網站首頁
公司簡介
產品介紹
技術說明
技術交流
工程案例
聯系我們
  關鍵字:
  內 容:
(*在產品名稱和新聞標題最匹配)
  
* 監控系統的接地與防雷接地2009思考2
* 從防雷接地談監控系統的接地
* 這類干擾怎么辦?——2009新春反思
* 阻抗匹配技術
* 視頻基帶的抗干擾傳輸技術分析[2008]
* “防雷”接地與視頻系統接地要點
* “環通”、阻抗匹配原理與工程應用
* 雙絞線視頻傳輸技術分析
* 視頻線纜傳輸技術綜述
* 系列干擾抗干擾圖文貼——之一
* 系列干擾抗干擾圖文貼——之二
* 監控系統圖像質量控制原理圖解
* 怎樣辨別視頻線的好壞
* 視頻傳輸工程中的電磁干擾及抗干擾措施
* 同軸視頻傳輸技術原理與實際應用之我見
* 工程抗干擾四大基本要領—— “一防,二避,三抗,四補”
* 干擾是怎么產生的
* 加權抗干擾器在高層電梯視頻傳輸中應用
* 視頻傳輸工程中的電磁干擾及抗干擾措施
* 干擾不可怕,解決也不難
* 視頻線和射頻線的主要區別是什么
* 和雙絞線傳輸相比,同軸電纜傳輸長處在哪?
* 怎樣辨別視頻線的好壞
* 談圖像質量的恢復、改善和提高
* 電梯監控抗干擾技術原理與要點
* 重新認識同軸電纜與同軸視頻傳輸技術
* 提高監控系統圖像質量的新途徑
* 圖像質量可控的同軸視頻傳輸系統
* 挑戰同軸視頻干擾
* 雙絞線與同軸線視頻傳輸性能比較
* 視頻傳輸與視頻恢復主機應用實例
* “頻率加權補償視頻恢復技術”將對監控工程產生積極影響
* 普通視頻放大器不能補償電纜傳輸損失
* 電纜傳輸失真與頻率加權補償
 
本站網絡實名:eie 加權視頻放大器 加權抗干擾器 視頻恢復主機
當前位置:安防防雷技術分析與安全警示
  【按語】據說,傳染了艾滋病,會使人體喪失了免疫能力。"專業防雷"做的安防防雷,不僅把防雷變成引雷,還使安防系統喪失了對地電位浪涌和干擾的"免疫能力"。安防系統防雷設施,變成了引雷設施,防雷接地網絡,變成了地電位入侵安防系統的"方便之門"。 請看下文。
 
安防防雷技術分析與安全警示
——EIE實驗室 老竹2011.6.——
 

安防系統,只有自身的安全有保證,系統的安全防范功能和性能才有發揮的基礎。 安防系統防雷,近幾年暴露出了許多問題。本文就威脅安防系統自身安全的“防雷設計”,進行簡要的技術分析并提出安全警示。
九十年代的一般安防工程,很少考慮防雷和強調接地問題,實際工程也很少出現雷擊事件和系統安全問題; 2000年以后,“專業防雷”越來越多的進入安防市場,安防工程的防雷設計和產品,打著濃濃的“專業防雷”色彩,但是安防防雷系統被雷擊的事件開始頻發。值得深思的是:安裝有防雷設備的安防工程,“雷擊和系統安全案例”的比例,遠遠高于沒有安裝防雷的工程;同時,安防系統的“接地問題”也越來越多,越來越突出。近十年來,安防工程的設計、施工和維護,越來越多的關注著防雷與接地問題。
經過近幾年的工程跟蹤,模擬實驗,原理分析以及網上與“專業防雷”的探討,我們越來越清楚的看到:某些“專業防雷”為安防工程設計的防雷與接地,存在著原理性錯誤,并嚴重威脅著安防系統自身的安全。
為了敘述方便,本文把這種具有安全隱患的防雷與接地設計,簡稱為“雷人設計”,它來源于打著“專業防雷”旗號的一些“防雷廠家”, 在安防行業影響廣泛而深遠,問題很嚴重。

