監(jiān)控系統(tǒng)防雷方案

1、.監(jiān)控系統(tǒng)防雷方案方案介紹設(shè)計(jì)單位：北京七彩智通科技有限公司設(shè)計(jì)人：梁利峰設(shè)計(jì)日期： 2014 年 7 月 19 日0/13.目錄1221212223341424344515268810101/13.監(jiān)控系統(tǒng)防雷工程方案一、工程概述監(jiān)控系統(tǒng)由前端攝像槍設(shè)備、監(jiān)控室顯示錄像設(shè)備以及傳輸線路組成，系統(tǒng)采用了大量的集成元件，在雷擊發(fā)生時(shí)，傳輸線路感應(yīng)到雷電磁場產(chǎn)生過電壓，可高達(dá)幾千伏，對(duì)集成元件有較大的危害。監(jiān)控系統(tǒng)中的傳輸線路許多處于LPZ0A 非防雷區(qū)域。系統(tǒng)走線在布線階段沒有考慮與防雷引下線保持足夠的距離，這些都為系統(tǒng)的安全運(yùn)行留下了隱患。一般認(rèn)為， 雷電的防護(hù)措施有隔離、等電位、 鉗位、均壓

2、、 濾波、屏蔽、過壓過流保護(hù)、接地等方法將雷電過電壓、過電流及雷擊電磁脈沖消除在設(shè)備外圍，從而有效地保護(hù)各類設(shè)備。目前主要采用氣體放電管、放電間隙、高頻二極管、壓敏電阻、瞬態(tài)二極管、晶閘管、高低通濾波器等元件根據(jù)不同頻率、功率、傳輸速率、阻抗、駐波、插損、帶寬、電壓、電流等要求，組合成電源線、天饋線、信號(hào)線系列電涌保護(hù)器（SPD ）安裝在微電子設(shè)備的外連線路中， 地線按共用接地原則接入系統(tǒng)的地線，才不至于造成電位反擊。只有設(shè)計(jì)合理、安裝合格，電涌保護(hù)器才能有效的防御雷電。系統(tǒng)綜合防雷在設(shè)計(jì)時(shí)主要采用以下標(biāo)準(zhǔn)，供設(shè)計(jì)時(shí)參考。（ 1 ） IEC61024 建筑物防雷（ 2 ） IEC61312 雷

3、電電磁脈沖的防護(hù)（ 3 ） ITU K25 光纜的防雷（ 4 ） GB50343 建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范（ 5 ） GB50057-94 建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范（ 6 ） GB50174-93 電子計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范（ 7 ） GB50200-94 有線電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范（ 8 ） GB50198-94 民用閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范（ 9 ） GB/T50311-2000 建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范2/13.二、雷擊防護(hù)措施（一）直擊雷防護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)前端設(shè)備包括帶云臺(tái)攝像槍、無云臺(tái)攝像槍等， 這些設(shè)備安裝在室外，比較容易受到雷擊， 因此要安裝防直擊雷系統(tǒng)， 需在戶外做獨(dú)立防雷

4、接地網(wǎng)。按設(shè)備的最小值要求，接地電阻：R4。1、監(jiān)控系統(tǒng)前端設(shè)備直擊雷防護(hù)措施（ 1）戶外監(jiān)控?cái)z像槍防直擊雷設(shè)施：在戶外監(jiān)控?cái)z像槍的桿頂安裝一支避雷針。避雷針的引下線利用鋼結(jié)構(gòu)立柱做泄流線，并在桿底座旁與獨(dú)立防雷接地網(wǎng)相連。取立桿高度為4 6 米，避雷針長度為1.5 2 米，利用滾球法計(jì)算可知攝像槍在避雷針的保護(hù)范圍內(nèi)。(參見下圖示，攝像槍處于LPZ0B 區(qū)內(nèi)。 )滾球法確定單支避雷針的保護(hù)范圍BAhrxx平面上保護(hù)范圍的截面hrrhrxhxhrx（ 1 ）當(dāng) 避雷 針的 高度 h 小于 或 等 于 h r 時(shí)： 距 地面 h r 處作 一平 行與地 面的 平行 線； 以 針尖 為圓 心 ，

