摘要：本文對安防監控系統遭受雷擊損害的主要原因以及雷電可能的侵入途徑進行了分析，進而對安防監控系統防雷設計的一些要點作了一定的闡述，提出了安防監控系統防雷問題的相關解決方法。
　　關鍵詞：監控系統；雷電；綜合；防護
　　引言
　　隨著和諧社會的建設和發展，全社會對安全環境的需求越來越高，安防監控系統得到了更為廣泛的普及應用。安防監控系統自身防雷安全也成為一個新的、重要的問題。為了能夠準確、有效地提供安防監控系統的防雷解決方法，我們首先應準確了解安防監控系統的系統構成，進而，準確分析安防監控系統遭受雷擊損害的主要原因以及可能的雷擊過電壓的入侵途徑。在此基礎上，選用合適的防雷保護裝置，研究和探討信號、電源線路的合理布放，明確屏蔽及接地方式，方可給出準確的、系統的防雷解決方案。有效提高安防監控系統的抗雷擊過電壓干擾能力，優化系統的整體防雷措施。
　　
　　1監控系統組成
　　監控系統一般由以下三部分組成，如圖1所示：
　　
　　圖1監控系統組成
　　上圖中前端設備主要指室外部分，主要由黑白（彩色）攝像頭、云臺、防護罩、支架等組成；傳輸部分主要指連接室內與室外的線纜等，既有室內部分又有室外部分，由使用同軸電纜、電線、多芯線，采取架空、地埋或沿墻敷設等方式傳輸音頻、視頻、控制信號和饋送交、直流電源等；終端部分主要指室內部分，主要由控制設備、畫面分割器、監視器、錄像存儲設備等組成。
　　2監控系統遭受雷擊損壞的主要原因
　　2.1直擊雷
　　雷電直接擊中露天的攝像頭上，直接損壞設備；雷電直接擊在線纜上，造成線纜熔斷、損壞。
　　2.2雷電波入侵
　　監控系統電源線、信號傳輸線或進入監控室的其他金屬線纜遭到雷擊或被雷電感應時，雷電波沿這些金屬導線/導體侵入設備，導致高電位差使設備損壞。
　　2.3雷電感應
　　A：電磁感應：當附近區域有雷擊閃絡時，在雷擊落實通道周圍會產生強大的瞬變電磁場。處在電磁場中的監控設備和傳輸線路會感應出較大的電動勢，導致高電位差使設備損壞。
　　B：靜電感應：當帶有電的雷云出現時，在雷云下面的建筑物和窗術線路上會感應出與雷云相反的束縛電荷。這種感應電荷載抵押架空線路上可達100kV，靜電電位，信號線路上可達40-60kV靜電電位，一旦雷云放電后，束縛電荷迅速擴散，即引起感應雷擊。
　　電磁感應和靜電感應引發的累積現象均稱為雷電感應。它對設備的損害沒有直擊雷來的猛烈，但它要比直擊雷發生的機率大得多，有統計顯示，感應雷擊占現代雷擊事故的80%以上。
　　2.4地電位反擊
　　直擊雷防護裝置（避雷針）在引導強大得雷電電流入地時，在它的引下線/接地體以及與它們相連接的金屬導體上產生非常高的瞬時電壓，對周圍與它們靠得近卻又沒與它們連接的金屬物體、設備、線路、人體之間產生巨大的電位差，這個電位差引起的電擊就是地電位反擊。這種反擊不僅足以損壞電器和設備也可能造成人身傷害或火災爆炸事故。
　　
　　3防雷保護設計思路
　　3.1直擊雷防護
　　直擊雷防護，是防雷保護不可或缺的重要基礎，是防雷保護不可忽視的組成部分。
　　3.1.1前端設備的直擊雷防護
　　安防監控系統前端設備有室外和室內兩種，安裝在室內的設備一般不會遭受直擊雷，而安裝于室外的設備，多數處于相對的開闊地帶，直擊雷風險較大，則必須考慮直擊雷防護問題。
　　安防監控系統前端設備，如攝像頭等，應置于接閃器（避雷針或其它接閃導體）有效保護范圍之內。對于已經處于其它接閃器或高層建筑原有接閃系統保護范圍之內的前端設備，一般可以不再另行考慮直擊雷防護；對于未處于任何接閃系統保護范圍之內的前端設備，則均應考慮直擊雷防護問題。從技術經濟的角度考慮，前端設備直擊雷防護安裝獨立避雷針不具備可行性，一般都采用將避雷針架設在攝像頭的支撐桿上，引下線可直接利用金屬桿本身（也可采用Φ8的鍍鋅圓鋼或－30×3鍍鋅扁鋼），但為了防止電磁感應，沿桿引上攝像頭的電源線和信號線應穿金屬管敷設，金屬管應可靠接地。
　　3.1.2傳輸線路的直擊雷防護
　　為了使傳輸線路免遭直擊雷的侵害，傳輸線路應盡量避免架空敷設，最好是穿金屬管埋地敷設，金屬管的兩端應可靠接地。
　　3.2防雷接地系統
　　所有防雷保護系統均應有可靠、有效的接地。接地系統亦是防雷保護的必要組成部分之一。
