唐劍波

摘 要：隨著安防行業(yè)的發(fā)展，對(duì)安防監(jiān)控系統(tǒng)中防雷設(shè)計(jì)的要求也越來越高。近些年來，我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，帶動(dòng)了安防監(jiān)控系統(tǒng)很多設(shè)備的發(fā)展，使安防監(jiān)控系統(tǒng)的很多設(shè)備步入到了電子行業(yè)的隊(duì)伍當(dāng)中，大部分的安防監(jiān)控系統(tǒng)中的防雷設(shè)備也都具有了高密度、低電壓和高速度的功能。文章對(duì)一般安防監(jiān)控系統(tǒng)遭受雷擊損害的主要原因進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析，說明了安防監(jiān)控系統(tǒng)的基本構(gòu)成，詳細(xì)分析了安防監(jiān)控系統(tǒng)防雷設(shè)計(jì)的要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：安防監(jiān)控系統(tǒng)；防雷設(shè)計(jì)；要點(diǎn)

隨著人們生活質(zhì)量的提高，對(duì)社會(huì)管理的安全要求也越來越高。如今，電子技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)普及到了每一個(gè)家庭當(dāng)中，所以，安防監(jiān)控系統(tǒng)也就更多地應(yīng)用到了人們的生活當(dāng)中。正因?yàn)榘卜辣O(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用如此廣泛，導(dǎo)致在一些特殊的場(chǎng)所，比如銀行、軍事單位等公共場(chǎng)所，安防監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)備遭到雷擊而導(dǎo)致的破壞頻率也就增加了。所以，對(duì)一些監(jiān)控設(shè)備的電源、信號(hào)和設(shè)備進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)也就成了人們更加關(guān)注的一個(gè)難題[1]。

1 安防系統(tǒng)遭受雷擊損害的主要原因

如果因?yàn)榘卜辣O(jiān)控系統(tǒng)的防雷設(shè)計(jì)沒有做到位，那么這種不到位的設(shè)計(jì)可能會(huì)導(dǎo)致整個(gè)安防監(jiān)控系統(tǒng)無(wú)法正常工作，從而就會(huì)給社會(huì)以及國(guó)家造成難以估計(jì)的損失。而為了避免這種情況的發(fā)生，安防監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)就要考慮到各方面的因素，以保證安防監(jiān)控系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行[2]。設(shè)計(jì)人員要將設(shè)計(jì)工作做到位，首先應(yīng)該明確一般安防系統(tǒng)遭受雷擊損害的主要原因，或者雷電可能入侵到設(shè)備的途徑有哪些，具體如下。

1.1 直擊雷

直擊雷，顧名思義就是雷電直接擊中露天環(huán)境下的設(shè)備上損壞了設(shè)備；或者說是雷電擊中了與設(shè)備連接的架空線纜，使架空線纜瞬間熔斷，造成線路短路，損壞了設(shè)備。

1.2 雷電波

雷電波入侵就是累計(jì)或者雷電波感應(yīng)到了進(jìn)入到監(jiān)控室的金屬管線、電源線或者信號(hào)傳輸線，這些金屬管線中都會(huì)有金屬絲，而雷電波就是沿著這些金屬導(dǎo)體直接入侵到了設(shè)備上，造成了設(shè)備的損壞。

1.3 雷電感應(yīng)

避雷針就是專門針對(duì)防雷擊而制造的。實(shí)際情況下，當(dāng)雷電擊中避雷針時(shí)，避雷針的周圍就會(huì)瞬間產(chǎn)生非常強(qiáng)的瞬變電磁場(chǎng)，這時(shí)在電磁場(chǎng)中就會(huì)感應(yīng)出強(qiáng)大的電動(dòng)勢(shì)，感應(yīng)出來的電動(dòng)勢(shì)就是感應(yīng)雷，也就是人們經(jīng)常說的二次雷。雖然它不會(huì)像直擊雷那樣對(duì)設(shè)備造成非常猛然的損害，但是它比起直擊雷卻有著非常高的發(fā)生率。

所以，在對(duì)設(shè)備損壞的原因進(jìn)行分析時(shí)，應(yīng)該選擇正確的防雷設(shè)計(jì)方案和防雷保護(hù)裝置，做好正確的防雷接地方式，以此提高安防監(jiān)控系統(tǒng)的抗雷電能力，優(yōu)化系統(tǒng)的防雷水平[3]。

2 安防監(jiān)控系統(tǒng)的基本構(gòu)成

電源設(shè)備以及傳輸線路：主要有不間斷的電源、穩(wěn)壓器和變壓器等設(shè)備。前端設(shè)備：攝像機(jī)、刷卡器、報(bào)警器、電話、光端機(jī)等。傳輸線路：能夠?qū)⒁曨l、音頻、信號(hào)等傳輸出去的傳輸線路，這種傳輸線路是同軸電纜或者電線，它的傳輸方式可以是架空，也可以是地埋。終端的控制設(shè)備：可以是畫面監(jiān)視器或者是硬盤錄像機(jī)等在終端對(duì)整個(gè)安防監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行控制的設(shè)備[4]。