一、【安防工程防雷:“雷人設計”的技術要點】

  1. 防直擊雷:室外攝像機立桿要避雷針化設計,金屬立桿,上面安裝避雷針,下面要做低電阻接地網;
  2. 防感應雷:室外攝像機輸出端,要安裝(他們的xx-2\3)三合一,二合一防雷器,接地端要用“**mm”的接地線連接接地網,接地電阻要小于4~10歐姆;指出:接地是為了“泄放雷電流”;
  3. 監控機房還有一套獨立的“機房防雷與接地設計”,接地電阻要小于1歐姆,安防設備的供電,要采用三級防雷,UPS要防雷, 220VAC要做防雷,集中供電交流24V要做防雷,直流12V要做防雷,所有進入機房建筑物的信號線纜,都要加防雷器。
  4. 教導安防人:“接地才能泄放雷電流”,“防雷必須接地,不接地就不能防雷”,主張安防系統,哪里要防雷,那里就要接地,哪里安裝防雷器,防雷器就要做接地——而且要做“專業接地”,于是,安防系統“被多點接地”;
  5. 混淆建筑物防雷,電網供電系統防雷與安防系統防雷的概念,“一鍋煮”的介紹防雷與接地,什么防雷設施和設備都往安防系統里安放,把安防系統設計成一個布滿防雷設施和設備、武裝到牙齒的“防雷系統”。

二、【“雷人設計”,使安防系統喪失自身安全】

  1. “攝像機立桿避雷針化設計”,立桿避雷針只要有一次雷電接閃,系統硬件設備必然大面積燒毀,專業防雷器也難以幸免,造成安防系統毀滅性癱瘓,這是給安防系統埋下的一顆“定時炸彈”;
  2. 人為制造安防系統的多點接地,為地電位入侵安防系統提供了可靠路徑。不下雨,不打雷,同樣發生系統硬件設備大面積燒毀、專業防雷器也無法幸免的安全事件,同樣造成安防系統毀滅性癱瘓;多點接地是“雷人設計”給安防系統埋下的第二顆“定時炸彈”;
  3. 按“雷人設計”要求,安防工程的防雷投入,要遠大于安防工程本身投入。有安防人士指出:100萬的安防工程,“雷人設計”的典型防雷投入高達200萬;他們正在努力把安防行業,開發成一個防雷產品的“肥肉市場”;
  4. “雷人設計”,給安防系統帶來重大安全隱患,使安防系統自身失去了安全,使“安防工程”變成了擺設。這是不是“聳人聽聞”的描述?請冷靜看看下面的技術分析。

三、【對“雷人設計”的錯誤與安全隱患的技術分析】

1),防直擊雷:室外攝像機立桿避雷針化設計——“雷人設計”說,這是“等電位一體化設計”,立桿接閃時,也能保證攝像機和立桿(避雷針)“等電位”。

做安防工程,無人不知:安防系統的攝像機,通過視頻、控制和電源線纜與主機和全系統有著密切的電氣連接關系。立桿避雷針接閃時,立桿上形成幾百、上千千伏的雷電反擊電壓,把這個超高雷電壓,通過線纜引到處于零電位的主機系統,這就構成了安防系統100%的“定時炸彈”。
避雷針有效提高了引雷概率和引雷效率,“雷人”把避雷針直接設計到了安防系統中,導致安防系統自毀,這是“雷人設計”所犯的第一個原理性低級錯誤,說明他們對安防系統,還是100%的“專業外行”;

2),防感應雷:“雷人設計”都是要用他們的三合一,二合一防雷器(都標明自己產品型號),防雷器接地端要用“**mm”的接地線連接專門做的接地網,接地電阻要低于4~10歐姆,“接地是為了有效泄放雷電流”。

1.感應雷:雷電產生的電磁輻射,形成空間電磁場,監控傳輸線纜的天線效應——接收到的“雷電感應電動勢”,性質屬于高頻交變電壓,而不是單極性電荷;感應電動勢形成的位置,可以等效在線纜中間,而不是在線纜和大地之間;所以“接地泄放雷電流”,原理上就不通;他們更沒想到,用于泄放雷電流的“接地線”,同樣也會接收到“雷電感應電動勢”,又能用什么辦法來接地泄放呢?再并連一根接地線能把它“泄放到大地”,或者能把它短路嗎?線纜接收到的“雷電交變感應電動勢”,是一個與大地毫無關系的交變電壓,企圖用接地防雷器把它泄放到大地,這是對電磁感應認識上的基本概念錯誤,也是防雷器設計和應用上的原理性錯誤。

