主頁（http://www.by236.com）：視頻監(jiān)控系統(tǒng)中前端設(shè)備的防雷

    隨著社會的不斷發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，視頻監(jiān)控系統(tǒng)在社會生活中發(fā)揮的作用越來越重要。顯然，在維護(hù)社會公共安全的同時，視頻監(jiān)控系統(tǒng)自身的安全性也變成一個重要的課題。

    在眾多造成過電壓的原因中，雷電比較典型，這不但是由于它的不確定性和無預(yù)測性，還由于視頻監(jiān)控系統(tǒng)的特殊性質(zhì)。監(jiān)控系統(tǒng)通常分為前端部分也就是視頻采集部分、信號傳輸部分和后端控制與存儲顯示部分，而后端部分通常在建筑物內(nèi)部，由于建筑物本身具有防雷保護(hù)，所以后端設(shè)備遭受雷害的概率不大，而前端部分和信號傳輸部分一般安裝在室外，甚至野外，這些設(shè)備遭受雷害的概率就相當(dāng)大了。顯然，一旦前端部分和信號傳輸部分被雷電破壞，整個視頻監(jiān)控系統(tǒng)就會失去作用，后果不堪設(shè)想。如果前端設(shè)備分布較分散，用戶的維護(hù)成本也將急劇上升，而造成不必要的開支。

    鑒于此，視頻監(jiān)控系統(tǒng)中前端設(shè)備的防雷才顯得尤為重要。設(shè)備防雷做的好，不但使工程質(zhì)量上一個檔次，更重要的是，也切實為用戶最大限度地節(jié)省了維護(hù)成本，也使監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)揮了應(yīng)有的作用，可謂一舉三得。

    因此，本文對視頻監(jiān)控系統(tǒng)中前端設(shè)備的防雷做一個初步的探討，供讀者參考。

雷害的種類
    在探討設(shè)備防雷之前，有必要了解雷害的種類，這樣才能有的放矢，從而采取有針對性的措施更好地對前端設(shè)備進(jìn)行防雷保護(hù)。

直擊雷
    直擊雷是指雷電直接擊中物體或人員，造成物體損壞或者人員傷亡。首先要明確的是，雷電所造成危害的根本不在于高電壓，而在于擊中對象時，通過對象的大電流。聯(lián)系現(xiàn)實生活，不少建筑圍墻上都會有電子圍欄，這些電子圍欄的電壓非常高，但是一旦人觸及，流過人體的電流卻非常小，會使人產(chǎn)生不適感，但卻不會對人造成實質(zhì)的傷害。電的一個重要的特點就是分流，流過物體的電流大小和其阻抗大小成反比，也就是說電流的大部分都會通過阻抗較小的路徑。這個特點決定了直擊雷的放電路徑，也就是雷電直擊的點（如圖1所示）。

    圖1描述的情況，形象地反應(yīng)出上述特征。因為雷云和甲之間的距離A小于雷云和乙之間的距離B，所以對雷云來說，和甲之間的阻值顯然小于和乙之間的阻值，雷電會擊穿甲處濕潤的空氣，優(yōu)先在甲處放電。由于人員甲與大地構(gòu)成了電流回路，使極大的電流通過甲，造成甲的傷亡，而乙卻不會被雷擊，當(dāng)然這是個很極端的例子。當(dāng)時如果大地上還有個高度明顯高于甲的建筑物，雷電會優(yōu)先擊穿建筑物上空的空氣，在建筑物上放電而對甲乙兩人都起到保護(hù)作用，這就是避雷針的原理。這個例子其實也說明了，為什么在空曠的空地上，雷雨天氣是非常危險的，由于周圍沒有比人高的物體，那么人體離雷云的距離小于地面離雷云的距離，雷云放電會優(yōu)先從人體經(jīng)過，人因此遭到雷擊。話說回來，如果人體周圍有更高的物體，那么那個物體受到雷擊的概率就大于人了。總而言之，直擊雷造成的危害是由于雷擊時流過對象的大電流，而非雷云的大電壓。回到監(jiān)控系統(tǒng)，直擊雷可能直接擊中露天曠野中的攝像機(jī)，也可能擊中架空的傳輸線纜，放電時造成的大電流會直接造成設(shè)備毀壞，通常這種損壞是十分嚴(yán)重的。

