安防与防雷探究

【摘 要】随着社会的发展以及多起安防事故的发生，安防行业受到了各界人士的广泛关注。尤其是最近国家安全，公共设施安全受到严重挑战。我国安防行业正在速度成长。因此越来越多的监控产品被应用起来，但是目前的安防监控设备均为微电子化产品，设备精密，耐过电压能力不足，对各类过电压非常敏感，尤其是雷电使得监控系统设备极易遭破坏，造成整个监控系统的瘫痪。正确合理的防雷措施十分重要。

【关键词】安防；防雷；措施

最近几年国家应急体系、城市安全、行业安全、公共安全监控等需求不断增多，许多的监控产品都被安装在室外，但是这些监控设备的特性，例如高密度、高速度、低电压和低功性。就使精密监控电子设备的耐过电压能力不足，对各种例如雷电冲击、电力系统操作等过电压非常敏感，使得监控系统设备极易遭雷击过电压破坏，造成严重后果。下面对安防系统做以介绍并提出防雷的几项措施。

1 安防系统

随着现代社会安全需求安防行业应运而生，是运用安全防范产品和其他周边产品构成视频监控、入侵报警等系统，以达到维护社会公共安全的目的。安全防范系统（security and protection system ）主要包括入侵报警系统、出入口控制系统、BSV液晶拼接墙系统、门禁消防系统、防爆安全检查系、安防监控系统统等。而安防监控系统一般由前端部分、传输部分、终端部分组成。前端部分主要由摄像机、云台、防护罩、支架等组成。传输部分由同轴电缆、双绞线、光纤、数字微波、无线扩频、DDN 和馈送交、直流电源等。终端部分主要由控制设备、画面分割器、监视器、录像存储设备等组成。

2 安防系统主要受害原因

目前的安防监控设备均为微电子化产品，这些监控设备具有独特的性质例如高密度、高速度、低电压和低功耗等等。由于安防监控电子设备的不断精密化复杂化，使其耐过电压能力下降，以致对各种诸如雷电过电压、电力系统操作过电压等非常敏感，使得监控系统设备极易遭雷击过电压破坏。安防系统主要受害原因有以下几点：

2.1 开关过电压

在供电系统中有电感性和电容性两种负载，在它们开启或断开时会在电源线路上产生高压脉冲，它的脉冲电压是平常线电压的3.5倍，会对一些安防设备造成严重性的破坏，其破坏效果与遭受雷击情况十分相似。由此产生过度电压对电子设备有相当大的损坏，例如元器件和数据文件被损。

2.2 雷电过电压

雷电造成的损害又包括直击雷、雷电侵入波、雷电感应、静电感应造成的损害。它们都是天空中雷云与大地或者是雷云之间产生的放电，形成巨大的电流，伴随产生强大的电磁波并同时产生的极高电压，因为云层之间的频繁放电产生强大的电磁波，在电源线和信号线上感应产生极高的脉冲电压，峰值可达50kV。其由室外电源线路和通信线路传至建筑物内，电流会在数微秒时间内流下地，使地电位抬高。因此会造成反击事故，危害人身和设备的安全。同时雷电感应也会造成严重危害。所谓电磁感应就是当附近区域有雷击闪电时，在雷击落地通道的周围会产生强大的电磁场。瞬变的电磁场会使处在其中的监控设备和传输线路感应出较大的电动势，并损坏、损毁设备。静电感应是当有带电的雷云出现时，处在雷云下面的建筑物物和传输线路上会感应出与雷云相反的束缚电荷。一旦雷云放电后，束缚电荷迅速扩散，即引起感应雷击。这种事情的发生几率大，同时也是雷击事故的主要原因。