　　安防監控系統前端、終端設備均應有良好的防雷接地，相應接地系統應符合規范要求。一般獨立于監控機房所在建筑物的前端設備均須設有獨立接地。但在此需要特別指出的是：無論前端還是終端設備的接地系統，如果接地系統之間距離小于20米的情況，兩個接地系統之間應做等電位連接[1]。
　　3.3安防監控系統的傳輸線路防護
　　統計數據資料表明，安防監控系統80%以上的雷害事故都是因為與系統相連的線路上感應的雷電侵入波過電壓造成的。因此，做好與系統相連的線路防護是整體防雷中不容忽視的一環。
　　最安全的布線方式，應采取全程穿金屬管埋地敷設，同時，也請注意，金屬管兩端務必做有效接地。穿金屬管埋地敷設的傳輸線路，可以使雷電侵入波的幅值得到相當程度的衰減，從而降低設備遭受雷電侵入波損害的概率。實際工程中，很多情況下條件不允許時，可以全程穿金屬管架空走線；或者不作全程穿金屬管，但在電纜進入監控機房和前端設備前務必穿金屬管埋地敷設，埋地長度應不小于15米，在入戶端將電纜金屬外皮、金屬管與防雷接地有效連接。
　　所有傳輸線路的兩端均應安裝相應的浪涌保護器。
　　3.4交流電源浪涌保護器的選用
　　對于安防監控系統的所有交流電源進線端均作有效的防雷保護。并且應確保設備所處建筑物系有良好的防雷接地系統的，進一步確認所在建筑的雷電防護裝置是否使用適當。
　　進入到監控機房的電源線應考慮三級防護，可在建筑物的總配電房的電源進線處安裝一級電源浪涌保護器，在監控機房所在樓層配電箱的電源進線處安裝二級電源浪涌保護器，在監控機房重要設備的電源進線處安裝三級電源浪涌保護器。所有的浪涌保護器應可靠接地。
　　3.5視頻信號防雷的具體情況
　　在視頻信號線路、解碼器控制信號線路及攝像頭供電線路中應裝設SPD的具體情況如下：
　�。�1）視頻信號線路應根據攝像頭連接形式、線路特性阻抗、工作電壓等參數選擇插入損耗小、駐波比小的SPD；
　�。�2）編、解碼器控制信號線路應根據編、解碼器連接形式、線路特性阻抗、工作電壓等參數選擇插入損耗小，回波損耗大的SPD；
　�。�3）對集中供電的電源線路應根據攝像頭工作電壓選擇適配的SPD；
　�。�4）在攝像頭視頻信號輸出端和控制室視頻切換器輸入端應分別安裝視頻信號線路SPD；
　�。�5）在攝像頭側解碼控制信號輸入端和微機控制室信號輸出端應分別安裝控制信號SPD；
　�。�6）在攝像頭側供電線路輸入端應安裝一個電源SPD；
　�。�7）攝像頭側SPD的接地端可連接到云臺金屬外殼的保護接地線上，再從云臺金屬外殼保護接地端連接至攝像頭支撐桿地網上；微機控制室一側的工作機房應設局部等電位連接端子板，各個SPD的接地端應分別連接到機房接地端子板上，再從端子板引至共用地網。工作機房所有設備的金屬外殼、金屬機架和構件，均應與機房接地端子板或共用接地網連接[2]。
　　安防監控系統過電壓保護方式示意圖如圖2[3]所示。
　　
　　圖2安防監控系統過電壓保護方式示意圖
　　
　　3.6直流電源防護，控制線信號保護。
　　直流電源以及控制信號應根據工作電壓，接線形式等選擇適配的SPD。
　　4．結束語
　　雷電對安全監控系統的損害途徑是多方面的。本文主要對監視系統遭受雷擊損害的主要原因，以及可能的侵入途徑作了初步的分析，同時對安全監控系統的防雷保護技術進行了相應的介紹。需要說明的是，防雷保護是一個比較復雜的問題，對安全監控系統的防雷保護設計不僅取決于防雷裝置的性能，更重要的是在監控系統的設計施工之前，就要考慮到監控系統所處的地理環境，設計合適的線纜布放方式、屏蔽及接地方式。總之，防雷保護設計應綜合考慮，才能獲得良好的效果。
　　
　　參考文獻
　　[1]林維勇.建筑物防雷設計規范.（第71頁）北京:中國計劃出版社，2001
　　[2]劉興順主編.建筑物電子信息系統防雷技術設計手冊.（第113頁）北京：中國建筑工業出版社，2004
　　[3]劉興順主編.建筑物電子信息系統防雷技術設計手冊.（第302頁）北京：中國建筑工業出版社，2004
　　
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