
◆ 工业标准及国际商务建筑布线标准；
◆ 《通信局（站）电源系统总技术要求》（暂行规定）中有关集中监控的内容；（ISO/IEC JTCI/SC25/VVG3; XT005-95）
◆ 《通信电源、机房空调集中监控管理系统（暂行规定）》
（电网综[1997]472号文）
◆ 《电气装置安装工程施工及验收规范:
第十七篇:
电气设备交接试验标准篇》（GBJ 232-82）
◆ 《30MHZ~1GHZ声音和电视信号的电缆分配系统》（BG6510-85）
◆ 《通信网技术标准汇编》（GB 84）
◆ 《工业安装工程质量检验评定统一标准》（GB 50252-94）
◆ 《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T 16-92）
◆ 《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）
◆ 《工业企业通讯设计规范》（GBJ42-81）
◆ 《工业企业通信接地设计规范》（GBJ115-87）
◆ 《电子计算机机房设计规范》（GB50174-93）
◆ 《电气设备用图形符号》（GB/T5465-1996）
◆ 《电气装置安装工程接地装置、施工及验收规范》（GB/T50169）
◆ 《电气装置安装工程施工及验收规范》（GBF232-92）
◆ 《计算机场地技术条件》（GB2887-89）
◆ 《电子产品防静电放电控制大纲》（GJB 1649-1993）
◆ 《防静电工作区技术要求》（GJB 3007-1997）
参考依据：
◆《城市报警与监控系统建设“3111”试点工程实施方案》
◆《城市报警与监控系统试点单位检测实施方案》
◆《城市报警与监控系统试点单位检测大纲》
◆《城市监控报警联网系统通用技术要求》
◆《黑龙江省公安系统技防三年规划实施方案若干参考意见》
第五章 设计方案
1．概述
平安城市监控系统包括了商业街监控、道路卡口监控及其它案件多发区监控等。
城市社会监控的地方大都属于城市中最为复杂的地点，如商业街道、道路卡口、车站及车站周边、人流密集路段、重点小区、娱乐场所周边等地方，他们都具有人流量大、流动性强的特点，通常成为了不法之徒的重要作案地点。
群众在日常工作、娱乐的同时不得不为自己的钱包、财物随时不翼而飞担心。
由于警力分布的原因，也由于不能过分加强警察力量导致群众发生恐慌心理。
这就要求公安局不能盲目增加警力的同时，又要保证控制场面，为还市民一个优质的治安环境，为商家完善经商环境。
于是有了平安城市监控中心系统的提出，在商业街等重要地段和重点部位安装监控探头，并同时与各大商场监控联网，专人统一监视。
以便于在不法分子犯案时收集犯罪证据，也同时起到警示防范作用。
同时道路卡口等监控还负担道路自动监控、交通诱导、卡口车辆监控、车辆稽查等城市道路和车辆安全管理的任务。
通过与交通的监控系统的结合，为道路管理部门、公安、交通执法部门提供科学有效的工作依据，提高道路管理效率、交通执法和城市安全保障力度。
2．系统构架
平安城市监控系统由三部分组成：
前端部分、传输部分、指挥中心部分。
三个部分是平安城市监控系统的核心，相辅相成，缺一不可。
前端部分负责采集到现场清晰、准确、实时的视频图像；传输部分负责将视频图像稳定的传输到监控中心；监控中心负责对传输过来的视频图像进行存储、显示、转发及对前端设备的控制作用。
监控中心分为一级监控中心，一级监控中心1处，设计在公安局指挥中心；一级监控中心到前端设备采用光纤网络传输。
监控中心设计有强大的平安城市监控系统平台，可对前端的摄像机进行监看控制、录像回放、预置点设置、显示画面切换、电子地图显示、一级监控中心对前端设备、中心设备，中心设备的远程的管理、配置等功能。
2.1 前端部分
2.1.1前端部分组成：
主要由摄像机、室外保温箱、监控杆（或路灯杆）、防雷器组成。
合理地选择摄像机，是提升视频监控图像质量，对警情快速、实时反应的前提，是为公安机关提供案件证据信息的完整性和最大相似性的保证。
2.1.2 前端监控点分布
根据的实际情况，该系统的前端部分分期建设：
