視頻監(jiān)控系統(tǒng)接地設(shè)計(jì)

張燕

摘要：為了在視頻監(jiān)控信號進(jìn)入控制系統(tǒng)，其設(shè)備電源或設(shè)備本身出現(xiàn)突發(fā)問題時降低危險(xiǎn)，視頻監(jiān)控系統(tǒng)需要進(jìn)行接地設(shè)計(jì)。本文從視頻監(jiān)控系統(tǒng)接地的重要性、要求和技術(shù)要點(diǎn)出發(fā)，對視頻監(jiān)控系統(tǒng)接地設(shè)計(jì)進(jìn)行了描述和探討。

關(guān)鍵詞：視頻監(jiān)控；接地；設(shè)計(jì)

1視頻監(jiān)控系統(tǒng)的接地類型

一般來說，視頻監(jiān)控系統(tǒng)有兩種接地類型，其一是保護(hù)地的接地，其二是工作地的接地。工作地分為邏輯地和屏蔽地兩種情況。

首先，保護(hù)地接地的目的是為了避免設(shè)備外殼的大量靜電負(fù)荷對操作人員造成的人身傷害。安裝有視頻施控系統(tǒng)的控制室、操作員站、端子柜和打印機(jī)設(shè)備等都應(yīng)當(dāng)接保護(hù)地。

其次，工作地接地要分邏輯地和屏蔽地兩種情況進(jìn)行。邏輯地也被稱作機(jī)器邏輯地或電源地（主機(jī)），是5v以上主機(jī)電源的輸出地，作為邏輯電正負(fù)端的公共地，與計(jì)算機(jī)cpu正負(fù)電源的工作有直接聯(lián)系。屏蔽地也被稱作模擬地，能夠屏蔽信號傳輸時受到的一些干擾，提高信號的精準(zhǔn)度。為了避免在視頻監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)形成回路干擾，應(yīng)當(dāng)將線纜屏蔽層的一端接地，對屏蔽層做接地處理。屏蔽保護(hù)接地不能夠使用金屬鎧的電纜，應(yīng)當(dāng)使用鍍鋁或銅絲網(wǎng)屏蔽層做接地處理。

第三，對于擁有全柵防保措施的化工行業(yè)使用的監(jiān)控系統(tǒng)，應(yīng)當(dāng)做本安地接地處理。本安地的接地系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)是自成一體的，接地電阻要小于4Ω，它與電氣地網(wǎng)要保持5m以上的距離，與儀表系統(tǒng)接地網(wǎng)也要保持5m以上的距離。

2概述視頻監(jiān)控系統(tǒng)的三種接地方法

視頻監(jiān)控系統(tǒng)的接地方法有三種，第一種是把電氣接地網(wǎng)當(dāng)做視頻監(jiān)控系統(tǒng)的接地網(wǎng)進(jìn)行接地；第二種是為視頻監(jiān)控系統(tǒng)單獨(dú)設(shè)立一個接地網(wǎng)，例如本安地；第三是為視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置專用的接地網(wǎng)，經(jīng)地線與電氣接地網(wǎng)相連。

第二種與第三種接地方法存在不少相同點(diǎn)，也是目前視頻監(jiān)控系統(tǒng)接地設(shè)計(jì)中采用的較多的方法。專用接地網(wǎng)曾被經(jīng)常使用，但因?yàn)檎嫉孛娣e較大、資金投入高，對于電纜和鋼材的消耗量也較大，導(dǎo)致工程后期的維護(hù)和管理工作難以進(jìn)行，不便于技術(shù)人員進(jìn)行測量和尋找接地極、接地線。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)告訴我們專用接地網(wǎng)建設(shè)起來既困難又麻煩，且不具備較好的安全性。

3視頻監(jiān)控系統(tǒng)接地的公共接地網(wǎng)條件

第一，在電氣接地網(wǎng)的電阻不大于4Ω的情況下，電氣接地網(wǎng)可以充當(dāng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的公共接地網(wǎng)。

第二，如果電氣接地網(wǎng)的電阻較大或比較雜亂，需要設(shè)置單獨(dú)的接地系統(tǒng)作為視頻監(jiān)控系統(tǒng)的公共接地網(wǎng)。

第三，對于不擁有本安地的公共接地網(wǎng)，其接地電阻應(yīng)<4Ω；對于擁有本安地的公共接地網(wǎng)，其接地電阻應(yīng)<1Ω，接地總干線的阻抗應(yīng)<0.1Ω。

第四，接地防雷條件。應(yīng)滿足接地點(diǎn)附近15m的范圍內(nèi)沒有避雷地接入點(diǎn)，附近8m范圍內(nèi)沒有大于30kW的高低壓供電設(shè)備外殼接入點(diǎn)的條件。如果施工現(xiàn)場達(dá)不到該要求，需要通過避雷器或是擊波抑制器來進(jìn)行防雷保護(hù)處理，使其連接上公共接地網(wǎng)的主干線。電焊地需要和公共接地網(wǎng)、其他接地網(wǎng)保持一定距離，最好在10m的距離以上。