5、h r 為半徑 ，做 弧線 交于 平行 線 A、 B兩 點(diǎn)； 以 A 、 B為 圓心 ， h r 為半 徑 作 弧線， 該弧 線與 針尖 相交 平與 地面 相切 。 從 此弧 線起 到地面止就是保護(hù)范圍。保護(hù)范圍是一個(gè)對(duì)稱的錐體。 避 雷針 在 h r 的 高度 在 XX 平 面上和 在地 面上 的保 護(hù)半 徑， 按下 列計(jì) 算式 確定 ：r x = h ( 2 h r - h ) - h x ( 2 h r - h x )（ 式一 ）r o = h ( 2 h r - h )（式 二）( 2 ) 當(dāng) 避雷 針高 度 h 大于 h r 時(shí) ，在 避雷 針上 取高 度 h r 的一 點(diǎn)代 替單

6、支避 雷針 針尖 作為 圓心 。其余 做法 同（ 1 ）項(xiàng) 。 （ 式一 ）和 （式 二） 中的 h 用 h r 代 入 。（2 ）戶外攝像槍接地及地網(wǎng)如果攝像槍附近有地網(wǎng)， 則就近引接地線至附近地網(wǎng)接地， 如果附近沒有地網(wǎng)， 則要另外建造獨(dú)立地網(wǎng)，地網(wǎng)方案如下：A、在攝像槍立桿周圍分別埋設(shè)熱鍍鋅角鋼接地極（ 5× 50 × 50 ×2500mm ），間距為 5 米。B、角鋼接地極用4×40mm 扁鋼組成網(wǎng)，環(huán)網(wǎng)連通。3/13.C、將接地系統(tǒng)和立桿底座連接。（ 3）地網(wǎng)施工程序：施工前首先要充分了解施工現(xiàn)場的地形地貌、地質(zhì)結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)方案設(shè)計(jì)和現(xiàn)場情況

7、定出各處接地極的孔位和連接導(dǎo)體溝槽，再進(jìn)行施工安裝。注意避開電纜溝、 管道和其它導(dǎo)電裝置，施工前要向建設(shè)單位提出書面申請(qǐng)，同意動(dòng)工方可進(jìn)行。 （設(shè)計(jì)用土壤的電阻率取250 · m。）A、挖溝：合理使用挖掘工具，采取逐層下挖法，溝槽深度至少0.8 米，溝槽寬度以能挖深為宜。B、打入：采用適當(dāng)工具打入角鋼接地極。角鋼接地極埋深0.8 米以下，即接地極頭部平溝槽底部。C、連接：把安裝好的角鋼接地極用4 ×40mm 扁鋼連接起來，形成網(wǎng)狀；全部連接均采用焊接。D、引入：將接地系統(tǒng)接到立桿底座。E、回填：先填凈土，逐層夯實(shí)，整理好路面。地網(wǎng)示意圖（二）感應(yīng)雷防護(hù)1、設(shè)備前端的感應(yīng)電防

8、護(hù)4/13.雷擊電磁脈沖（ LEMP ）所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢通過侵入通道疊加在線路信號(hào)上產(chǎn)生瞬間高電壓，擊毀各類用電設(shè)備和微電子芯片， 因此在實(shí)施防雷工程時(shí)必須將防感應(yīng)雷作為重點(diǎn)，進(jìn)行有效的防御。 在設(shè)計(jì)綜合防雷時(shí)， 應(yīng)從以上通道進(jìn)行重點(diǎn)防護(hù)， 同時(shí)做好等電位連接和共用接地系統(tǒng)。（ 1）前端帶云臺(tái)攝像槍的感應(yīng)雷防雷措施：攝像槍前端安裝組合式視頻、云臺(tái)、電源三合一避雷器一個(gè)，可選（ 2）前端無云臺(tái)攝像槍的感應(yīng)雷防雷措施：攝像槍前端安裝組合式視頻、電源二合一避雷器一個(gè)，型號(hào)： 可選（ 3）防雷器接地線：防雷器用 2.5mm 2的絕緣多股銅芯黃綠色軟線直接與地網(wǎng)連接，接地線和用作直擊雷引下線的立桿之間

9、要彼此絕緣， 并且盡量做到短而直。 接地線宜放置在立桿內(nèi)。2、傳輸線路的防護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)的傳輸線路主要有光纖、同軸電纜及雙絞線。在系統(tǒng)防雷時(shí)應(yīng)針對(duì)不同的傳輸線路分別做不同的防護(hù)。光纖作為傳輸線路時(shí)，由于本身不是導(dǎo)體，對(duì)雷電流沒有感應(yīng)，所以線芯不考慮做防雷措施，但加強(qiáng)芯應(yīng)接地處理。同軸電纜做傳輸線路時(shí)，應(yīng)該在傳輸線路兩端安裝同軸避雷器，并對(duì)傳輸線路進(jìn)行穿鋼管埋地敷設(shè)，在線路的兩端對(duì)鋼管分別接地，做等電位連接；雙絞線做傳輸線路時(shí)，應(yīng)該在傳輸線路兩端安裝數(shù)據(jù)信號(hào)避雷器，并對(duì)傳輸線路進(jìn)行穿鋼管埋地敷設(shè)，在線路的兩端對(duì)鋼管分別接地，做等電位連接；3、傳輸線路的布線監(jiān)控系統(tǒng)傳輸線路主要是信號(hào)線和電源線。室外攝