雷電感應(yīng)
    雷電感應(yīng)其實又分為兩種，其一是電磁感應(yīng)，當(dāng)直擊雷流過物體放電時，雷擊通道周圍會出現(xiàn)相當(dāng)大的瞬變電磁場，處在電磁場中的監(jiān)控設(shè)備和傳輸線纜都會感應(yīng)出較大的電動勢，造成設(shè)備損壞。其二就是靜電感應(yīng)，當(dāng)有帶電的雷云出現(xiàn)時，雷云下面的建筑物和線纜就會感應(yīng)出大量和雷云極性相反的束縛電荷，這種束縛電荷在低壓架空線路上可達(dá)100KV的靜電電位，在信號線路上可達(dá)60KV的靜電電位，一旦雷云放電后，束縛電荷失去束縛而迅速擴(kuò)散，就會引起感應(yīng)雷擊。

    電磁感應(yīng)和靜電感應(yīng)引起的雷擊就是通常所說的感應(yīng)雷擊，也叫二次雷擊，雖然其對設(shè)備不會造成猛烈的損害，但是發(fā)生的概率要大的多。尤其以傳輸線纜的感應(yīng)雷擊為甚，一旦雷云放電，傳輸線纜上累積的大量感應(yīng)電荷就會對線纜兩端的設(shè)備造成很大的沖擊，使設(shè)備損壞。感應(yīng)雷對監(jiān)控系統(tǒng)的危害要占到所有雷害的八成以上，所以，感應(yīng)雷防護(hù)將是前端防雷工作的重點。

地電位反擊
    當(dāng)直擊雷防護(hù)裝置把強(qiáng)大的雷電流引導(dǎo)入大地時，其引下線，接地體以及與其相連的金屬物體上會產(chǎn)生相當(dāng)高的瞬間電壓，這個高電壓會對離他們很近但是又沒有直接接觸的金屬物體、線纜、人體或者設(shè)備之間產(chǎn)生巨大的電位差，這個電位差引起的電擊就是地電位反擊。雨天，空曠的原野上，人最好不要站在大樹下面就是這個道理，樹比人高，會優(yōu)先引雷，但是，樹在引導(dǎo)雷電流傾瀉入大地時，本身產(chǎn)生瞬間高電位，會對站在樹邊的人體產(chǎn)生地電位反擊，造成人的觸電。在監(jiān)控系統(tǒng)中，需要注意的就是在直擊雷引下線和接地體附近不要安裝儀器設(shè)備，以防地電位反擊。

如何做前端設(shè)備的防雷
    了解了雷害的種類和原理后，就可以采取針對性的措施來保護(hù)前端設(shè)備。

直擊雷防護(hù)
    上文在講述直擊雷造成傷害的原理時，其實已經(jīng)提到了如何防護(hù)直擊雷，簡單的說，就是用比較高的物體優(yōu)先引導(dǎo)雷云放電，從而保護(hù)周圍的設(shè)備。防護(hù)直擊雷的設(shè)備都很熟悉，就是接閃器，最常見的接閃器是避雷針。避雷針確切的說是引雷針，它把雷電引到自身而避免雷電流流過需要保護(hù)的設(shè)備，從而實現(xiàn)保護(hù)。監(jiān)控前端設(shè)備，比如攝像機(jī)，尤其是野外置于立桿頂部的攝像機(jī)，都應(yīng)該置于接閃器保護(hù)范圍之內(nèi)，對于已經(jīng)處于其它接閃器或建筑物接閃器的保護(hù)范圍之內(nèi)的攝像機(jī)，可以不用另加接閃器，但對于未處于其它接閃器保護(hù)范圍之內(nèi)的前端設(shè)備，均應(yīng)考慮安裝接閃器即避雷針。一般來說，對于前端設(shè)備，不會另外設(shè)置獨立的避雷針，而是把避雷針做在攝像機(jī)的立桿之上，引下線可以用直徑8cm的圓鋼，也可以利用立桿本身，避雷針的防護(hù)原理如圖2。

(中國集群通信網(wǎng) | 責(zé)任編輯：陳曉亮)