2. 常態接地的防雷器:人為制造了系統多點接地,形成多個地電位環路,當系統的地電位差超過一定數值后,持續的放電可以燒毀防雷器,這就是不打雷也會燒毀防雷器的真實原因。防雷器接地引入地電位,地電位又可以燒毀防雷器,威脅系統設備的安全,這是防雷器設計和應用于安防系統的第三個原理性設計錯誤。

3. 常態不接地防雷器:通過開關元件接大地:當地電位差超過一定數值后,仍會觸發防雷器(接地開關)動作,形成事實上的多點接地;不管是電網地電位觸發的持續性接地,還是閃電觸發的瞬態接地,對安防系統來說,都是毀滅性的安全隱患。這是 “雷人設計”所犯的第四個原理性設計錯誤。
安防系統防感應雷,防雷器接地“泄放雷電流”,理論上沒有依據,認識上是概念錯誤、實踐上是安防系統的重大安全隱患。

3),節外生枝,引狼入室的拙劣設計:電網系統及其各種大功率用電設備,出于本身的安全運行與防雷設計考慮,有著不同類型的高低壓系統零線“多點接地”形式,電網運行不平衡或電網故障不平衡,都會引起大地不同點、不同大小的地電位變化,我們簡稱“電網地電位”。“雷人設計”,人為制造安防系統的多點接地,把“電網地電位”通過地環路引入安防系統,造成了電壓“浪涌”。浪涌是一個與大地密切相關的交流電壓,要抑制“地電位浪涌”,只能用“接地浪涌?;て?rdquo;,來向大地“泄放浪涌電流”。“多點接地—引來浪涌”,為了“抑制浪涌—再接地”,形成惡性循環;這種“無中生有,節外生枝”,就是“雷人”獨創的“引狼入室,又安排打狼”的拙劣設計,也是雷人宣傳“防雷必須接地,不接地就不能防雷”的“實踐依據”;

4),“雷人設計”,把電網浪涌引入安防系統,概念上又與雷電電磁感應混為一談,把用于電網系統的浪涌?;て骱陀糜詘卜老低車母杏追闌せ煳惶?,向安防工程推銷“接地浪涌?;て?rdquo;來防感應雷。

四、【安防防雷安全設計技術要點與安全警示】

1),關于系統“單點接地”:安防系統安全設計的基本原則是“單點接地”。

*“單點接地”是指系統主機一點接大地,遠端攝像機及所有設備,都必須與大地絕緣;具體的說:“單點接地”是指凡有直接電氣連接關系的“系統”,要把電氣連接的“集中匯聚點”設備做一個接大地。例如光纜系統:前端多路光發射機機殼“一點”接大地,電纜連接的攝像機都與大地絕緣,這就是“有直接電氣連接關系”的系統“單點接地”,后端主機接地不能替代它,因為中間有光纜隔離了電氣連接;
*“單點接地”還必須注意系統220VAC用電,也不能把“電網接地端”(指零線接地)引入安防系統;
*“單點接地”,切斷了所有地環路,可有效阻斷雷電地電位和電網地電位入侵系統的路徑,是有效防雷、防浪涌,防干擾的基本技術手段;
*安防系統“單點接地”不僅與防雷沒有矛盾,而且也是安防系統防雷設計應遵循的基本理念和設計原則;
*“單點接地”,也是檢驗和判斷安防系統真假有效防雷設計的“試金石和分水嶺”;
*“雷人設計”無視安防系統“單點接地”原則,制造“多點接地”,引入地電位殺手,結果是給安防系統埋下了“定時炸彈”;

