視頻監(jiān)控系統(tǒng)防止雷電襲擊的基本措施

張樹(shù)賓

摘要：為了對(duì)視頻監(jiān)控系統(tǒng)采取有效的防雷保護(hù)措施，保障監(jiān)控系統(tǒng)正?？煽康倪\(yùn)行，我們首先應(yīng)準(zhǔn)確了解視頻監(jiān)控系統(tǒng)的組成以及雷擊損害的原因，從而選用合適的防雷保護(hù)裝置，研究和探討信號(hào)、電源線(xiàn)路的合理布放。

關(guān)鍵詞：視頻監(jiān)控系統(tǒng)；防雷

中圖分類(lèi)號(hào)：TP11文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-3198(2009)12-0277-02

隨著雨季的到來(lái)，視頻監(jiān)控系統(tǒng)防止雷電襲擊又被提上日程。為了對(duì)視頻監(jiān)控系統(tǒng)采取有效的防雷保護(hù)措施，保障監(jiān)控系統(tǒng)正?？煽康倪\(yùn)行，我們首先應(yīng)準(zhǔn)確了解視頻監(jiān)控系統(tǒng)的組成以及雷擊損害的原因，從而選用合適的防雷保護(hù)裝置，研究和探討信號(hào)、電源線(xiàn)路的合理布放。為提高視頻監(jiān)控系統(tǒng)抗雷電襲擊的能力，優(yōu)化系統(tǒng)的整體防雷水平起到更好的保護(hù)作用。

1視頻監(jiān)控系統(tǒng)的組成及雷擊損害的原因

(1)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的組成一般由以下三部分：

①前端部分：主要由黑白(彩色)攝像機(jī)、鏡頭、云臺(tái)、防護(hù)罩、支架、解碼器等組成。

②傳輸部分；使用同軸電纜、電線(xiàn)、多芯線(xiàn)采取架空、地埋或沿墻敷設(shè)等方式傳輸視頻、音頻或控制信號(hào)等：

③終端部分：主要由畫(huà)面分割器、監(jiān)視器、控制設(shè)備、錄像存儲(chǔ)設(shè)備等組成。

(2)視頻監(jiān)控系統(tǒng)遭受雷擊損害的主要原因。

①直擊雷；雷電直接擊在露天的攝像機(jī)上造成設(shè)備損壞或雷電直接擊在架空線(xiàn)纜上造成線(xiàn)纜損毀。這種雷擊方式造成的破壞最嚴(yán)重，但出現(xiàn)機(jī)率比較小。

②感應(yīng)雷：又稱(chēng)二次雷，它分為電磁感應(yīng)和靜電感應(yīng)。當(dāng)附近區(qū)域有雷擊閃落時(shí)，在雷擊落實(shí)通道周?chē)鷷?huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的瞬變電磁場(chǎng)。處在電磁場(chǎng)中的監(jiān)控設(shè)備和傳輸線(xiàn)路會(huì)感應(yīng)出較大的電動(dòng)勢(shì)，這種現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)；當(dāng)有帶電的雷云出現(xiàn)時(shí)，在雷云下面的建筑物和傳輸線(xiàn)路上會(huì)感應(yīng)出與雷云相反的電荷，這種現(xiàn)象叫靜電感應(yīng)。感應(yīng)雷造成的設(shè)備損壞沒(méi)有直擊雷造成的破壞大，但出現(xiàn)的機(jī)率十分高，約占現(xiàn)代雷擊事故的80％以上。

③雷電侵入波：監(jiān)控系統(tǒng)的電源線(xiàn)、信號(hào)傳輸線(xiàn)或進(jìn)入監(jiān)控室的其它金屬線(xiàn)纜遭到雷擊或被雷電感應(yīng)時(shí)，雷電波沿這些金屬導(dǎo)線(xiàn)/導(dǎo)體侵入設(shè)備，導(dǎo)致高電位差使設(shè)備損壞。

