淺析視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)防雷檢測(cè)

陳可裕 楊軍 潘波

摘 要：本文通過(guò)簡(jiǎn)析視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成，從監(jiān)控系統(tǒng)容易遭受雷擊的部位進(jìn)行系統(tǒng)分析，詳細(xì)介紹視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)防雷檢測(cè)的注意事項(xiàng)，通過(guò)全方位的防雷檢測(cè)向被檢單位提出視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)存在的防雷隱患，幫助其完善系統(tǒng)的防雷裝置，建議采取何種科學(xué)有效的防雷保護(hù)措施。

關(guān)鍵詞：視頻安防監(jiān)控系統(tǒng);浪涌保護(hù)器;防雷檢測(cè);屏蔽;接地電阻

中圖分類號(hào)：TM863 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2019）08-0193-02

0 引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展、人們的防范意識(shí)不斷加強(qiáng)和現(xiàn)代化的進(jìn)程加快，視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)在實(shí)際工作、生活中得到廣泛運(yùn)用。醫(yī)院、銀行、商業(yè)住宅小區(qū)、大型辦公寫(xiě)字樓、軍事、交通、金融領(lǐng)域等各行業(yè)、各種公共場(chǎng)合和現(xiàn)代智能建筑群，都已將安防系統(tǒng)納入不可或缺的一環(huán)。視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)都是由敏感的電子設(shè)備組成，通長(zhǎng)室外布線由幾百米到幾十公里不等。如遭受雷擊極易損壞，輕則攝像機(jī)及終端監(jiān)視器設(shè)備被打壞，重則導(dǎo)致視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)整體停滯乃至癱瘓，使安防監(jiān)控工作不能正常進(jìn)行，給國(guó)家、單位或個(gè)人造成重大的經(jīng)濟(jì)損失，因此視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)配備完善、有效的雷電防護(hù)措施和進(jìn)行定期的防雷安全檢測(cè)顯得尤為重要。

現(xiàn)代視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)通常采用高精集成電子設(shè)備，這些設(shè)備具有高密度、高速度、低電壓和低功耗等特性，越先進(jìn)的設(shè)備中往往電路的集成度越高，器件之間間距有的只有零點(diǎn)幾微米。安防監(jiān)控設(shè)備遭受雷擊后損壞器件更換困難，造成損失巨大，因此建立完善的視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)防雷措施和定期對(duì)視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行防雷檢測(cè)顯得尤為重要。為了對(duì)視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行全面、科學(xué)的防雷檢測(cè)，我們首先要了解視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)由哪幾個(gè)部分組成，并知曉監(jiān)控系統(tǒng)遭到雷害的主要原因和雷電可能的侵入途徑。

1 視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)組成部分

一個(gè)完善的視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)主要有三個(gè)組成部分（如圖1），前端部分、傳輸部分和終端及控制系統(tǒng)。前端部分包括：攝像機(jī)、鏡頭、云臺(tái)、防護(hù)罩、支架等。傳輸部分包括：使用同軸電纜、網(wǎng)線、光纖、多芯線采取架空、地埋或沿墻敷設(shè)等方式傳輸視頻、音頻或控制信號(hào)等;終端及控制系統(tǒng)包括：存儲(chǔ)設(shè)備、畫(huà)面分割器、監(jiān)視器、控制設(shè)備等。

雷電對(duì)視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)的危害主要以下幾點(diǎn)：（1）直擊雷的危害主要是直接擊中攝像頭或設(shè)備亦或通過(guò)電源、信號(hào)線路等造成的;（2）雷電波侵入主要是雷電發(fā)生后通過(guò)系統(tǒng)的各種線路侵入機(jī)房的設(shè)備使之損壞;（3）雷電感應(yīng)主要有靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)兩種，又稱為二次雷擊;（4）地電位反擊：雷擊外部防雷設(shè)施可能會(huì)產(chǎn)生地電位反擊，當(dāng)外部防雷裝置遭受雷擊時(shí)，雷電流會(huì)通過(guò)避雷帶、避雷針等外部防雷裝置引入地網(wǎng)地電位瞬間升高而遠(yuǎn)端地電位仍處零電位，這時(shí)則會(huì)產(chǎn)生電位差造成設(shè)備相應(yīng)部位的損壞。這種反擊會(huì)沿著設(shè)備的接地線，電力系統(tǒng)的零線傳入室內(nèi)或傳播到更大范圍，造成大面積的危害。