10、像機(jī)的電源可從終端設(shè)備處引入，也可從監(jiān)視點(diǎn)附近的電源引入。控制信號(hào)傳輸線和報(bào)警信號(hào)傳輸線一般選用銅芯屏蔽軟線，架設(shè)（或敷設(shè)） 在前端與終端之間。傳輸部分的線路建議采用帶屏蔽層的線纜或線纜穿鋼管埋地敷設(shè)，保持鋼管的電氣連接，這樣對(duì)防護(hù)電磁干擾和電磁感應(yīng)比較有效。如電纜全程穿金屬管有困難時(shí)，可在電纜進(jìn)5/13.入終端和前端設(shè)備前穿金屬管埋地引入，但埋地長度不得小于15 米，在入戶端將電纜金屬外皮、 鋼管同防雷接地裝置相連。當(dāng)條件不允許時(shí)，可采用通信管道或架空方式，此時(shí)傳輸線纜與其它線路其溝的最小間距和與其它線路共桿架設(shè)的最小垂直間距，可參照GB50198-94 民用閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范進(jìn)行

11、敷設(shè)。如：傳輸線纜與220V 交流電線線路共溝（隧道）的最小間距為0.5 m ，與通訊電纜的最小間距為0.1 m ；傳輸線纜與 1 10KV 電力線共桿架設(shè)的最小垂直間距這2.5 m ，1KV 以下電力線最小垂直間距為1.5m，與廣播線最小垂直間距為1.0 m，與通信線最小垂直間距為0.6 m 。從防雷角度看， 套金屬管埋設(shè)方式防雷效果最佳，架空線最容易遭受雷擊，并且破壞性大，波及范圍廣，為避免首尾端設(shè)備損壞，架空線傳輸時(shí)應(yīng)在每一電桿上做接地處理，架空線纜的吊線和架空線纜線路中的金屬管道均應(yīng)接地。4、監(jiān)控室設(shè)備防雷監(jiān)控室主要設(shè)備包括監(jiān)控中心電腦、視頻矩陣、硬盤錄像機(jī)、 對(duì)講系統(tǒng)以及監(jiān)控室電源等

12、。監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備機(jī)房位置應(yīng)選擇在LPZ 最高級(jí)區(qū)和避免設(shè)在建筑物的頂三層內(nèi)；當(dāng)建筑物天面部分的避雷網(wǎng)格尺寸不符合系統(tǒng)抗干擾的要求時(shí)，應(yīng)在天面加裝屏蔽層。使用非屏蔽電纜，入戶前應(yīng)穿金屬管并埋入地中水平距離10 米以上。如受條件限制無法穿金屬管埋地入戶，則應(yīng)加長入戶屏蔽管或棧橋長度，金屬管或棧橋的兩端以及在雷電防護(hù)區(qū)交界處要做等電位連接和接地。 監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備為金屬外殼時(shí)，應(yīng)用最短的導(dǎo)線將其與等電位連接帶連接。如是非金屬外殼， 當(dāng)設(shè)備所在建筑物屏蔽未達(dá)到設(shè)備的電磁兼容性要求時(shí)，應(yīng)加裝金屬網(wǎng)或其它屏蔽體對(duì)設(shè)備屏蔽，金屬網(wǎng)應(yīng)與等電位連接帶進(jìn)行等電位連接。計(jì)算機(jī)、通信、監(jiān)控機(jī)房的設(shè)備應(yīng)與建筑物外墻保護(hù)1 米

