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隨著治安(an)(an)監控(kong)系(xi)(xi)統(tong)(tong)在(zai)(zai)各地(di)(di)的(de)迅速開(kai)展，用(yong)(yong)高科技(ji)技(ji)防(fang)手(shou)段保(bao)證(zheng)人民安(an)(an)全(quan)已經越來越深(shen)入人們的(de)生活，監控(kong)系(xi)(xi)統(tong)(tong)設(she)(she)備(bei)(bei)(bei)的(de)穩定性、安(an)(an)全(quan)性顯得尤(you)(you)為(wei)重要，一些不可亢(kang)力因(yin)素，如雷擊、感(gan)應電(dian)、感(gan)應雷破壞(huai)的(de)可能(neng)性就大大增(zeng)加了(le)。其(qi)后果可能(neng)會使整(zheng)個監控(kong)系(xi)(xi)統(tong)(tong)運行失(shi)靈，并(bing)造成難(nan)以估計(ji)的(de)經濟損(sun)失(shi)。監控(kong)系(xi)(xi)統(tong)(tong)一般分為(wei)前(qian)端設(she)(she)備(bei)(bei)(bei)、傳(chuan)輸(shu)部(bu)分和終端設(she)(she)備(bei)(bei)(bei)組成。其(qi)中(zhong)尤(you)(you)為(wei)前(qian)端和傳(chuan)輸(shu)部(bu)分遭(zao)受雷擊的(de)可能(neng)性最大，因(yin)為(wei)前(qian)端器材一般都置于(yu)室(shi)外(wai)，很多(duo)地(di)(di)方架設(she)(she)都比較高，或坐落(luo)在(zai)(zai)空曠(kuang)地(di)(di)帶，在(zai)(zai)一些廠礦等場(chang)合受到干擾的(de)可能(neng)性也比較大，傳(chuan)統(tong)(tong)線材傳(chuan)輸(shu)受周邊環境影響較大，但由于(yu)現在(zai)(zai)很多(duo)工程(cheng)都采用(yong)(yong)了(le)光纖傳(chuan)輸(shu)，傳(chuan)輸(shu)線路和主控(kong)部(bu)分的(de)設(she)(she)備(bei)(bei)(bei)一般不會受到雷擊的(de)影響，但暴露在(zai)(zai)室(shi)外(wai)的(de)前(qian)端設(she)(she)備(bei)(bei)(bei)如何采取(qu)有效(xiao)的(de)防(fang)雷措(cuo)施對整(zheng)個系(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)穩定尤(you)(you)為(wei)重要。

專(zhuan)業的保(bao)(bao)護器件供應廠商東沃電子將著(zhu)重介紹光(guang)纖傳(chuan)輸過程中前端視頻光(guang)端機(ji)的防(fang)雷(lei)保(bao)(bao)護，其(qi)防(fang)護方(fang)案也(ye)應用到(dao)其(qi)它設備的防(fang)雷(lei)保(bao)(bao)護中。

在闡述數字光端機防雷保護之前，首先普及下雷擊的幾種方式：

1）直擊雷(lei)(lei)：雷(lei)(lei)電(dian)直接(jie)擊在室外放置(zhi)的發(fa)射光端(duan)機或所連接(jie)的其它監(jian)控(kong)設備上造成損毀；

2）雷電波侵(qin)入(ru)：連接(jie)室外(wai)光端機(ji)的金屬管線(xian)受(shou)到雷擊或(huo)被(bei)雷電感應時(shi)，雷電波沿這些金屬導線(xian)侵(qin)入(ru)設備(bei)，造成電位差使光端機(ji)損壞；