2視頻監(jiān)控系統(tǒng)的基本措施

(1)前端設(shè)備的防雷。前端設(shè)備有室外和室內(nèi)兩種分布方式，室內(nèi)分布的一般不會(huì)受到直擊雷擊，但需考慮防止雷電過(guò)電壓對(duì)設(shè)備的侵害，而室外的設(shè)備則同時(shí)需考慮防止直擊雷擊。

前端設(shè)備如攝像頭等應(yīng)置于接閃器(避雷針或其它接閃導(dǎo)體)有效保護(hù)范圍之內(nèi)。對(duì)于已經(jīng)處于其它接閃器或高層建筑原有接閃系統(tǒng)保護(hù)范圍之內(nèi)的前端設(shè)備，一般可以不再另行考慮直擊雷防護(hù)；對(duì)于未處于任何接閃系統(tǒng)保護(hù)范圍之內(nèi)的前端設(shè)備，則均應(yīng)考慮直擊雷防護(hù)問(wèn)題。

當(dāng)攝像機(jī)獨(dú)立架設(shè)時(shí)(原則上為了防止避雷針及引下線(xiàn)上的暫態(tài)高電位)，避雷針最好距攝像機(jī)3～4米的距離。如有困難避雷針也可以架設(shè)在攝像機(jī)的支撐桿上，引下線(xiàn)可直接利用金屬桿本身或選用西8的鍍鋅圓鋼。為防止電磁感應(yīng)，沿桿引上攝像機(jī)的電源線(xiàn)和信號(hào)線(xiàn)應(yīng)穿金屬管屏蔽。金屬管應(yīng)可靠接地，攝相機(jī)與立柱必須高度絕緣，傳輸線(xiàn)纜穿金屬管屏蔽絕緣。

室外的前端設(shè)備應(yīng)有良好的接地，接地電阻小于4Ω，高土壤電阻率地區(qū)可放寬至10Ω。但無(wú)論前端還是終端設(shè)備的接地系統(tǒng)，如果距離小于20米，兩個(gè)接地系統(tǒng)之間應(yīng)做等電位連接。

(2)傳輸線(xiàn)路的防雷。監(jiān)控系統(tǒng)80％以上的雷害事故都是因?yàn)榕c系統(tǒng)相連的線(xiàn)路上感應(yīng)的雷電侵入波過(guò)電壓造成的。因此，做好與系統(tǒng)相連的線(xiàn)路防護(hù)是整體防雷中不容忽視的一環(huán)。視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要是傳輸信號(hào)線(xiàn)和電源線(xiàn)。

最安全的布線(xiàn)方式應(yīng)采取全程穿金屬管埋地敷設(shè)，同時(shí)注意，金屬管兩端務(wù)必做有效接地。穿金屬管埋地敷設(shè)的傳輸線(xiàn)路，可以使雷電侵入波的幅值得到相當(dāng)程度的衰減，從而降低設(shè)備遭受雷電侵入波損害的概率。實(shí)際工程中，很多情況下條件不允許時(shí)，可以全程穿金屬管架空走線(xiàn)；或者不作全程穿金屬管，但在電纜進(jìn)入監(jiān)控機(jī)房和前端設(shè)備前務(wù)必穿金屬管埋地敷設(shè)，埋地長(zhǎng)度不小于15米，在入戶(hù)端將電纜金屬外皮、金屬管與防雷接地有效連接。為避免首尾端設(shè)備損壞，架空線(xiàn)傳輸時(shí)應(yīng)在每一電桿上做接地處理，架空線(xiàn)纜的吊線(xiàn)和架空線(xiàn)纜線(xiàn)路中的金屬管道均應(yīng)接地。

攝像機(jī)的電源一般使用AC220V或DC12V。攝像機(jī)由直流變壓器供電的，單相電源避雷器應(yīng)串聯(lián)或并聯(lián)在直流變壓器前端，如直流電源傳輸距離大于15米，則攝像機(jī)端還應(yīng)串接低壓直流避雷器。

(3)終端設(shè)備的防雷。監(jiān)控室防雷是監(jiān)控系統(tǒng)防雷的核心，應(yīng)從直擊雷防護(hù)、雷電侵入波、等電位連接、電涌保護(hù)多方面進(jìn)行。

