一般情況下,視頻監(jiān)控系統(tǒng)前端部分主要由攝像機(jī)、鏡頭、云臺(tái)、防護(hù)罩、支架、解碼器等組成;傳輸部分有使用電纜、電線采取架空、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。不同區(qū)域位置分工明確。那么,視頻監(jiān)控系統(tǒng)遭受雷擊損害的主要原因有哪些?
ⅰ.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纜上造成線纜損毀。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。
ⅱ.感應(yīng)雷:又稱二次雷,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)通道周圍會(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。
ⅲ.雷電侵入波:監(jiān)控系統(tǒng)的電源線、信號(hào)傳輸線或進(jìn)入監(jiān)控室的其它金屬線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/導(dǎo)體侵入設(shè)備,導(dǎo)致高電位差使設(shè)備損壞。
所以,針對(duì)極端天氣極,安防監(jiān)控工程設(shè)備尤其是前端攝像機(jī)要充分做好雷電防護(hù)設(shè)計(jì),保證感應(yīng)雷擊時(shí)設(shè)備不會(huì)損壞。
時(shí)代進(jìn)步,視頻監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)置防雷器有效嗎?
然而,有些消費(fèi)者會(huì)質(zhì)疑,隨著多年的發(fā)展,難道監(jiān)控?cái)z像機(jī)本身沒(méi)有防雷功能嗎?目前,市場(chǎng)上出現(xiàn)部分防雷型攝像機(jī),使攝像機(jī)本身具備防雷功能,這類防雷攝像機(jī)通常是在電路板上集成gdt(氣放管)或tvs(瞬態(tài)抑制二極管)等過(guò)電壓器件,起到雷電浪涌抑制作用。這和專業(yè)的防雷器spd的作用相比還是有很大缺陷。
缺陷一:雷電浪涌往往是沿著攝像機(jī)的傳輸線路引入,進(jìn)入攝像機(jī)的線路包含電源、同軸、信號(hào)、網(wǎng)絡(luò)等,由于線路板上的集成器件往往只針對(duì)部分線路進(jìn)行防護(hù),無(wú)法阻止雷電浪涌通過(guò)其他線路進(jìn)入,從而損壞攝像機(jī)。
缺陷二:?jiǎn)我坏钠骷Wo(hù)不符合防雷的多級(jí)保護(hù)、逐級(jí)限壓的要求,如單一tvs雖然能夠極快吸收雷電浪涌能量,但自身承受能力有限(只有幾百安),面對(duì)幾ka、幾十ka的雷電浪涌電流,自身都很容易損壞,而單一的gdt器件雖然可承受的能量高,但反應(yīng)速度慢、殘壓高,無(wú)法做到充分保護(hù)。
缺陷三:?jiǎn)我坏倪^(guò)電壓器件在線路中缺乏安全保護(hù)器件配合,一旦過(guò)電壓器件性能降低或損壞,卻無(wú)法從線路中斷開(kāi),會(huì)導(dǎo)致持續(xù)發(fā)熱致燃燒損壞攝像機(jī)。
缺陷四:過(guò)電壓器件集成在設(shè)備電路板上,一旦發(fā)生故障,就需要更換攝像機(jī),不但非常麻煩,而且成本會(huì)大大增加。
缺陷五:組合式過(guò)電壓器件受監(jiān)控?cái)z像機(jī)內(nèi)部空間以及電路板設(shè)計(jì)限制,導(dǎo)致無(wú)法充分安裝,從而無(wú)法達(dá)到理想的保護(hù)狀態(tài)。而解決前端監(jiān)控?cái)z像機(jī)的防雷保護(hù),最有效、最合理、風(fēng)險(xiǎn)最低的解決方案其實(shí)就是采用了安裝組合式監(jiān)控防雷器(spd)為主的集成式解決方案,通過(guò)接閃、屏蔽、接地、分流、等電位等防雷原理來(lái)設(shè)計(jì),從而達(dá)到對(duì)監(jiān)控?cái)z像機(jī)的全方位保護(hù)。