3）雷(lei)(lei)電(dian)(dian)感(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)：在雷(lei)(lei)電(dian)(dian)發(fa)生區域周圍所(suo)產生的(de)(de)(de)(de)很強的(de)(de)(de)(de)瞬(shun)變電(dian)(dian)磁場(chang)。處(chu)在電(dian)(dian)磁場(chang)中的(de)(de)(de)(de)監控設備(bei)和傳輸(shu)線路(lu)(lu)會感(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)出(chu)較(jiao)大的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)動(dong)勢。這現(xian)象叫(jiao)(jiao)電(dian)(dian)磁感(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)。當(dang)有帶電(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)雷(lei)(lei)云出(chu)現(xian)時(shi)，在雷(lei)(lei)云下面的(de)(de)(de)(de)建筑物和傳輸(shu)線路(lu)(lu)上都會感(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)出(chu)與(yu)雷(lei)(lei)云相(xiang)反的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)荷(he)。這種(zhong)感(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)電(dian)(dian)荷(he)在低壓架空(kong)線路(lu)(lu)上可(ke)(ke)達100kv，信號線路(lu)(lu)上可(ke)(ke)40－60kv。這種(zhong)現(xian)象叫(jiao)(jiao)靜電(dian)(dian)感(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)。電(dian)(dian)磁感(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)和靜電(dian)(dian)感(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)稱為(wei)感(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)雷(lei)(lei)，又叫(jiao)(jiao)二次雷(lei)(lei)。它對設備(bei)的(de)(de)(de)(de)損害沒(mei)有直擊雷(lei)(lei)來的(de)(de)(de)(de)猛然(ran)，但(dan)它要比(bi)直擊雷(lei)(lei)發(fa)生的(de)(de)(de)(de)機率大得多，這也是通過我(wo)們在光端機內(nei)部增加防(fang)雷(lei)(lei)保護(hu)措施(shi)可(ke)(ke)以屏(ping)蔽(bi)的(de)(de)(de)(de)。

