隨著安防行業(yè)的迅猛發(fā)展，防雷行業(yè)參與安防監(jiān)控系統(tǒng)防雷設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)越來(lái)越多。視頻監(jiān)控系統(tǒng)越來(lái)越明顯地朝著集成化的方向發(fā)展，于是前端攝像機(jī)逐漸在被各種技術(shù)、功能模塊充實(shí)。目前前置的防雷器盡管沒(méi)有表現(xiàn)出比外接防雷設(shè)計(jì)更好的防雷效果，但是集成化趨勢(shì)必然讓防雷攝像機(jī)成為未來(lái)監(jiān)控?cái)z像機(jī)市場(chǎng)的一顆新星。

　　光端機(jī)防雷技術(shù)

　　數(shù)據(jù)光端機(jī)特別是作為前端設(shè)備的發(fā)射機(jī)通常安裝于室外的設(shè)備箱中，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境相當(dāng)惡劣，防雷就顯得異常重要，防雷措施的優(yōu)劣直接決定了數(shù)據(jù)光端機(jī)發(fā)生故障的幾率。

　　雷電的破壞方式主要分為直擊雷、感應(yīng)雷和地電位反擊三種形式，對(duì)數(shù)據(jù)光端機(jī)而言影響最嚴(yán)重的主要是地電位反擊。

　　所謂地電位反擊是當(dāng)避雷針等接閃器將直擊雷強(qiáng)大的雷電流經(jīng)過(guò)引下線(xiàn)和接地體泄入大地時(shí)，在引下線(xiàn)，接地體以及與其相連的金屬物體上會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)高的瞬間電壓，這個(gè)高電壓會(huì)對(duì)離他們很近但是又沒(méi)有直接接觸的金屬物體、線(xiàn)纜等電子設(shè)備之間產(chǎn)生巨大的電位差，這個(gè)電位差引起的電擊就是地電位反擊。

　　地電位反擊是通過(guò)以下形式對(duì)數(shù)據(jù)光端機(jī)造成損壞的：當(dāng)雷電流泄入大地時(shí)，接地網(wǎng)的地電位會(huì)在數(shù)微秒之內(nèi)被抬高到數(shù)萬(wàn)或數(shù)十萬(wàn)伏。

　　高度破壞性的雷電流將從各種設(shè)備的接地部分流向這些設(shè)備，或者通過(guò)擊穿大地絕緣而流向其它附近設(shè)備，最終造成設(shè)備的破壞或損害，損壞的部分主要有：機(jī)殼電源的PCB板上電子元器件、視頻接口處芯片及其相關(guān)電子元器件、音頻及數(shù)據(jù)端口處芯片。

　　加好防雷設(shè)備是很重要的，剩下的便是接地網(wǎng)的設(shè)計(jì)問(wèn)題。接地樁一定要打到位，保證數(shù)據(jù)光端機(jī)良好接地，一個(gè)好的低阻抗接地網(wǎng)設(shè)計(jì)能夠保證系統(tǒng)中的防雷設(shè)備發(fā)揮良好效果且能有效均衡整個(gè)傳輸系統(tǒng)內(nèi)各部位電壓，防止地電位差對(duì)線(xiàn)路中設(shè)備的干擾，同時(shí)也可有效避免地電位反擊對(duì)設(shè)備的損壞。

　　視頻監(jiān)控?cái)z像機(jī)防雷技術(shù)

　　監(jiān)控?cái)z像機(jī)必須連續(xù)不間斷，往往是7×24小時(shí)連續(xù)工作的，不能采用建議家庭電視在雷雨天氣下拔下電源和天線(xiàn)采用躲避防雷一樣進(jìn)行防雷。因此，必須在監(jiān)控?cái)z像機(jī)正常工作情況對(duì)雷電實(shí)施防護(hù)，這是其中必要性的一個(gè)方面。監(jiān)控系統(tǒng)往往安裝在人員不能輕易到達(dá)的場(chǎng)所，例如高速公路沿線(xiàn)、無(wú)人值守的野外機(jī)房等，或者雖然安裝在人員容易到達(dá)，但維護(hù)不太方便的場(chǎng)所，例如交通要道上，因此如何降低系統(tǒng)故障維護(hù)率將是一個(gè)重要的考慮因素。我們可以想象兩個(gè)場(chǎng)景來(lái)描述這個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行電涌保護(hù)的意義：一、高速公路上某個(gè)監(jiān)控點(diǎn)無(wú)圖像了，維護(hù)人員需驅(qū)車(chē)30公里進(jìn)行維護(hù);二、某交通要道監(jiān)控點(diǎn)，在上下班的高峰期突然沒(méi)有圖像了，工程人員需要在十字路口架起云梯進(jìn)行維護(hù)。

　　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(lèi)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(zhuān)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(xiàn)路引入，進(jìn)入攝像機(jī)的線(xiàn)路包含電源、同軸、信號(hào)、網(wǎng)絡(luò)等，由于線(xiàn)路板上的集成器件往往只針對(duì)部分線(xiàn)路進(jìn)行防護(hù)，無(wú)法阻止雷電浪涌通過(guò)其他線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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)。

　　接閃指的是在室外較高的攝像機(jī)金屬立桿上安裝避雷短針，利用金屬立桿本身或銅導(dǎo)線(xiàn)作為防直擊雷的引下線(xiàn)，并且在立桿下設(shè)置一組地網(wǎng)，地網(wǎng)的接地電阻宜小于4歐姆。

　　屏蔽指的是將攝像機(jī)、光端機(jī)等監(jiān)控主設(shè)備以及之間的傳輸線(xiàn)纜采用連接在一起的金屬外殼包圍起來(lái)，從而形成防雷分區(qū)的I區(qū)，通過(guò)金屬的屏蔽電磁場(chǎng)作用降低感應(yīng)雷的破壞性。

　　接地指的是將上述屏蔽層包括設(shè)備箱、設(shè)備外殼部分以及SPD的接地等真正連接到大地，使得雷擊時(shí)能量能夠通過(guò)大地泄放。

　　分流指的是通過(guò)安裝SPD，使得本可能流經(jīng)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備的雷電流流經(jīng)SPD，將高于系統(tǒng)能承受的額外能量通過(guò)SPD泄放到大地。

　　等電位指的是所有系統(tǒng)中的設(shè)備通過(guò)SPD設(shè)計(jì)和線(xiàn)路連接方案設(shè)計(jì)，使得在雷擊發(fā)生時(shí)都處于一個(gè)相同的高電位或者低電位。

　　值得注意的是現(xiàn)在市場(chǎng)上的SPD品質(zhì)良莠不齊，如果選擇質(zhì)量無(wú)法保障的產(chǎn)品，不但達(dá)不到上述效果，往往還會(huì)帶來(lái)傳輸干擾、線(xiàn)路短路、甚至故障燃燒等嚴(yán)重后果，因此建議選用大品牌且質(zhì)量獲得國(guó)家認(rèn)證的產(chǎn)品，比如ASP等。

　　結(jié)束語(yǔ)

　　防雷是一個(gè)系統(tǒng)工程，脫離整個(gè)系統(tǒng)的防雷設(shè)計(jì)，是不完善而且不安全的，如果選用單一產(chǎn)品來(lái)解決，很可能出現(xiàn)“頭痛醫(yī)頭，腳痛醫(yī)腳”的局面。只有采用多種方式結(jié)合的全方位保護(hù)模式，才能真正起到對(duì)攝像機(jī)的保護(hù)作用。