綜上分析可知，視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)受到雷擊的事故不斷增多，輕則使系統(tǒng)暫停工作，重則系統(tǒng)無(wú)法正常工作甚至整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行失靈，給安裝系統(tǒng)的單位或個(gè)人造成重大經(jīng)濟(jì)損失，因此對(duì)視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)施科學(xué)有效的防雷保護(hù)措施和定期的防雷安全檢測(cè)顯得尤為重要。

2 視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)防雷檢測(cè)主要內(nèi)容

我們較為熟悉的建、構(gòu)筑物防雷裝置檢測(cè)大致分為外部和內(nèi)部防雷裝置檢測(cè)。外部防雷裝置檢測(cè)包括接閃器、引下線、泄流及外部屏蔽等檢測(cè);內(nèi)部防雷裝置檢測(cè)包括內(nèi)部屏蔽、浪涌保護(hù)器（以下簡(jiǎn)稱SPD）及等電位等檢測(cè)。視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)防雷檢測(cè)主要包括前端部分、傳輸部分和終端及控制系統(tǒng)三方面。

視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)前端部分可安裝在室外亦可安裝于室內(nèi)，若安裝在室內(nèi)，應(yīng)主要考慮雷電過(guò)電壓對(duì)設(shè)備的損害;如在室外安裝應(yīng)首先考慮防直擊雷防護(hù)，其次還應(yīng)重視雷電過(guò)電壓對(duì)設(shè)備的侵害，前端設(shè)備均應(yīng)置于接閃器（接閃桿或其它接閃導(dǎo)體）有效保護(hù)范圍之內(nèi)。室外設(shè)備最好與接閃桿保持一定的安全距離，如有困難接閃桿也可以直接架設(shè)在室外設(shè)備的支撐桿上，室外設(shè)備的各種線路須穿金屬管屏蔽。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果直流電源傳輸距離大于15米，則攝像機(jī)端還應(yīng)串接SPD進(jìn)行保護(hù)。同時(shí)位于建筑物內(nèi)的前端設(shè)備還應(yīng)加裝適配的SPD進(jìn)行防護(hù)。還應(yīng)做好引下線及接地裝置，采用共用接地，接地電阻值不大于4歐。

前端部分防雷檢測(cè)中我們要根據(jù)上述要求檢查該系統(tǒng)前端部分防雷措施是否完善，檢查接閃器與防雷引下線的電氣連接，有無(wú)脫焊、折斷、固定可靠程度及機(jī)械強(qiáng)度、腐蝕等情況，檢查接閃器上有無(wú)附著的其它電氣或信號(hào)線路。并利用接地電阻測(cè)試儀對(duì)室外的接閃器及前端設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，接地電阻小于4歐，高土壤電阻率地區(qū)可放寬至小于10歐。

傳輸部分主要考慮對(duì)電源、信號(hào)、視頻傳輸線路進(jìn)行防雷保護(hù)。應(yīng)考慮信號(hào)的傳輸速率、信號(hào)電平，啟動(dòng)電壓以及雷電通量等參數(shù)。采用地埋方式敷設(shè)管道時(shí)如電纜全程穿金屬管有困難時(shí)，可在電纜進(jìn)入終端和前端設(shè)備前穿金屬管埋地引入，但埋地長(zhǎng)度不得小于15米，在入戶端注意采用帶屏蔽層的線纜或用鋼管穿線敷設(shè)，并與防雷裝置預(yù)埋件相連接。