數字(zi)光端機(ji)（一般為發射端）及與之(zhi)(zhi)所連(lian)接(jie)(jie)(jie)的(de)(de)(de)(de)攝(she)像(xiang)機(ji)、解碼器等應(ying)(ying)置(zhi)于“接(jie)(jie)(jie)閃器”（避(bi)雷(lei)針或其(qi)它接(jie)(jie)(jie)閃導體）有效(xiao)保(bao)護范圍之(zhi)(zhi)內(nei)，通常是(shi)將這(zhe)(zhe)些(xie)(xie)設(she)(she)(she)備(bei)的(de)(de)(de)(de)地線(xian)(xian)(xian)(xian)連(lian)接(jie)(jie)(jie)并同(tong)時連(lian)接(jie)(jie)(jie)到接(jie)(jie)(jie)閃器的(de)(de)(de)(de)一端。接(jie)(jie)(jie)閃器可(ke)使用導電(dian)性能優(you)良(liang)的(de)(de)(de)(de)鐵(tie)、銅(tong)等金(jin)屬，可(ke)以(yi)架(jia)設(she)(she)(she)在(zai)攝(she)像(xiang)機(ji)的(de)(de)(de)(de)支撐桿(gan)上(shang)，引下線(xian)(xian)(xian)(xian)應(ying)(ying)連(lian)接(jie)(jie)(jie)導電(dian)性能優(you)良(liang)的(de)(de)(de)(de)導體直接(jie)(jie)(jie)埋(mai)入(ru)地下（如(ru)選用Φ 8的(de)(de)(de)(de)鍍(du)鋅(xin)圓鋼(gang)）。為防(fang)止電(dian)磁(ci)(ci)感應(ying)(ying)，沿桿(gan)引上(shang)的(de)(de)(de)(de)視頻線(xian)(xian)(xian)(xian)、電(dian)源線(xian)(xian)(xian)(xian)和信號(hao)線(xian)(xian)(xian)(xian)應(ying)(ying)穿金(jin)屬管屏(ping)蔽。這(zhe)(zhe)將是(shi)最有效(xiao)的(de)(de)(de)(de)防(fang)雷(lei)接(jie)(jie)(jie)地措(cuo)施(shi)，同(tong)時為防(fang)止雷(lei)電(dian)波沿線(xian)(xian)(xian)(xian)路侵入(ru)前(qian)端設(she)(she)(she)備(bei)，可(ke)在(zai)設(she)(she)(she)備(bei)前(qian)的(de)(de)(de)(de)每條(tiao)(tiao)線(xian)(xian)(xian)(xian)路上(shang)加裝合適的(de)(de)(de)(de)避(bi)雷(lei)器，如(ru)電(dian)源線(xian)(xian)(xian)(xian)（220V或DC12V）、視頻線(xian)(xian)(xian)(xian)、信號(hao)線(xian)(xian)(xian)(xian)和云(yun)臺(tai)控制線(xian)(xian)(xian)(xian)。這(zhe)(zhe)些(xie)(xie)防(fang)護措(cuo)施(shi)在(zai)前(qian)端設(she)(she)(she)備(bei)的(de)(de)(de)(de)施(shi)工(gong)過程中是(shi)必須的(de)(de)(de)(de)，尤(you)其(qi)一些(xie)(xie)架(jia)設(she)(she)(she)比較(jiao)高、位(wei)置(zhi)相對偏遠（周邊沒(mei)有較(jiao)高建筑），周邊干擾(rao)源較(jiao)多（如(ru)發電(dian)廠(chang)、鋼(gang)鐵(tie)廠(chang)等）的(de)(de)(de)(de)場合。做好(hao)這(zhe)(zhe)些(xie)(xie)保(bao)護之(zhi)(zhi)后，大部(bu)分產生感應(ying)(ying)雷(lei)的(de)(de)(de)(de)情(qing)形將會(hui)被(bei)屏(ping)蔽，但(dan)仍有些(xie)(xie)情(qing)況，如(ru)周邊感應(ying)(ying)磁(ci)(ci)場較(jiao)大，感應(ying)(ying)電(dian)較(jiao)低但(dan)長時間(jian)被(bei)加載到光端機(ji)上(shang)，長時間(jian)工(gong)作造成(cheng)接(jie)(jie)(jie)口損壞(huai)，或不具備(bei)接(jie)(jie)(jie)入(ru)良(liang)好(hao)地線(xian)(xian)(xian)(xian)的(de)(de)(de)(de)條(tiao)(tiao)件，那么(me)光端機(ji)內(nei)部(bu)的(de)(de)(de)(de)防(fang)雷(lei)保(bao)護電(dian)路就顯得尤(you)為重要。

接下來闡述光端機最常用的三類接口是如何實現防雷保護的：

1、通訊接口保護：

對(dui)于(yu)監控工(gong)程通常是(shi)(shi)指485數據接口(kou)，485芯片要(yao)求(qiu)的(de)(de)供(gong)電電壓較低，一(yi)般為5V左右，這也是(shi)(shi)所有光(guang)端(duan)機接口(kou)中最(zui)為脆弱(ruo)的(de)(de)部分(fen)，尤其(qi)是(shi)(shi)發射端(duan)，在(zai)遇見(jian)電壓或電流波動時，長時間感應電將(jiang)會影響芯片的(de)(de)正常工(gong)作，造成接口(kou)損(sun)壞(huai)。光(guang)端(duan)機的(de)(de)通迅接口(kou)對(dui)于(yu)目前運用(yong)最(zui)為廣泛的(de)(de)RS485來講：采(cai)用(yong)三級保護措施。

第一(yi)級(ji)：雷電泄(xie)(xie)(xie)放——泄(xie)(xie)(xie)放雷電或者感應雷能量，采用TVS管，當(dang)有上(shang)千伏乃(nai)至更高的電壓(ya)加載(zai)時，TVS管導通(tong)，阻抗變小(xiao)，將瞬時產生的大電流沿(yan)地(di)線泄(xie)(xie)(xie)放走，同(tong)時TVS管兩端電壓(ya)保持(chi)恒定，一(yi)般而(er)言降致150V左(zuo)右。