①由于監(jiān)控室涉及建筑物避雷其防直擊雷措施應(yīng)符合GB50074－94《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》中的有關(guān)規(guī)定。監(jiān)控室防雷只有采用綜合避雷方式才能有效防止雷電的侵襲。建筑物在修建時(shí)都帶有避雷針，避雷網(wǎng)等，因此我們就元需考慮另外增加建筑物避雷裝置，需要注意的是我們最好別將監(jiān)控設(shè)備放在窗戶(hù)旁邊，最好別將監(jiān)控設(shè)備放在頂樓。

②由于雷電侵入波的主要能量集中在從工頻附近幾十赫茲到幾百赫茲的低端，所以雷電侵入波能量就容易與工頻回路發(fā)生耦合、諧振，于是雷電侵入波從電源線(xiàn)路進(jìn)人電子設(shè)備的幾率要比從信號(hào)線(xiàn)中進(jìn)入的機(jī)率高得多。

所有進(jìn)入監(jiān)控室的電纜均應(yīng)埋地引入。金屬穿線(xiàn)管在進(jìn)入監(jiān)控機(jī)房前應(yīng)與地網(wǎng)連接。如采用架空線(xiàn)引入室內(nèi)其金屬吊線(xiàn)或金屬物全應(yīng)接地。

③監(jiān)控室內(nèi)設(shè)置一等電位連接母排或金屬板，該等電位連接母排應(yīng)與建筑物防雷接地、PE線(xiàn)、設(shè)備保護(hù)地、防靜電接地等連接到一起，防止危險(xiǎn)的電位差，其接地電阻值按其巾最小值確定。若有特殊要求，防雷接地裝置需單獨(dú)設(shè)置時(shí)，其余三種接地宜共用一組接地裝置，其接地電阻不應(yīng)大于其中最小值，兩接地裝置之間必須采用地網(wǎng)隔離器，以防止地電位反擊。要求接地電阻值小于4歐姆。監(jiān)控中心采用專(zhuān)用接地裝置時(shí)，其接地電阻不得大于4Ω。采用綜合接地網(wǎng)時(shí)，其接地電阻不得大于1Ω。各種避雷器的接地線(xiàn)應(yīng)以最直和最短的距離與等電位母排連接。

④監(jiān)控室內(nèi)的電涌保護(hù)就是通過(guò)對(duì)進(jìn)入機(jī)房的各個(gè)電源，信號(hào)線(xiàn)路進(jìn)行過(guò)電壓防護(hù)，將其進(jìn)行等電位連接，從而起到保護(hù)設(shè)備的作用。據(jù)統(tǒng)計(jì)約有80％雷擊高電位是從電源線(xiàn)侵入的，為保證設(shè)備安全，一般電源上設(shè)置三級(jí)防護(hù)；

在控制大樓總配電柜處，安裝第一級(jí)加強(qiáng)型電源防雷器。在中心控制室的監(jiān)控系統(tǒng)配電箱處，安裝第二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)型電源防雷器。在室外型固定攝像機(jī)、室外型云臺(tái)攝像機(jī)電源人口處，安裝標(biāo)準(zhǔn)型電源防雷器。

在視頻傳輸線(xiàn)、信號(hào)控制線(xiàn)，入侵報(bào)警信號(hào)線(xiàn)進(jìn)入前端設(shè)備之前或進(jìn)入監(jiān)控中心控制臺(tái)前應(yīng)加裝相應(yīng)的避雷保護(hù)器。

上面只是一些基本的防雷措施，真正的視頻監(jiān)控系統(tǒng)防雷需要對(duì)各方面進(jìn)行綜合考慮，并且防雷技術(shù)也十分復(fù)雜，對(duì)各種防雷裝置的性能要求也比較高，不過(guò)大家可以以上面的防雷方式作基礎(chǔ)，在各個(gè)環(huán)節(jié)深入，就能使監(jiān)控系統(tǒng)最大限度免受雷電襲擊，有效達(dá)到防雷減災(zāi)的目的。