4視頻監(jiān)控系統(tǒng)接地設(shè)計(jì)的原則

4.1關(guān)于信號屏蔽層與接地間的關(guān)系

依據(jù)我國在視頻監(jiān)控系統(tǒng)方面的相關(guān)規(guī)定，視頻監(jiān)控系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)的信號電纜在設(shè)計(jì)屏蔽層時應(yīng)保障屏蔽層接地，接地要求如下：信號源浮空的情況下，屏蔽層需要在計(jì)算機(jī)側(cè)進(jìn)行接地處理；信號源接地的情況下，屏蔽層需要在信號源側(cè)進(jìn)行接地處理；放大器浮空的情況下，使屏蔽層的一端連接屏蔽罩，另一端與共模地相連；如果屏蔽電纜要通過接線盒進(jìn)行分?jǐn)嗷蚝喜ⅲ褂媒泳€盒連接其兩端的屏蔽層。

4.2電纜的鋪設(shè)與選擇要嚴(yán)格遵照相關(guān)規(guī)定

視頻監(jiān)控設(shè)備中，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)信號傳輸?shù)碾娎|如何選擇和鋪設(shè)，應(yīng)嚴(yán)格遵照相關(guān)規(guī)定來實(shí)施。屏蔽層的設(shè)置應(yīng)嚴(yán)格按照上文所述的條件要求，進(jìn)行合理的接地處理。例如，阻燃型電纜適用于抗干擾需求較高的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，能有效提高抗干擾能力。

4.3接地的材料要求

第一，嚴(yán)格安裝相關(guān)要求使用符合規(guī)格的鋼材作為接地體與接地網(wǎng)之間的干線材料。如果接地體的實(shí)際電阻不符合使用鋼材的條件，應(yīng)當(dāng)選擇銅材。如果遇到腐蝕性的接地網(wǎng)，需要選擇熱鍍鋅或熱鍍錫鋼材作為干線材料。

第二，接地連線所使用的應(yīng)當(dāng)是銅芯絕緣電線或其他符合規(guī)格的電纜，連接視頻監(jiān)控系統(tǒng)的屏蔽層和保護(hù)地，連接視頻監(jiān)控系統(tǒng)與接地體與接地網(wǎng)。如果視頻監(jiān)控系統(tǒng)具有較高的接地電阻需求，或者接地干線和支線的數(shù)量較多，接地連線的距離太長時，應(yīng)采用截面大的電纜或電線。

5視頻監(jiān)控系統(tǒng)接地設(shè)計(jì)方案

5.1針對分散布置的視頻監(jiān)控設(shè)備的接地設(shè)計(jì)方案

對于分散布置的視頻監(jiān)控設(shè)備，普遍采用網(wǎng)絡(luò)線對分散到各個作業(yè)現(xiàn)場的監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行連接。一般而言，有需要進(jìn)行分散布置時，操作員分散地站立于范圍不超過500m直徑的控制站內(nèi)，采用多模光纖、dp屏蔽雙絞線或5類雙絞線實(shí)現(xiàn)各站點(diǎn)之間的連接。

若采用多模光纖連接各站點(diǎn)，各站點(diǎn)所采用的接地方案等同于集中布置視頻監(jiān)控設(shè)備時的情況；若采用dp屏蔽雙絞線或5類雙絞線連接各站點(diǎn)，電纜兩端需要經(jīng)過保護(hù)設(shè)備例如信號避雷器這類裝置，實(shí)現(xiàn)與視頻監(jiān)控設(shè)備以及其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的連接。兩端的站點(diǎn)要采用不同的公共接地網(wǎng)，彼此之間不能有金屬相連；各站點(diǎn)之間的接地方法參照集中布置視頻監(jiān)控設(shè)備時的情況。在鋪設(shè)dp屏蔽雙絞線或5類雙絞線時，需要使用金屬橋架或鋅鋼管用以敷設(shè)，橋架或鋼管也需要進(jìn)行接地處理。如此一來，當(dāng)發(fā)生雷擊或重大電氣事故時，信號避雷器能夠?qū)啥说脑O(shè)備進(jìn)行有效保護(hù)。

5.2降低土壤電阻率的接地方案

首先，可以通過改變接地體附近的土壤結(jié)構(gòu)來降低土壤電阻率。例如在附近土壤中加入木炭、礦渣或煤渣這類吸水性好的物質(zhì)，可降低原本土壤10%至20%的電阻率。

其次，使用木炭或?qū)嶒?yàn)夯實(shí)接地體土壤，也能降低原本土壤的電阻率。先鋪設(shè)約10到15厘米厚的細(xì)木炭層，再鋪設(shè)2到3厘米厚的食鹽層，根據(jù)實(shí)際土壤情況鋪設(shè)5到8個層次，然后夯實(shí)。這個方法能降低原本土壤至少20%的電阻率。

第三，采用化學(xué)降阻劑，能夠把原本土壤的電阻率降低60%。

結(jié)束語

視頻監(jiān)控系統(tǒng)的接地設(shè)計(jì)需要考慮的問題很多，設(shè)計(jì)者應(yīng)全面考慮其影響因素，根據(jù)接地網(wǎng)的現(xiàn)象土壤和監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備的需求，制定出最佳接地方案。

參考文獻(xiàn)：

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