3 安防監(jiān)控系統(tǒng)防雷設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

3.1 防雷設(shè)備的電源系統(tǒng)防雷設(shè)計(jì)

目前為止，經(jīng)過大量的實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)得出，由電源系統(tǒng)耦合進(jìn)入的感應(yīng)雷擊造成的設(shè)備損壞占雷擊損害的3/5，甚至還高于這個(gè)數(shù)。所以，在對(duì)安防監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)設(shè)備的電源系統(tǒng)進(jìn)行避雷設(shè)計(jì)是整個(gè)監(jiān)控防雷系統(tǒng)中一定不能夠漏掉的重要環(huán)節(jié)[5]。

3.1.1 防雷設(shè)備電源的防雷設(shè)計(jì)

對(duì)安防監(jiān)控系統(tǒng)的主機(jī)房和前端設(shè)備的電源系統(tǒng)進(jìn)行雷電防護(hù)時(shí)，可以分別采取三級(jí)和二級(jí)防雷保護(hù)的設(shè)計(jì)方案。第一級(jí)設(shè)備電源的防雷器：在設(shè)計(jì)時(shí)需要將這一級(jí)的防雷器設(shè)計(jì)在主控機(jī)房所在樓層的三相電源的配電箱里面。將這個(gè)避雷器作為監(jiān)控系統(tǒng)中主控機(jī)房的第一級(jí)的設(shè)備電源防雷保護(hù)，并且要在這個(gè)防雷設(shè)備的回路中串連一組空開，串聯(lián)空開的主要目的就是保護(hù)供電線路的正常運(yùn)行。第二級(jí)設(shè)備電源的防雷器：在主控機(jī)房和前端設(shè)備配電箱的輸入端安裝一套三相C級(jí)的防雷器。這個(gè)防雷器就可以作為設(shè)備電源的第二級(jí)電源的防雷保護(hù)，對(duì)線路中的電器設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，使它們免受各種電壓浪涌的危害。第三級(jí)設(shè)備電源的防雷器：如果監(jiān)控系統(tǒng)的主控機(jī)房和前端的設(shè)備都為USP集中供電的方式，那么就需要在USP的后端安裝一套第三級(jí)設(shè)備電源的防雷器。

3.1.2 防雷設(shè)備的選擇

對(duì)安防監(jiān)控系統(tǒng)防雷設(shè)備進(jìn)行選擇時(shí)，所選取的防雷設(shè)備要符合國(guó)家防雷設(shè)備的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的前端設(shè)備防雷設(shè)計(jì)

監(jiān)控系統(tǒng)的前端設(shè)備可以安裝在室內(nèi)，也可以安裝在室外。安裝在室內(nèi)的監(jiān)控系統(tǒng)的前端設(shè)備雖然在一般情況下不會(huì)受到直擊雷的損害，但是在設(shè)計(jì)時(shí)一定要考慮到雷電過電壓對(duì)設(shè)備造成的損壞；而安裝在室外的監(jiān)控系統(tǒng)的前端設(shè)備在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)需要將以上兩種情況都考慮在內(nèi)。任何一個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)都必須要有以下4個(gè)系統(tǒng)，即前端系統(tǒng)、終端系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)。因?yàn)楸O(jiān)控系統(tǒng)的前端系統(tǒng)一般都是安裝在室外的，所以也是最容易遭受到直擊雷和感應(yīng)雷入侵的，如果前端系統(tǒng)遭受到了雷電入侵，那么雷電感應(yīng)就會(huì)將雷電傳輸給監(jiān)控中心，從而損壞監(jiān)控系統(tǒng)終端的設(shè)備，使整個(gè)安防監(jiān)控系統(tǒng)的控制系統(tǒng)無(wú)法正常工作。在監(jiān)控設(shè)備的每一條進(jìn)線端上都加裝上相應(yīng)的防雷保護(hù)，對(duì)與一些比較長(zhǎng)的線路上，在線路的兩端都加上防雷保護(hù)。

監(jiān)控系統(tǒng)中安裝在室外的前端設(shè)備應(yīng)該設(shè)計(jì)安全的接地系統(tǒng)。安防監(jiān)控系統(tǒng)的前端設(shè)備在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該考慮到它是否在接閃器有效的保護(hù)范圍之內(nèi)。如果在特殊情況下需要獨(dú)立架設(shè)一臺(tái)前端設(shè)備（如攝像機(jī)）時(shí)，需要將避雷針安裝在離前端設(shè)備最佳的距離，這個(gè)最佳的安裝距離就是離攝像機(jī)3～4米之間，如果因?yàn)橹苓叚h(huán)境或者其他原因而達(dá)不到現(xiàn)場(chǎng)安裝前臺(tái)設(shè)備（如攝像機(jī)）的條件，也可以在攝像機(jī)的支撐桿上面架設(shè)避雷針，沿著金屬桿引入攝像機(jī)的電源線和信號(hào)線時(shí)，需要將電源線和信號(hào)線進(jìn)行穿金屬管而達(dá)到屏蔽的效果。endprint

