视频电子监控系统防雷措施及设计方案浅析

所属栏目:电子技术论文 发布日期:2012-12-01 09:29 热度:

  摘要:本文通过对视频电子监控系统的基本配置和结构的分析,系统的阐述了监控系统外部及内部设备雷电防护的措施及设计方案。

  关键词:监控系统,雷电防护,措施,设计方案

  引言:随着电子信息系统技术的不断发展和人们安全防范意识的增强,视频电子监控系统(以下简称监控系统)被广泛应用于交通、金融、超市、社区等公共场所。但是,辽宁省在全国属雷电灾害发生强度中等偏上水平, 辽北地区年平均雷暴日数高达50天至55天,每年各种通讯控制系统或网络因雷击而遭受破坏的事例屡见不鲜,其中视频电子监控系统因受到雷击引起设备损坏,造成系统失灵的事件也常有发生。所以,必须安装防雷装置以减少或避免因雷击对电磁脉冲辐射造成损坏,保障视频电子监控系统正常运行,从而减少雷电灾害人民财产造成的损失。

  1监控系统的基本配置和结构

  监控系统主要由摄像头及视频传输设备、视频监视器、云台、多画面分割切换控制设备、录像存储设备及自动切换装置、各类电源、信号、通讯线路,线缆采取架空、地埋或沿墙体敷设等方式传输音频、视频、控制信号和馈送交、直流电源、线路传感器、监控中心控制终端设备等组成。

  2监控系统雷电防护的综合设计技术与措施

  综合防雷工程是一个系统工程,包括直击雷防护措施、等电位联结措施、电磁屏蔽措施、浪涌保护SPD、均衡电位分流、限制过电压幅值、规范合理的综合布线、完善有效的共用接地网络系统。下面我们就如何设计安装监控系统雷电防护装置,如何规范合理的综合布线等问题提出了系统的设计方案。

  2.1监控系统外部设备雷电防护措施及设计方案

  监控系统所有进入监控中心控制机房的摄像头,电源、信号、音频、视频、存储传输线缆等必须采取直击雷防护措施、等电位联结措施、电磁屏蔽措施、规范合理的综合布线、完善有效的共用接地系统后,再进行雷击电磁脉冲辐射,雷电磁感应及防雷电波侵入的防护。

  2.1.1 监控系统摄像头的雷电防护

  首先利用“滚球法”进行计算以确定监控系统的室外设备接闪器的保护范围和雷电防护区域,并将其安装在防雷装置的有效保护范围之内。直击雷防护是雷电综合防护基础的重要组成部分,应首先考虑安装直击雷防护措施,在安装施工中可利用摄像头的固定金属支架上端加装避雷小针,引下线可采用Φ10镀锌圆钢、–40×4mm镀锌扁钢。或摄像头处安装≥8m高的避雷针,并与摄像头支撑杆保持4.0-5.0m的安全距离。当避雷针接闪时,周围环境具有强度很大的电磁场,并对周围环境的线路上产生雷击电磁脉冲辐射,其强度与电磁场强度成正比,而电磁场强度与各类线缆距直击雷电流的通导距离成正比。所以,摄像头应与避雷针保持一定的距离。其接地阻值宜≤4Ω。摄像头的电源,信号、音频、视频、等传输线缆均应采取屏蔽金属管敷设尽量避免架空敷设,金属屏蔽层两端应进行等电位连接(EB)可靠接地。

  2.1.2监控系统传输线路的雷电防护

  通过金属管屏蔽地埋敷设的传输线缆,可以得到相当程度的衰减雷电波侵入的幅值,从而避免和减少设备遭受雷电波侵入损害的概率。在条件不允许的情况下也可采用安装金属管屏蔽架空敷设,所有进、出线缆在建筑物所属监控中心控制机房的进户端宜安装金属管屏蔽地埋敷设(水平直埋不小于50.0m深度应大于0.6m),在进入监控中心控制机房的线缆金属外皮和金属管屏蔽层两端应等电位可靠接地。

  2.2 监控系统内部设备雷电防护措施及设计方案

  2.2.1监控中心控制机房所属建筑物的雷电防护

  监控中心控制机房内部终端设备所属建筑物的外部应安装直击雷防护设施,以避免和减弱因直击雷对建筑物,电源线路、信号线路的雷击概率和雷电电磁感应的强度。为监控系统附属设备的雷电防护措施起到良好作用。

  2.2.2 监控系统低压供配电系统的雷电防护

  监控系统低压供配电系统应采用50HZ、220/380V、TN-S或TN-C-S系统。在进、出入监控中心控制机房的供电电源系统不宜采用架空线路,并应安装多级或至少三级电源浪涌SPD防护装置。安装电源浪涌SPD接地引线宜采用黄绿相间色标且截面积≥25mm²BVR阻燃多绞铜芯线,接地引线宜不超过1.0m,否则应加大接地引线的截面积,各级SPD连接导线应平直且长度不宜超过0.5m,要求其接地引线的接地端与接地网络系统之间的间距越小越好,如果接地引线过长,将会导致电源浪涌SPD的限制电压过高,从而降低了SPD的安全保护性能。

  2.3 等电位连接(EB)和共有接地网络系统

  2.3.1等电位措施与等电位连接网络(BN)

  等电位连接和接地网络系统是监控系统防雷的重要措施。等电位措施是减小需要雷电防护空间内各金属物与设备之间的电位差,使之形成良好的等电位体。其主要分为室外金属构件等电位和室内金属构件的等电位。监控中心控制机房六面墙应敷设金属屏蔽网,宜用(6—8目)的铜网屏蔽,接地引线应采用黄绿相间色标且截面积≥35mm²多绞铜芯线。室内宜采用防静电地板铺设, 并将监控中心控制机房内所有接地引线和各等电位连接网络通过星型结构取捷径均匀多点连接到均压环、局部等电位接地端子板(LEB)、内环形接地母线、并和共有接地网络系统等电位可靠连接。

  2.3.2共用接地网络系统

  安全可靠的共有接地系统是防雷装置(LPS)的重要环节,可直接影响到整体防雷效果。所以,必须对设备进行安全可靠接地,监控中心控制机房应采用共用接地网络系统,其接地阻值宜≤4Ω。在建筑物自然接地阻值达到此要求时可优先利用自然接地体接地,否则应加装人工辅助接地。同一个接地网络系统直击雷接地和感应雷接地应保持10m以上的安全距离。距离小于20m,两个接地系统之间应做等电位连接。

  3 结 语

  监控系统的雷电防护措施,具有着较强的综合性、复杂性和代表性,需要我们的防雷工作者在工作中不断学习总结,使雷电防护措施和设计方案更趋于成熟,为我市的防雷减灾工作贡献力量。

  参考文献:

  [1] 建筑物防雷设计规范GB50057-2010. 北京:中国计划出版社

  [2] 《电子计算机场地通用规范》 GB/T 2887—2000

  [3] 《雷电电磁脉冲的防护》GB/T 19271.1-2003/IEC 61312-1:1995

文章标题:视频电子监控系统防雷措施及设计方案浅析

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