建设内容为：
城区的主要街道、交通路口，
2.1.3 前端设备功能
前端设备功能是负责采集现场清晰、准确、实时的视频图像，是整个系统的眼睛，所以摄像机的选型直接关系到整个系统的图像的清晰度，也是决定系统的最关键设备之一。
根据目前国内平安城市的成功案例，及对平安城市的要求。
前端摄像机必须选用知名品牌，及在大型平安城市监控系统中大规模应用过SDI高清摄像机。
室外保温箱具有如下功能：
◆ 具有自动恒温系统；
◆ 温度低于-10摄氏度是自动加热，温度高于+20摄氏度是自动散热；
◆ 防护等级IP66；
◆ 防暴力破坏；
2.2 传输部分组成：
主要由、光纤、等设备组成。
监控系统的传输方式主要为光纤传输，光纤传输，其具有传输距离远、效果稳定、图像损耗小等优点。
2.3 监控中心部分
2.3.1监控中心部分组成
根据政府要求，及现场实际情况，平安城市系统共设计一级监控中心。
一级监控中心内部网络利用光纤和光口交换机组成1000M光纤局域网。
2.3.2 一级监控中心（公安局）
2.3.2.1 一级监控中心组成
由电视墙、操作台、大屏拼接、SDI嵌入式硬盘录像机、流媒体服务器、管理服务器、光口交换机、机架式光端接收机等设备组成。
2.3.2.2 电视墙组成
整体监控墙由9块46寸窄边液晶拼接屏（3×3形式摆放）1组LED电子屏组成。
2.3.2.3大屏幕及电视墙功能
通过数字矩阵将前端传输过来的视频图像可以在任意一个监视器上显示出来，中间3*3的大屏拼接即可显示一个整体画面，也可任意单独显示一个画面。
2.3.2.4服务器功能：
MTS：
转发服务器：
负责从设备上获取音视频数据，以标准流媒体协议转发给客户端、存储服务器、上级转发服务器、上级存储服务器等。
实现媒体数据的一对多、多对多转发。
DMS：
设备管理服务器：
负责进行设备管理，向设备执 行查询配置命令，向设备发送操作命令，收集设备网管信息，收集报警信息并执行报警联动策略。
CMS：
业务管理服务器：
系统的核心业务服务器。
负责处理监控的业务逻辑，进行权限等控制。
根据业务逻辑需要，会发送命令给DMS、MTS、SS等服务器进行处理。
系统的容错、负载均衡、动态集群等都在CMS上实现。
WEB：
web服务器：
向客户提供web访问功能。
管理员客户端以WEB形式提供，方便灵活修改管理逻辑，方便与其它系统接口。
CLIENT：
客户端应用程序：
与各个服务器模块通信获取数据，展示给用户。
VMS ：
矩阵服务器：
实现解码卡、显示卡、解码器等的视频输出，可连接液晶、电视墙等。
用户进行系统管理和操作时，主要通过CLIENT或browser浏览器与CMS和WEB服务器进行通信。
对设备的查询配置控制命令会发送给DMS服务器，DMS会使用相应到SDK与设备通信，执行命令。
2.3.6监控中心平台软件
2.3.6.1平台软件参数设计：
序号
参数
指标
1
转发系统能力
单台服务器转发能力以千M网卡计算，单路输入，多路输出，以平均码流300Kb/s为参照，需要达到1000路输出。
2
媒体数据响应时间
局域网低于500ms，广域网平均低于1S。
3
命令响应时间
局域网低于200ms，广域网平均低于400ms。
4
视频数据时延
视频时延局域网低于500ms，广域网低于1.5S。
5
系统处理能力
每秒处理能力为2000个请求信令
6
解码、显示能力
P4 3.0G、512M内存的客户端能够通过软件解码并显示3路D1或24路CIF的MPEG4视频。
7
单个电子地图容量
最大支持1000路设备
8
电子地图影响时间
单次定位显示时间小于500MS。
◆ 多级用户权限管理功能
●∙平台管理员：
系统平台最高级别管理者，通过创建的平台操作员和值班人员，实现系统管理功能。
●∙平台操作员：
系统平台用户的管理者，负责平台用户的创建、停用、删除等管理工作。
●∙值班人员：
系统平台的维护者，具有平台设备的性能监测、诊断等功能，保障系统正常运行。
●∙用户管理员：
某客户的最高级别管理者，管理内部设备及用户，通过用户组方式，进行权限管理。
●∙用户组：