2),“單點接地”的工程要求:“單點接地”,系統遠端所有設備對地懸浮,通過主機接地點,泄放系統產生的靜電荷,并保持與大地靜態等電位,保證操作安全。雷電感應電動勢與大地無關,不存在向大地大電流泄放問題,對接地電阻也就沒有很高要求,不需要做專門的接地網;“單點接地”,與傳統避雷針接地,電網接地、防浪涌?;て鶻擁匭狗糯蟮緦韉囊?,有著本質區別。用普通導線連接樓體鋼筋,接自來水管都可以。

3),安防工程防雷設計的有利前提條件:甲方的建筑物及其供電系統的防雷,應該都是通過了工程驗收并具有完善、合格的防雷、防浪涌措施與性能。甲方自己辦公、居住和用電都應該是安全的,不用再考慮附加防雷措施。乙方為甲方設計施工安防工程,也屬于甲方“業主”使用行為,同樣不需要再考慮建筑物和供電系統的防雷問題,也不需要考慮給安防供電做什么三級防雷,更不需要做什么接地網。建筑物和供電系統出現雷電事故,屬于原設計施工單位責任問題。安防工程設計,不需要涉及建筑物及其供電系統的防雷,這就是“安防工程防雷設計的有利前提條件”;

4),安防系統防直擊雷:第一,系統所有設備,應該在已有建筑物防雷系統和其他獨立避雷針有效?;し段詮ぷ?,傳輸線纜盡可能埋地布線;第二,室外孤立的立桿攝像機,如確有必要防直擊雷(需論證雷擊概率),應該設置獨立避雷針?;ど閬窕⒏?,立桿與獨立避雷針距離應大于4、5米,攝像機立桿上面千萬不能安裝避雷針,下面也不要做接地網,金屬立桿還要做好與攝像的高級別絕緣,以應對避雷針接閃時“跨步電壓”通過立桿反擊攝像機;使用木頭或水泥絕緣材料立桿更有利于絕緣,攝像機支架最好用工程塑料支架,以提高絕緣級別。

有人提出,把“攝像機立桿做成避雷針,讓攝像機與立桿絕緣”的方案,也是不可取的。因為避雷針接閃產生的雷電反擊電壓,擊穿空氣的距離,在3、4十公分以上,陰雨天可以超過1米以上的距離,常規絕緣無法做到;
一個負責任的廠家,應該首先糾正自己過去做的“隱患防雷工程”。

5),“雷人設計”在安防行業造成了什么影響:曾有“雷人”說:許多重要安防工程,攝像機立桿上都安裝有避雷針,而且是通過了權威部門論證和驗收的,工程到現在也沒有被雷擊,說明這是“合理有效的防雷設計”。這是事實,筆者也親眼看到:有的博物館一級風險工程,室外攝像機立桿上,也堂而皇之的挺立著一根避雷針。這類工程應該都是“通過”方案論證和工程驗收的,所以是“合法的”?;箍梢愿嫠嘰蠹?,這類“雷人設計”廠家,還參與了安防行業某防雷“規范”文件的起草,并把這種“雷人設計”明文寫進了“規范”文件中。這又說明什么?只能說明又給這類“雷人設計”披上了“合法的外衣”,也說明“雷人設計”惡劣影響的廣泛性和問題的嚴重性。這些“光彩工程”,這些“光彩廠家”,這些“光彩專家”,也必將載入安防防雷的史冊——“拿著瘡疤當花戴”吧!

然而,安防工程是硬碰硬的實踐科學,經過多年的實踐檢驗,防雷工程屢屢被雷擊,設備屢屢被燒毀,導致安防系統癱瘓的案例曝光,使越來越多的安防工程商,已經認識到“單點接地”原則的重要性,也已經認識到這種“雷人設計”是安防工程的重大安全隱患;真正的專業防雷廠家,也正與時俱進,不斷努力完善安防防雷器設計;

6),室外攝像機防感應雷,選用接地防雷器要小心:不管是三合一,二合一,或視頻信號防雷器,目前多數防雷器產品,都設置有一個專門的接地端,都需要設置專門的接地線和專門的接地網。常態接地或開關接地防雷器,接地泄放雷電流是虛,造成安防系統安全隱患是實(前面已有分析)。