第(di)二(er)級：過流(liu)保護，使(shi)用壓敏電(dian)(dian)阻，保證電(dian)(dian)流(liu)沖擊(ji)小于1安培，如果電(dian)(dian)流(liu)超過1A，保護電(dian)(dian)路自動斷開，將內(nei)部電(dian)(dian)路和(he)接口隔離，電(dian)(dian)流(liu)恢復正常，電(dian)(dian)路自動恢復。

第(di)三級：和第(di)一級泄放原理相同，將已經降到150V的電壓繼續降低到5-10V，給(gei)芯片(pian)工作提供正常的電壓范圍。

以上三級(ji)統稱(cheng)為接口自動診斷恢復(fu)電(dian)路，經(jing)過模(mo)擬浪涌(yong)和突波(bo)電(dian)流(liu)實測，防(fang)雷等(deng)級(ji)達(da)到(dao)1500W，有(you)效(xiao)保護485等(deng)通(tong)迅接口。

2、視頻保護電路：

目(mu)前的視頻(pin)保(bao)(bao)護采用(yong)橋式保(bao)(bao)護+TVS保(bao)(bao)護方式，當有(you)大(da)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)加載時，阻抗自動變小，將瞬時大(da)電(dian)(dian)(dian)流快(kuai)速(su)泄放經(jing)過(guo)實(shi)測（模擬浪涌、突波電(dian)(dian)(dian)流測試），保(bao)(bao)護等級可以(yi)達到75V（視頻(pin)信號(hao)(hao)峰(feng)峰(feng)值只有(you)2V）,能保(bao)(bao)護到視頻(pin)信號(hao)(hao)的30倍(bei)以(yi)上。經(jing)過(guo)過(guo)濾的標準視頻(pin)信號(hao)(hao)再進入A/D轉換電(dian)(dian)(dian)路，保(bao)(bao)證整個信號(hao)(hao)處理部(bu)分的安(an)全。

3、電源保護：

電源保(bao)護采(cai)用(yong)兩級保(bao)護：

1）過壓保護：采用TVS方式(shi)保護，如果輸入電(dian)路(lu)板(ban)電(dian)壓超過正(zheng)(zheng)常(chang)電(dian)壓1.5倍(bei)，TVS隔斷電(dian)源(yuan)回路(lu)，當(dang)電(dian)源(yuan)恢(hui)復正(zheng)(zheng)常(chang)，TVS重新導通，恢(hui)復電(dian)路(lu)回路(lu)，確保電(dian)源(yuan)部分工作正(zheng)(zheng)常(chang)。

2）過流(liu)保(bao)護(hu)：采用(yong)自恢(hui)(hui)復保(bao)險方式，如果輸入(ru)電流(liu)大于線路板正(zheng)常工(gong)作電流(liu)值的2倍以(yi)上，自恢(hui)(hui)復保(bao)險將電源斷開；電路正(zheng)常，自恢(hui)(hui)復保(bao)險供電恢(hui)(hui)復電路。

經過模擬浪(lang)涌信(xin)號實測，多級防雷保(bao)護(hu)的(de)效果非(fei)常(chang)明顯，除去直擊雷等一些極端(duan)情況(kuang)，基本可屏蔽雷電(dian)（尤其是(shi)感應電(dian)）的(de)侵襲(xi)，尤其在一些條件簡陋，安裝地(di)點(dian)較(jiao)為偏遠、無法接入良好地(di)線的(de)場所，當然，防雷保(bao)護(hu)是(shi)一項(xiang)需要不(bu)(bu)斷完(wan)善的(de)技(ji)術，不(bu)(bu)同工程現場的(de)表象也不(bu)(bu)盡相同，保(bao)護(hu)等級還需持續提高，它(ta)將為保(bao)證監控系(xi)統穩定(ding)、安全(quan)發(fa)揮更重要作用。

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