傳輸部分防雷檢測(cè)中我們應(yīng)按規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的要求，檢查系統(tǒng)各種傳輸線路是全線埋地還是架空金屬走線槽引入。如果傳輸線路不能或不宜采用電纜地埋引入采用其它方式時(shí)，應(yīng)檢查電纜埋地長(zhǎng)度和電纜與架空線連接處使用的避雷器、電纜金屬外皮、鋼管和絕緣子鐵腳等接地連接質(zhì)量，用卡尺測(cè)量屏蔽材料規(guī)格尺寸是否符合屏蔽材料的要求。應(yīng)用等電位連接電阻表（測(cè)試儀）檢查屏蔽網(wǎng)格、金屬管（槽）、大尺寸金屬件、金屬格柵和電纜屏蔽層的電氣連接，過(guò)渡電阻值不宜大于0.03歐。利用接地電阻測(cè)試儀對(duì)防雷接地線、金屬管線、金屬槽等進(jìn)行檢測(cè)，接地電阻一般不大于4歐，有特殊規(guī)定的監(jiān)控系統(tǒng)按規(guī)定的接地電阻為準(zhǔn)。

終端及控制系統(tǒng)的機(jī)房應(yīng)設(shè)置等電位連接母線，該等電位連接母線應(yīng)與建筑物防雷接地、PE線、設(shè)備保護(hù)地、防靜電地等連接到一起防止電位差。在電源系統(tǒng)中加裝SPD，一般設(shè)備機(jī)房應(yīng)設(shè)置三級(jí)及以上SPD進(jìn)行防護(hù)，空開(kāi)斷路器要盡量安裝在SPD裝置前邊，這樣在發(fā)生雷擊事故時(shí)，斷路器就會(huì)自動(dòng)跳閘。同時(shí)還應(yīng)在兩個(gè)防雷分區(qū)交界面的各種傳輸線路端口分別安裝在與之適配的SPD。進(jìn)入監(jiān)控室的各種金屬管線應(yīng)接到防感應(yīng)雷的接地裝置上。監(jiān)控機(jī)房應(yīng)做好屏蔽措施，可利用建筑物自身鋼筋網(wǎng)作自然的屏蔽，同時(shí)利用天花吊頂?shù)慕饘侔?、金屬門窗框等組成的“法拉第籠”具有屏蔽的效果。

終端部分防雷檢測(cè)中我們應(yīng)檢查監(jiān)控機(jī)房所有的網(wǎng)絡(luò)安全保護(hù)接地、各種設(shè)備外殼接地、信號(hào)工作接地、屏蔽接地、防靜電接地和SPD等的接地是否與等電位母排連接可靠連接（如圖2）。機(jī)房應(yīng)采用共用接地為宜，良好的接地是防雷中至關(guān)重要的一環(huán)，利用接地電阻測(cè)試儀對(duì)機(jī)房靜電地板、配電箱、總等電位連接帶、各級(jí)SPD、金屬門窗、室內(nèi)設(shè)備金屬外殼等測(cè)試接地電阻，接地電阻值越小防雷效果越好。監(jiān)控機(jī)房采用專用接地裝置時(shí)，其接地電阻不得大于4歐。采用綜合接地網(wǎng)時(shí)，其接地電阻不得大于1歐。

3 視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)防雷檢測(cè)主要方法

此外，我們?cè)诜览讬z測(cè)工作中可以采用的接地電阻測(cè)試方法有兩點(diǎn)法、三點(diǎn)法、比較法、多級(jí)大電流法和故障電流法、電位降法等。

本文淺析了視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)的前端部分、傳輸部分及終端部分科學(xué)的防雷保護(hù)。雷電對(duì)視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)的損害途徑是多方面的。因此，雷電保護(hù)是一個(gè)長(zhǎng)期性的問(wèn)題，視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)不僅要有好的外部防雷裝置支撐，設(shè)計(jì)一個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)之初就應(yīng)當(dāng)考慮該監(jiān)控系統(tǒng)是否處于雷電災(zāi)害易發(fā)區(qū)域，根據(jù)雷電災(zāi)害發(fā)生的頻率，設(shè)計(jì)合理的視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)，使之綜合性能強(qiáng)、雷電防護(hù)效果好、性價(jià)比高。總之，為了系統(tǒng)有良好的雷電防護(hù)效果，防雷設(shè)計(jì)應(yīng)全面考慮、做好細(xì)節(jié)工作。各行業(yè)、各種公共場(chǎng)合等應(yīng)定期對(duì)轄區(qū)內(nèi)的視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)合理的防雷檢測(cè)，最大程度地減少由于雷擊視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)引發(fā)的事故和減少財(cái)產(chǎn)損失的事件。

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