13、左右距離。以防止大樓遭到直擊雷時(shí)沿外墻泄流入地的引下線周圍產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁場而損壞微電子設(shè)備。（ 1）監(jiān)控室電源系統(tǒng)的防雷措施由于有70 雷擊高電位是從電源線侵入的，為保證設(shè)備安全，一般電源上應(yīng)設(shè)置三級(jí)避雷保護(hù)。a. 在監(jiān)控室所在建筑物總配電處安裝三相電涌保護(hù)器，通流容量為80KA （波形8/206/13.s），型號(hào)：可選，模塊式，標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌安裝，作為電源第一級(jí)保護(hù)。b. 在監(jiān)控室分電箱處安裝三相模塊式電源電涌保護(hù)器，最大通流容量40KA ，型號(hào)：REP-D386 ，作為第二級(jí)保護(hù)。c. 在監(jiān)控室 UPS 電源或監(jiān)控設(shè)備前安裝單相串聯(lián)避雷器，可選，串聯(lián)安裝，功率 5KW ，帶 LC 濾波，超低殘壓

14、輸出，作為電源線路第三級(jí)保護(hù)。d. 監(jiān)控室設(shè)備前安裝通流容量為10KA 單相防雷插座，可選，作為精細(xì)電源防雷保護(hù)，對(duì)電源箝位和濾波。如果不能分級(jí)做電源電涌保護(hù)，則建議在監(jiān)控室安裝B C 復(fù)合型三相電源防雷器，型號(hào)：可選。 在監(jiān)控室 UPS 電源前安裝單相串聯(lián)電源避雷器， 可選， 串聯(lián)安裝， 功率 5KW ，帶 LC 濾波，超低殘壓輸出， 作為電源線路第三級(jí)保護(hù)。 監(jiān)控室設(shè)備前安裝通流容量為 10KA 單相電源防雷插座，可選，作為精細(xì)電源防雷保護(hù)，對(duì)電源箝位和濾波。（ 2）監(jiān)控室控制、對(duì)講系統(tǒng)的防雷措施a. 控制室視頻采用16 口組合式視頻避雷器，以保護(hù)硬盤錄像機(jī)視頻輸入口不被浪涌電壓擊壞，型號(hào)

15、：JOUR SV 。由光纖傳送信號(hào)的攝像槍等不考慮安裝視頻避雷器。b. 硬盤錄像機(jī)RS232 接口采用RS232 接口避雷器，以保護(hù)硬盤錄像機(jī)串口不被浪涌電壓擊壞，可選。c. 所有進(jìn)入控制室的控制線路加裝控制線路避雷器，可選。d. 有線對(duì)講系統(tǒng)安裝音頻線路避雷器，可選，只在對(duì)講主機(jī)一端安裝避雷器。7/13.電源線云臺(tái)控制線防水接頭視頻線全鋁質(zhì)防水盒REP-GVDREP-X04-YTREP-GVD-220VAC開挖地槽鍍鋅扁鋼 4X40熱鍍鋅金屬接地極獨(dú)立地網(wǎng)8/13.三、屏蔽措施1、埋地線路的金屬線管、PE 線、信息線路金屬外皮應(yīng)在入戶端良好接地。如入戶前架空或無屏蔽者，宜在進(jìn)戶端前20 米套

16、裝金屬線管屏蔽，并把屏蔽層與防雷地可靠連通。2、監(jiān)控室內(nèi)，應(yīng)將金屬電腦桌、電腦設(shè)備、控制設(shè)備金屬外殼與防雷接地裝置可靠連接。3、室外攝像槍到解碼器之間的外露信號(hào)線，應(yīng)套不銹鋼或銅金屬管，并將攝像槍金屬屏蔽外殼及解碼器金屬屏蔽外殼與引下線的柱桿可靠連接。4、屏蔽是減少電磁干擾的基本措施，宜采取以下措施：外部屏蔽措施、線路敷設(shè)于合適的路徑、線路屏蔽，這些措施宜聯(lián)合使用。5、為改善電磁環(huán)境，所有與建筑物組合在一起的大尺寸金屬部件都應(yīng)等電位連接在一起，并與接地裝置相連。屋頂為金屬表面、立面金屬表面、混凝土內(nèi)鋼筋和金屬門窗框架，都必須進(jìn)行等電位接地。6、在需要保護(hù)的空間，當(dāng)采用屏蔽電纜時(shí)其屏蔽層至少在兩