從上文不難看出,外置防雷器優(yōu)于內(nèi)置防雷器。安防工程商更青睞誰(shuí)不言而喻。外置防雷器指的是安裝在供電線路及信號(hào)線路上的spd,內(nèi)置防雷器是指集成在設(shè)備內(nèi)部的防雷元器件或防雷模塊,目前內(nèi)置防雷器成熟的產(chǎn)品比較少,一般是在線路板上加裝防雷元器件比如放電管、tvs等。目前安防系統(tǒng)中,防雷器90%以上都是采用外置。雖然外置防雷器成本高于內(nèi)置防雷器,但整體來(lái)說(shuō)外置防雷器更受工程商青睞。
1、前端設(shè)備防護(hù)
前端設(shè)備主要分為室內(nèi)、室外兩種,室外設(shè)備如果遠(yuǎn)離建筑,不在建筑物直接雷保護(hù)裝置的有效保護(hù)范圍內(nèi)的,則要考慮安裝直擊雷防護(hù)裝置;對(duì)于已經(jīng)處于接閃器(避雷針或其它接閃導(dǎo)體)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,一般不再另行考慮直擊雷防護(hù)。如室外攝像機(jī),在建筑接閃器有效保護(hù)范圍之內(nèi),為防止雷電感應(yīng),沿電線桿引上的攝像機(jī)電源線和信號(hào)線除應(yīng)穿在接地的鋼管內(nèi)以達(dá)到屏蔽作用外,為防止雷電感應(yīng)電流沿線路侵入前端設(shè)備,則在設(shè)備前的每條線路上都應(yīng)加裝相應(yīng)的避雷器,并該避雷器要接大地,并確保接地質(zhì)量,否則避雷器等于沒(méi)裝。
值得注意的是,室外孤立的立桿攝像機(jī)防直擊雷應(yīng)設(shè)置獨(dú)立避雷針,但立桿攝像機(jī)應(yīng)被置于獨(dú)立避雷針的有效防護(hù)范圍內(nèi),并獨(dú)立避雷針與立桿攝像機(jī)的距離盡可能地遠(yuǎn)(保證有效防護(hù)前提下)應(yīng)避免避雷針引下線上強(qiáng)大的泄放雷電流的感應(yīng)磁場(chǎng)對(duì)攝像機(jī)線纜的影響,另外攝像機(jī)立桿及安裝支架最好是鋼制的(既有抗風(fēng)的鋼性,又導(dǎo)電性能和屏蔽性好),并也要做非常良好的接地(接地電阻要達(dá)到防雷要求);室內(nèi)前端設(shè)備需做好雷電感應(yīng)浪涌防護(hù),視頻監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)常規(guī)的三合一(視頻 控制 供電)、二合一(視頻 供電)防雷產(chǎn)品,對(duì)前端設(shè)備如攝像機(jī)的電源、視頻、云臺(tái)控制等進(jìn)行防護(hù)。
2、傳輸防護(hù)
主要包括傳輸信號(hào)線和電源線防護(hù)。傳輸線路應(yīng)強(qiáng)力建議采用直埋敷設(shè)方式,不建議采用架空方式,因?yàn)榧芸站€最容易遭受雷擊。如非架空不可,為避免首尾端設(shè)備損壞,架空線纜自身要做強(qiáng)化處理,譬如采用高質(zhì)量的屏蔽線纜,增加屏蔽銅網(wǎng)的密度,屏蔽銅網(wǎng)做好接地處理;并盡量讓架空線沿建筑物走,但要遠(yuǎn)離接閃導(dǎo)體的引下扁鋼,傳輸時(shí)應(yīng)在每一電桿上做接地處理,架空線纜的吊線和架空線纜路中的金屬管道均應(yīng)接地,中間放大器輸入端的信號(hào)源和電源均應(yīng)分別接入合適的避雷器。
3、后端存儲(chǔ)與監(jiān)控中心設(shè)備防護(hù)
從直擊雷防護(hù)來(lái)說(shuō),監(jiān)控中心所在建筑物應(yīng)有防直擊雷的避雷針、避雷帶或避雷網(wǎng)。從感應(yīng)雷電防護(hù)來(lái)說(shuō),進(jìn)入監(jiān)控中心的各種金屬管線應(yīng)接到防感應(yīng)雷的接地裝置上。架空電纜線直接引入時(shí),在入戶處應(yīng)加裝避雷器,并將線纜金屬外護(hù)層及自承鋼索接到接地裝置上。監(jiān)控中心應(yīng)設(shè)置等電位連接箱,并用銅排引出,最好環(huán)繞監(jiān)控中心墻面走一圈(在抗靜電地板下),并將防雷器接地端、pe線、設(shè)備保護(hù)地、防靜電地、金屬管槽等都連接到等電位銅排上,以防止危險(xiǎn)的電位差。各種電涌保護(hù)器(避雷器)等的接地線應(yīng)采用銅質(zhì)線,并以最短及盡可能粗的線徑與等電位銅排進(jìn)行電氣連接。