摘要：视频监控系统已经在生产生活中得到了广泛应用，为单位和个人的安全提供了保障。但是，视频监控系统的安全运行往往没有得到应有的重视。对视频监控系统最大的威胁主要来自于雷击，在系统设计与施工的过程中要注意对雷击的防护。
关键词：视频监控；雷电感应；防雷；接地
引言：
雷电是大自然一种常见的现象，稍有疏忽会对生产生活产生严重危害。随着科技的进步，监控系统在城市安全、银行业、交通、库房管理等各行各业中迅速普及应用，其防雷的重要性也日益凸显。经验告诉我们，疏忽防雷工作可能会损坏监控设备甚至造成整个监控系统运行瘫痪。因此，监控系统防雷势在必行。本文针对雷电对视频监控系统造成的破坏，针对输入端-传输端-输出端的各项设备在安装施工中的注意事项，提出解决问题的办法，从而达到对监控设备的保护，有效地减少雷电对监控系统造成的破坏。
1视频监控系统的构成
视频监控系统，一般由以下三部分组成：前端部分：主要由黑白（彩色）摄像机、云台、防护罩、支架等组成。传输部分：使用同轴电缆、电线、多芯线，采取架空、地埋或沿墙敷设等方式传输音频、视频、控制信号和馈送交、直流电源等。终端部分：主要由控制设备、画面分割器、视频矩阵、监视器、录像存储设备等组成。
2视频监控系统雷击损害原因
雷击会对视频监控系统前端、终端以及传输设备造成损害。其中视频监控系统可能会遭受直接雷击，击中露天的摄像机，直接损毁设备，或是击中传输部分的线缆，造成线缆熔断、损坏。此外，由于直接雷击以及电磁感应在闭合环路中产生的高电压，沿经监控系统的电源线、信号传输线侵入终端设备，产生高电位差致使设备损坏。还有一种情况是系统周边与之没有共网的防雷装置、金属构件在引导强大的雷电流流入大地时，产生非常高的瞬时电压，与临近的视频监控系统形成较高的电位差，并对其瞬间放电造成损害。
3雷电对视频监控系统的危害
经过分析，雷电对视频监控系统的危害，大致总结分为以下几类。
3．1 直击雷
雷电灾害直接击中处于露天环境的设备，如摄像机，或者雷电作用在电缆上，造成设备直接或间接破坏，导致设备损毁。
3．2 雷电侵入波
在监控系统设备遭受雷击或者设备发生雷电感应时，雷电波会沿着视频监控系统的信号传输线、电源线或进入监控室的其他金属线缆等，这些金属导线或是导体侵入到设备内部产生设备不能负荷的高电位差，从而使设备发生损坏。
3．3 雷电感应
1）静电感应现象：
建筑物和传输线路在有带电的雷云出现时会感应出与雷云相反的束缚电荷，这种感应电荷在信号线路上可产生达40~60kV静电电位差，在低压架空线路上甚至能够达到100kV，而当雷云发生放电现象后，被束缚的电荷将迅速扩散从而引发感应雷击。
2）电磁感应现象：
当周边区域发生雷击现象时，处在电磁场中的监控设备和传输线路在雷击落地通道周围会产生强大的瞬变电磁场，相应地能感应出较大的电动势，会导致相近设备损坏乃至损毁整个视频监控系统。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
4视频监控系统防雷
4．1 采用前端设备防护直击雷
直击雷防护，是视频监控系统防雷保护的基础，也是视频监控系统防雷保护的重要组成部分。前端设备直击雷防护安装独立避雷针不具备可行性，一般都采用将避雷针架设在摄像机的支撑杆上，可直接利用金属杆本身引下线，摄像头应置于接闪器（避雷针或其它接闪导体）滚球半径的保护范围之内，引下线可直接利用金属杆本身或用镀锌圆钢。避雷针的高度应按国家规范《建筑物防雷设计规范》中关于滚球半径法进行计算。一般为了防止电磁感应现象发生，沿杆引上摄像机的电源线和信号线应穿金属管敷设，金属管应采取可靠的接地措施。
4.2传输线路