17、端并宜在雷電防護(hù)區(qū)交界處做等電位連接。 當(dāng)微電子設(shè)備系統(tǒng)要求只在一端做等電位連接時(shí)，可將屏蔽電纜穿金屬管引入，金屬管在一端做等電位連接。7、建筑物之間的連接電纜應(yīng)敷設(shè)在金屬管道內(nèi)，這些金屬管道從一端到另一端應(yīng)全線電氣貫通，并連到各建筑物的等電位連接帶上。電纜屏蔽層也應(yīng)連到這些帶上。8、實(shí)踐中建筑物或房間的大空間屏蔽是由金屬支撐物、金屬框架或鋼筋混凝土的鋼筋這些自然構(gòu)件組成的。這些構(gòu)件構(gòu)成一個(gè)格柵形大空間屏蔽。穿入這類屏蔽的導(dǎo)電金屬物應(yīng)就近與其做等電位連接后接地。四、等電位連接與共用接地1、等電位連接是現(xiàn)代防雷技術(shù)重要的防護(hù)措施之一。將進(jìn)入監(jiān)控中心大樓的各類管線的屏蔽層、 機(jī)器等在進(jìn)入大樓前進(jìn)行

18、等電位連接后接地。在進(jìn)入設(shè)備前再進(jìn)行二次等電位連接后接地。將戶外攝像頭輸出的同軸電纜的外層和其它管線外層在進(jìn)入大樓前進(jìn)行等電位連接后接地。2、將分開的外導(dǎo)電裝置用等電位連接導(dǎo)體后接地，以減少系統(tǒng)設(shè)備所在的建筑物金屬構(gòu)件與設(shè)備之間或設(shè)備與設(shè)備之間因雷擊產(chǎn)生的電位差。利用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建筑物內(nèi)所有金屬構(gòu)件的多重連接建立一個(gè)三維的連接網(wǎng)絡(luò)是實(shí)現(xiàn)等電位連接的最佳選擇。為方便等電9/13.位連接施工，應(yīng)在一些地方預(yù)埋等電位連接預(yù)留件。3、進(jìn)入系統(tǒng)所在建筑物的各類水管、采暖和空調(diào)管道等金屬管道的金屬外層在進(jìn)入建筑物處應(yīng)做等電位連接，燃?xì)夤艿廊霊艉髴?yīng)在法蘭盤連接處插入一塊絕緣兩端用開關(guān)型SPD連接后戶內(nèi)金

19、屬管道可參加等電位連接，并與建筑物組合在一起的大尺寸金屬件連接在一起，按GB50054的要求做等電位連接之后，接向總等電位連接帶，并可靠連通接地。4、在建筑物入口處，即 LPZ0B 與 LPZ1 區(qū)交界進(jìn)行總等電位連接后接地，在后續(xù)的雷電防護(hù)區(qū)交界處按總等電位連接的方法進(jìn)行局部等電位連接，連接主體應(yīng)包含系統(tǒng)設(shè)備本身（含外露可導(dǎo)電部分） 、 PE線、機(jī)柜、機(jī)架、電氣和電子設(shè)備的外殼、直流工作地、防靜電接地、金屬屏蔽線纜外層、管道、屏蔽槽、電涌保護(hù)SPD 的接地等均應(yīng)以最短的距離就近與這個(gè)等電位連接帶直接連接。連接基本方法應(yīng)采用網(wǎng)型（M）結(jié)構(gòu)或星型（S ）結(jié)構(gòu)。網(wǎng)型結(jié)構(gòu)的環(huán)行等電位連接帶應(yīng)每隔5

20、米經(jīng)建筑物墻內(nèi)部鋼筋、金屬立面與接地系統(tǒng)連接。當(dāng)采用 S 型等電位連接網(wǎng)絡(luò)時(shí)，系統(tǒng)的所有金屬組件除在接地基準(zhǔn)點(diǎn)，即ERP 處連接外，均應(yīng)與共用接地系統(tǒng)的各組件有足夠的絕緣（大于10KV ，1.2/50 s ） .5、避雷器連接導(dǎo)線應(yīng)短而直，SPD 連接導(dǎo)線不宜大于0.5 米，當(dāng)長度大于0.5 米時(shí)應(yīng)適當(dāng)加粗線徑。6、使用含有金屬部件的光纜，如供抗拉強(qiáng)度的加強(qiáng)金屬芯、金屬潮層、防嚙齒動(dòng)物外層或修理維護(hù)時(shí)使用的金屬通信設(shè)施等均應(yīng)可靠接地，應(yīng)接通光纜沿線的所有接頭，再生器等處的擋潮層（金屬層），并在光纜長度每一端的終端進(jìn)行直接接地。10/13.五、設(shè)備清單產(chǎn)品名稱產(chǎn)品型號(hào)數(shù)量監(jiān)控系統(tǒng)視頻、控制信號(hào)、攝像槍電源避雷器視頻、云臺(tái)、電源三合一避雷器可選0視頻、電源二合一避