通过用户管理员创建，每个用户组具有相应的权限范围。
用户组的权限分为浏览权限、查询权限、控制权限、存储权限、配置权限和删除权限。
通过用户组权限不同，可以将同一个用户管理员下的用户分成若干个权限级别。
●∙用户：
业务使用者，归属于某一个用户组，并且具有该用户组的操作权限，在其权限范围内，实现视频浏览、控制、参数设置等功能。
设备管理
●∙系统可以对所有设备进行增加、修改、启/停用、删除等操作，并且能够对同类设备进行批量复制，提高工作效率。
●∙系统可以远程重启设备程序或者重启机器，方便设备维护工作。
●∙具有权限的用户可以远程配置视频图像的对比度、亮度、饱和度、色度、编码帧率、帧数、信号制式和图像格式（QCIF、CIF、2CIF、4CIF）等参数。
●∙系统具有远程升级设备程序功能，并且支持批量设备升级，方便系统设备升级管理。
状态管理
●∙实时采集中心管理单元、接入管理单元、媒体转发单元、媒体存储单元等主要设备的CPU、内存利用率、网络收/发状况等信息，保证系统设备正常工作。
●∙实时采集磁盘阵列、多媒体接入单元等存储设备的存储状态信息，以及存储设备剩余空间、预计存储时间等信息，实时了解存储设备状况。
●∙实时采集多媒体接入单元等设备的网络连接状况信息，及时判断网络故障。
●∙系统能够设置服务器的性能数据阈值（包括CPU、内存等），当设备超出设定阀值时，产生故障告警，提示相应的作人员。
●∙系统能够按时间段统计中心管理单元、接入管理单元、媒体转发单元、媒体存储单元等主要设备的CPU、内存利用率、网络收/发状况等参数的历史数据，帮助工作人员分析设备性能趋势。
日志管理
●∙系统能够自动记录用户登录、登出时间。
●∙在用户登录系统后，系统能够自动记录用户申请视频、控制视频、停止视频等主要操作信息。
●∙支持日志查询功能，具有权限的用户根据时间段、访问类型、用户名称等进行日志查询。
异常告警
●∙中心管理单元、接入管理单元等系统设备参数超过设定阀值时，系统自动弹出告警窗口，产生告警提示。
●∙在多媒体接入单元、中心管理单元、接入管理单元等设备网络故障时，系统产生网络故障告警提示。
●∙系统支持声、光、短消息等多种告警输出方式，通知工作人员进行系统维护。
●∙系统支持按照时间段、故障类型等进行故障信息查询、统计的功能。
系统诊断
●∙系统集成常用的网络故障检测工具，实现自诊断功能。
●∙前端设备发生故障时，系统能够远程进行故障分析和诊断定位，并按照指令自动、手工对软件/硬件重新配置，恢复设备正常工作。
系统统计
●∙系统软件具有丰富的报表统计功能。
用户可以按照指定的时间段，进行用户量、监控点、业务总量、业务量峰值汇总统计，形成报表，以及做动态统计报表。
●∙系统支持用户级的报表设计功能，并且支持常用的统计函数，用户能够根据实际需求，定制需要的报表。
●∙系统支持 word、execl、html、jpg、txt等多种报表输出格式。
电子地图系统
●∙通过系统与GIS结合，在电子地图上显示摄像机位置，并且提示告警信息，用户可以纵观监控系统中所有摄像机的工作状态，直观、快速查看各个监控现场的地理信息。
根据情况，快速切换到相应摄像机的监控区域，为远程指挥提供科学的依据。
●∙分级显示：
根据信息内容不同，系统可以建立多个图层，从多种角度、多种级别方式展示监控现场信息。
●∙设备定位：
以地球表面空间位置为参照，在电子地图上显示系统中摄像机的安装位置。
●∙放大缩小：
通过地图放大功能，能够显示在某一区域内系统中摄像机部署情况，以及建筑、道路等更加详细的地理信息；通过地图缩小功能，能够显示系统全局信息。
●∙漫游功能：
通过上、下、左、右移动地图，能够查看本图层内完整的信息。
●∙导航功能：
通过导航图，快速定位指定的地理区域，查看相关信息。
●∙告警标示：
在某一设备（如摄像机）产生告警信号时，该设备在电子地图上的标示将变色或者闪烁，表明告警发生，提醒工作人员关注。
●∙视频显示：
通过选择电子地图上摄像机的图标，能够直接调用该路摄像机现场视频信息，快速查看现场情况。
●∙数据显示：