视频监控系统中的电源线主要用于信号传输。室外摄像头可从其终端设备或其附近接入电源。传输线多用铜芯屏蔽软线。从防雷看，直埋敷设方式效果最佳，但是有了传输线直埋敷设不一定能有效避雷，因为现实中的确发生过很多起雷击埋地电缆的事故，甚至不在雷电破坏范围的线缆也不能幸免。按照常规，传输线缆要套上金属管埋地敷设，这样能降低雷电侵入波幅值，从而达到避雷、防雷的目的，架空敷设会增加线缆遭受雷击的概率。如果不能埋地走线，可将架空线缆全部套上金属管。如果条件有限不能全程套管，至少将进入前端设备或监控室前15m的线缆套上金属管并埋地敷设，并且在入户端，必须用金属管套住接线处埋设在地下，并确保金属管两端的接地处理正规、牢靠。
4.3终端部分防雷保护建议
①直击雷防护。监控机房所在建筑物应有防直击雷的接闪器、避雷带或避雷网，其防直击雷措施应符合GB50057-2010中有关直击雷保护的规定。②雷电波侵入。进入监控机房的各种金属管线应接到防感应雷的接地装置上。当架空电缆线直接引入时，在入户处应加装电涌保护器，并将线缆金属外护层及自承钢索接到接地装置上。③等电位连接。等电位连接是内部防雷装置的一部分，其目的在于减少雷电流所引起的电位差。等电位连接是用导线或过电压（浪涌）保护器将处在需要防雷的空间内的防雷装置、建筑物的金属构架、金属装置、外来导线、电气装置、电信装置等连接起来，形成一个等电位连接网络，以实现均等压电位，防止防雷空间内的火灾、爆炸、和设备损坏。据此，监控机房内应设置一等电位连接母线（或金属母排），该等电位连接母线应与建筑物防雷接地、PE线、设备保护接地、防静电接地等连接到一起，以防止出现电位差。④电涌保护器。由于多数雷击产生的高电位是从电源线侵入室内的，为保证设备的安全，在一般电源上应设置三级电涌保护器。在信号控制线、告警信号线和视频传输线进入探测设备和进入机房中心控制台前也应加装相应的信号电涌保护器。⑤接地保护。良好的接地是防雷保护中至关重要的一环，接地电阻值越小，过电压值越低。GB50343-2012《建筑物电子信息系统防雷技术规范》第5.2.5条：“防雷接地与交流工作接地、直流工作接地、安全保护接地共用一组接地装置时，接地装置的接地电阻值必须按接入设备中要求的最小值确定。”监控机房使用专用接地装置时，接地电阻不得大于4欧姆；当采用综合接地网时，其接地电阻不得大于1欧姆。
4.4传输线路布线注意事项
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。穿金属管埋地敷设的传输线路，可以使雷电侵入波的幅值得到相当程度的衰减，从而降低设备遭受雷电侵入波损害的概率。实际工程中，很多情况下条件不允许时，可以全程穿金属管架空走线；或者不作全程穿金属管，但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，埋地长度应不小于15米，在入户端将电缆金属外皮、金属管与防雷接地有效连接。
结束语：
视频监控系统已经越来越多地被运用于各行各业的运行、监视、安保等工作中，依据现场情况和系统的重要性，其防雷保护的措施也应“因地制宜”。本文对视频监控系统遭受雷击影响的主要原因进行了初步分析，并提出了防雷保护的建议，以对系统的设计和建设起到一定的指导作用，进一步达到防雷减灾的目的。
参考文献：
[1] 蔡俊华. 视频监控系统在光伏发电项目的应用[J].智能建筑.2017（08）
[2] 李立伟. 变电站视频监控系统的应用[J].自动化应用.2016（04）
[3] 刘柳成. 视频监控系统防雷研究[J].技术与市场.2017（08）
[4] 包志勇. 高速公路机电设备防雷技术分析[J].交通世界.2018（15）
论文作者:孟思,汪志永
论文发表刊物:《基层建设》2019年第4期
论文发表时间:2019/5/5
标签：防雷论文; 监控系统论文; 雷电论文; 视频论文; 设备论文; 金属管论文; 电位差论文; 《基层建设》2019年第4期论文;