3.3 傳輸線路的防雷設(shè)計(jì)

在安防監(jiān)控系統(tǒng)中，如果攝像機(jī)是在室外，那么此時(shí)攝像機(jī)的電源引入端可以就近選擇，從設(shè)備的終端進(jìn)行引入也行，或者從監(jiān)視點(diǎn)附近的電源引入也行，可視現(xiàn)場(chǎng)情況而定。一般情況下信號(hào)線的傳輸距離都比較長(zhǎng)，而它的耐壓水平又特別低，所以它很容易受到雷電流的感應(yīng)，進(jìn)而損壞設(shè)備。而我們?yōu)榱税牙纂娏鲝男盘?hào)傳輸線導(dǎo)入到大地，就要使輸電線路的過電壓保護(hù)器快速地進(jìn)行響應(yīng)，所以在對(duì)設(shè)計(jì)信號(hào)的傳輸線路進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，必須考慮到信號(hào)的傳輸速率，信號(hào)的啟動(dòng)電壓以及雷電的通行量等相關(guān)參數(shù)。控制信號(hào)的傳輸線和報(bào)警線一般選用銅芯屏蔽的軟線，并且將它架設(shè)在前端和終端之間。一般在城市郊區(qū)或者鄉(xiāng)村時(shí)，可將控制信號(hào)的傳輸線埋敷在地下，當(dāng)外部條件達(dá)不到線路的埋敷條件時(shí)，可以用通信管道或者架空的方式，但是此時(shí)，傳輸線路與其他線路之間的間隙最小距離應(yīng)該符合相關(guān)規(guī)范和要求。

3.4 終端設(shè)備的防雷設(shè)計(jì)

在監(jiān)控室的防雷設(shè)計(jì)中，最重要的是要做好建筑物的防雷設(shè)計(jì)和控制機(jī)房的防雷設(shè)計(jì)，重點(diǎn)是在機(jī)房接地網(wǎng)的建設(shè)上要嚴(yán)格地設(shè)計(jì)好等電位的連接網(wǎng)，以及各種防雷接地，當(dāng)好幾個(gè)接地共用一個(gè)接地系統(tǒng)時(shí)，接地裝置的電阻值要滿足最小電阻值的要求（<1 Ω），還要從多個(gè)防雷保護(hù)方面著手。其中在設(shè)計(jì)時(shí)，可以把進(jìn)入監(jiān)控室的各種金屬管線都接到防感應(yīng)雷的接地裝置上。而如果需要將架空電纜直接引入監(jiān)控室時(shí)，一定要在電纜進(jìn)入監(jiān)控室的地方設(shè)計(jì)上避雷器裝置，并且還要將線纜的金屬外護(hù)層以及自承鋼索一起連接到接地裝置上面。在監(jiān)控室里面應(yīng)該設(shè)計(jì)一等電位的連接母線，這條一等電位的連接母線應(yīng)該與建筑物的防雷接地、PE線、設(shè)備保護(hù)地等連接到一起，能夠有效地防止產(chǎn)生電位差[6]。

4 結(jié)語(yǔ)

安防監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用在了我們生活中的每一個(gè)角落，以至于安防監(jiān)控系統(tǒng)中的防雷設(shè)計(jì)問題也日益突出，而雷電對(duì)安防監(jiān)控系統(tǒng)的損害是多種多樣的，也就說明防雷保護(hù)是一個(gè)非常復(fù)雜的問題。而安防監(jiān)控系統(tǒng)的防雷保護(hù)設(shè)計(jì)除了和防雷裝置的性能有關(guān)外，還和安防監(jiān)控系統(tǒng)的地理環(huán)境、線纜布放的方式、屏蔽方式以及接地方式等有關(guān)?？偠灾卜辣O(jiān)控系統(tǒng)中的防雷保護(hù)設(shè)計(jì)應(yīng)該結(jié)合多種因素綜合考慮，才能在之后的運(yùn)行當(dāng)中看到良好的效果。

[參考文獻(xiàn)]

[1]李勇.現(xiàn)階段安防監(jiān)控系統(tǒng)的防雷設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析[J].信息通信，2016（5）：56-57.

[2]白鑫.有關(guān)安防監(jiān)控系統(tǒng)防雷技術(shù)要點(diǎn)的分析[J].通訊世界，2017（23）：272-273.

[3]徐有根.安防監(jiān)控系統(tǒng)防雷工程設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代建筑電氣，2014（16）：22-26.

[4]李慶君，淡奇峰.安防監(jiān)控系統(tǒng)的防雷設(shè)計(jì)[J].知識(shí)經(jīng)濟(jì)，2015（3）：113.

[5]查國(guó)平.室（野）外安防監(jiān)控系統(tǒng)防雷保護(hù)設(shè)計(jì)和應(yīng)用[J].電子世界，2015（26）：154.

[6]代建新.安防監(jiān)控系統(tǒng)的雷電防護(hù)設(shè)計(jì)[J].科技資訊，2014（11）：35-37，39.endprint