3 安防系统防雷

近年来，虽然安防设备集成度越来越高，但耐压能力却越来越低极其脆弱。雷电给安防设备带来了巨大维修成本，和人员伤亡，安防人深受其害，防雷意识也就越来越高。所谓雷击防护就是通过合理并且有效的手段将雷云放电时产生的电流的能量尽可能的排走即引入大地，主要是防止其进入被保护的电子设备。因此这只是疏导，而不是堵雷或者消雷。安防主要是为了保护公共安全，然而防雷又是为了保护安防系统及操作入员的人身安全，因此其重要性不言而喻，防雷对安防系统至关重要。目前，防雷技术与产品的种类型号多，防护齐全。但是在安防行业应用中却存在很大的安全隐患，因为防雷工程是一个系统性的工程，均应按照相关行业标准执行，这是防雷保护的必要组成部分之一。

3.1 直击雷防护

直击雷防护，是防雷保护中不可或缺的重要基础，是整个防雷保护系统重要组成部分。也是一个很早以前就已经被重视的问题。现在的直击雷防护主要采用有效的避雷针、避雷带或避雷网等设备作为接闪器，通过引出下线使直击雷的能量泻入大地。因此安装在室内的设备一般不会遭受直击雷雷击，可不考虑直击雷防护。但是安装于室外的设备，由于多数处于相对开阔的地带，直击雷风险较大，则必须考虑直击雷的防护问题。其中包括安防监控系统前端设备、传输线路、终端设备。安防监控系统前端设备如摄像头等，应置于接闪器有效保护范围之内。其次对于感应雷的防护，其实同直击雷的防护同样重要。感应雷的防护就是在被保护设备前端安装一个参数匹配的防雷器。在雷电流的冲击下，该防雷器在极短时间内与地网形成通路，使雷电流在到达设备之前，通过防雷器和地网泄放入地。当雷电流脉冲泄放完成后，防雷器自动恢复为正常高阻状态，使被保护设备继续工作。同时为了防止电磁感应，摄像机的电源线和信号线应穿金属管敷设，金属管应可靠接地。传输线路的保护是为了使传输线路免遭直击雷的侵害，传输线路应尽量避免架空架设，最好穿金属管埋地敷设，并且金属管的两端应可靠接地。终端设备的直击雷防护是主要对终端设备机房（监控机房）所在建筑物采取的防直击雷保护措施。

3.2 接地防护

所有防雷保护系统均应有可靠、有效的接地。接地系统是防雷系统必要组成部分之一。安防监控系统前端、终端设备均应有良好的防雷接地，同时接地系统应符合规范要求。独立于监控机房所在建筑物的前端设备必须设有独立接地。若不满足独立接地要求，则应对建筑物的防雷接地状况进行检测。电子计算机机房接地装置应满流工作接地、安全保护接地、一直流工作接地，防雷接地的要求。

3.3 线路防护

最安全的布线方式，应采取全程穿金属管埋地敷设，同时金属管两端务必做有效接地。有很多情况下条件不允许时，可以全程穿金属管架空走线，但是在电缆进入监控机房和前端设备前务必穿金属管埋地敷设，在入户端将电缆金属外皮、金属管与防雷接地有效连接。所有传输线路的两端均应安装相应的浪涌保护器。光纤通讯线路的防护一般来讲，光纤线路不必作加装防雷电浪涌保护装置。但应注意，光纤线缆一般有金属加强芯和金属恺层用于保护光纤线缆，则在光纤进户端必须做好接地保护。

4 总结

安防监控系统的雷电防护问题，具有较强的综合性、代表性，必须严格按照相关防雷技术规范进行防雷方案设计和施工，以及在日常使用中要定期进行检查维护。防雷器不是万能的，很多人想通过其来解决所有防雷问题，而忽视了接地、屏蔽也是重要的防雷手段，以及避雷器安装位置也是影响防雷效果的重要因素。正确合理利用防雷措施才能有效发挥其防雷减灾的作用。

参考文献：

[1]吕岩.浅谈防雷与接地技术[J].中国科技博览，2012（13）.

[2]徐有根.安防监控系统防雷工程设计[J].现代建筑电气，2012（6）