通过电子地图，能够直接显示监控现场监控的数据信息，直观、快速了解现场情况。
●∙除了通常管理的功能外，系统的电子地图增设以下功能：
●∙在报警点选择一定的范围，或者设定搜索半径，系统能够自动查询该范围内的警力资源情况。
●∙通过与GPS系统结合，能够观看警车、警员等警力情况的实时位置及运动轨迹。
●∙在地图上定位监控点，并可直接点播监控点的实时图像。
●∙报警地点能够自动在地图上予以显示。
第六章 防雷设计
6.1 概述
雷电是一种非常壮观的自然现象，它具有极大的破坏力。
随着近年来电子技术的飞速发展，网络化程度越来越高，人类对电气设备尤其是电子设备的以来越来越严重。
而电子元器件的微型化、集成化程度越来越高，各类电子设备的耐过电压能力下降，遭雷电和过电破坏的比例呈不断上升的趋势，对设备与网络的安全运行造成严重威胁。
特别平安城市摄像机部分全部安装在室外高处，更容易遭受雷电的袭击，因此防雷的设计也是本系统中不容忽视的问题。
6.2 电气设备的影响
电气设备的影响，主要由以下四个方面造成：
◆ 直击雷
直击雷蕴含极大的能量，电压峰值可达5000KV，具有极大的破坏力。
如果建筑物直接被雷电击中，巨大的雷电流沿引下线入地，会造成以下三种影响：
Ⅰ 巨大的雷电流在数微秒时间内流下地，使地电位迅速抬高，造成反击事故，危害人身和设备安全。
Ⅱ 雷电流产生强大的电磁波，在电源线和信号线上感应极高的脉冲电压。
Ⅲ 雷电流流经电气设备产生极高的热量，造成火灾或爆炸事故。
◆ 传导雷
远处的雷电击中线路或因电磁感应产生极高电压，由室外电源线路和通信线路传至简述物内，损坏电气设备。
◆ 感应雷
云层之间的频繁放电产生强大的电磁波，在电源线和信号线上感应极高的脉冲电压，峰值可达50KV。
◆ 开关过电压
供电系统中的电感性和电容性负载开启或断开、地极短路、电源线路短路等，都能在电源线路上产生高压脉冲，其脉冲电压可达到线电压的3.5倍，从而损坏设备。
破坏效果与雷击类似。
由此产生的雷电过电压对电子设备的破坏主要有以下几个方面：
◎ 过高的过电压击穿半导体，造成永久性损坏；
◎ 较低而更为频繁的过电压虽在元器件的耐压范围之内，亦使器件的工作寿命大大缩短；
◎ 电能转化为热能，毁坏触点、导线及印刷电路板，甚至造成火灾。
6.3 防雷保护措施
概括地说，当今电子设备的防雷手段，主要采用分流、接地、屏蔽、等电位和过电压保护五种方法。
◆ 分流：
利用避雷针、避雷带和避雷网等将雷电流沿引下线安全地流入大地，防止雷电直击在建筑物和设备上。
◆ 屏蔽：
计算机系统所有的金属导线，包括电力电缆、通信电缆和信号线均采用屏蔽线或穿金属管屏蔽，在机房建设中，利用建筑物钢筋网和其他金属材料，使机房形成一个屏蔽笼。
用以防止外来电磁波（含雷电的电磁波和静电感应）干扰机房内的设备。
◆ 等电位连接：
将机房内所有金属物体，包括电缆屏蔽层、金属管道、金属门窗、设备外壳等金属构件进行电气连接，以均衡电位。
◆ 接地：
在计算机网络系统中，为保证其稳定可靠的工作、保护计算机网络设备和人身安全，解决环境电磁干扰及静电危害，需要一个良好的接地系统。
6.4 防雷接地方案
6.4.1 地网及引下线部分
经现场勘察并结合实际及参照《防雷技术标准规范》，防雷地网的阻值应不大于4欧姆。
采用2.5米长的热镀锌接地棒，间距为3米。
垂直接地体按接地装置剖面布置图开坑，挖深1000mm，宽400mm，桩基
处开挖长、宽各800mm，垂直打入地下1400mm，使接地电极的顶部高出地面100mm，然后用水平接地体焊接连通。
水平接地体应钝角弯曲引上地面上300mm，然后与引下线焊接，引下线为Φ10mm的热镀锌圆钢。
接地体的焊接点或无镀锌部分，均应做防腐处理，涂沥青油或防锈漆防腐。
接地体安装完成后，逐层回填泥土，在接地体周围不得填入砖石、焦渣、垃圾之类的杂物，与此同事进行检测及设立警示牌，并保证接地体阻值不大于4欧姆。
6.4.2 引下线与接地线的安装，等电位处理
地网水平接地体在与测试点的连接采用Φ10
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