7),安防工程,防感應雷的設計出路:雷電對線纜的電磁感應,需要根據它的信號特點和入侵路徑,采取合理的防護措施。需要特別提醒的是,雷電感應,“雷人”所說有幾十、幾百千伏的“雷電沖擊波”,防雷器“需要有幾千,幾十千安培的放電能力”的說法,應該是源于“雷人設計”的多點接地引入地電位環路的數據,也就是常說的“浪涌”數據。我們可以從“雷人設計”的錯誤里找到技術出路,遵循系統“單點接地”原則,正確理解雷電電磁感應原理,準確掌握感應電動勢信號性質、特征和形成位置,結合視頻,控制和電源實際電路特點,就可以開發出實用有效的安防系統防雷電路。“單點接地”,科學有效地排除了浪涌入侵問題,使安防系統防感應雷抑制電路設計變得更簡單,更實用,投入也更低,既可以把?;さ緶紛鱸諫璞甘涑鍪淙攵?,也可以做成獨立“電路?;て?rdquo;;

8),關于“機房防雷”:“雷人設計”的機房防雷,涉及建筑物防雷,復雜的供電系統多級防雷,復雜的“等電位連接”關系,把只需做個“單點接地”的監控系統,也開發成為一個高投入的防雷接地網。安防系統的防雷是一個系統工程,脫離整個系統防雷的完善設計,一個局部的“機房防雷”是沒有實際防雷意義的。如果前端攝像機立桿是避雷針化設計,那再好的“機房防雷”也難保安全。

9),安防工程的防雷理念:不要以為安防系統“設置防雷,有備無患”,“有防雷總比無防雷好”;也不要以為“凡是室外設備,都要防雷?;?rdquo;。 歷史的來看,安防系統不設防雷,雷擊概率也不是很高。要防雷,就要有正確的防雷設計;沒有把握的防雷設計,寧可不安裝;盲目采用“雷人設計”的安防防雷,就會造成100%的安全隱患,使安防系統本身喪失了安全感,比不裝防雷更可怕;——敬請關注這個“安全警示”。

10),做安防防雷,應了解一些雷擊概率知識:安防工程是否需要做防雷,了解雷擊概率很有必要,這里引一段雷擊概率的分析,供參考:“根據《建筑物電子信息系統防雷技術規范》GB50343-2004附錄中的資料,全國不同地區的年平均雷暴日是不同的,從12.9-115.5不等。依據年平均雷暴日和建筑物的長、寬、高可以計算出該建筑物的年預計雷擊次數。在北方,一棟高6-7層的建筑物的雷擊概率,一般在0.03-0.05次/年,也就是說,在100年內該建筑物可能受到雷擊的次數在3-5次。高度在20多層的建筑物100年內也不過6-8次。”概率十年不到一次。
對于3、5米高的獨立房屋或室外攝像機立桿,在北方雷擊概率遠低于0.01次/年,就是說“百年不遇”一次雷擊。而安防系統中,各種監控設備的可靠性概率,電網停電、系統癱瘓概率,設備被盜概率,地質、風暴、或其他不可預測外因破壞概率,防雷設施和防雷器失效概率,甚至有報道寵物狗尿腐蝕損壞金屬立桿底部概率等等,都要遠遠高于這個雷擊概率。如果認為這種百年不遇的設備,也必須做防雷?;さ幕?,那么,上述更高概率的導致系統癱瘓和失效因素,又該如何對待呢?
安防工程一般屬于低雷擊概率,防雷安裝幾年還沒遇到一次實際雷擊,使防雷的有效性,很難在實踐中得到驗證,這既給“雷人”的錯誤遮了羞,又成了他們宣布“防雷有效”的“依據”;
感謝“雷人”的“多點接地錯誤”, 高發生概率的地電位環路使它的防雷系統問題百出,從 “遇到地電位干擾后,撤掉防雷器,干擾就消失了”的案例,從頻發的不打雷(地電位)燒毀防雷器案例,再到監控工程安裝防雷后雷擊概率大增的現實教訓,安防人終于醒了。
21世紀未來10年,應該是安防行業“防雷醒悟并走向科學防雷的年代”。

Copyright 2002-2011 煙臺意埃伊電子公司 Allrights Reserved