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隨著治(zhi)安監(jian)(jian)控(kong)(kong)(kong)系(xi)統(tong)(tong)在(zai)各(ge)地(di)的(de)(de)迅速(su)開展，用高(gao)科技(ji)技(ji)防手(shou)段保證人民(min)安全已經越(yue)來(lai)越(yue)深(shen)入人們(men)的(de)(de)生活，監(jian)(jian)控(kong)(kong)(kong)系(xi)統(tong)(tong)設(she)(she)(she)備(bei)的(de)(de)穩定性(xing)、安全性(xing)顯得尤為(wei)重要，壹些(xie)不可(ke)亢力因(yin)素，如(ru)雷(lei)(lei)擊、感應電、感應雷(lei)(lei)破壞的(de)(de)可(ke)能性(xing)就大大增加了。其後果(guo)可(ke)能會(hui)使整個監(jian)(jian)控(kong)(kong)(kong)系(xi)統(tong)(tong)運行失(shi)靈，並造成難以估計(ji)的(de)(de)經濟損失(shi)。監(jian)(jian)控(kong)(kong)(kong)系(xi)統(tong)(tong)壹般分(fen)為(wei)前(qian)(qian)端(duan)(duan)設(she)(she)(she)備(bei)、傳輸(shu)(shu)部(bu)分(fen)和(he)終端(duan)(duan)設(she)(she)(she)備(bei)組成。其中尤為(wei)前(qian)(qian)端(duan)(duan)和(he)傳輸(shu)(shu)部(bu)分(fen)遭受(shou)雷(lei)(lei)擊的(de)(de)可(ke)能性(xing)最大，因(yin)為(wei)前(qian)(qian)端(duan)(duan)器材壹般都置於(wu)(wu)室(shi)外，很多地(di)方架(jia)設(she)(she)(she)都比較(jiao)高(gao)，或坐落在(zai)空曠(kuang)地(di)帶，在(zai)壹些(xie)廠(chang)礦等場合(he)受(shou)到幹擾的(de)(de)可(ke)能性(xing)也比較(jiao)大，傳統(tong)(tong)線材傳輸(shu)(shu)受(shou)周邊環境(jing)影(ying)響較(jiao)大，但由(you)於(wu)(wu)現在(zai)很多工程都采(cai)用了光(guang)纖傳輸(shu)(shu)，傳輸(shu)(shu)線路和(he)主(zhu)控(kong)(kong)(kong)部(bu)分(fen)的(de)(de)設(she)(she)(she)備(bei)壹般不會(hui)受(shou)到雷(lei)(lei)擊的(de)(de)影(ying)響，但暴露在(zai)室(shi)外的(de)(de)前(qian)(qian)端(duan)(duan)設(she)(she)(she)備(bei)如(ru)何采(cai)取有效(xiao)的(de)(de)防雷(lei)(lei)措施對整個系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)穩定尤為(wei)重要。

專業的保護(hu)器件供(gong)應廠(chang)商東沃電子將著重介紹光(guang)(guang)纖傳輸過程中(zhong)前端視頻光(guang)(guang)端機(ji)的防雷(lei)保護(hu)，其防護(hu)方案(an)也應用到其它設備的防雷(lei)保護(hu)中(zhong)。

在(zai)闡述數字(zi)光端機防雷(lei)保護之前(qian)，首先普及下雷(lei)擊的幾種(zhong)方式：

1）直(zhi)擊雷：雷電直(zhi)接(jie)擊在室外(wai)放置的發(fa)射(she)光端機或所連接(jie)的其它監控設備上(shang)造成(cheng)損(sun)毀(hui)；

2）雷(lei)(lei)電波(bo)(bo)侵(qin)入：連接室(shi)外光端(duan)機的(de)金(jin)屬管(guan)線受到雷(lei)(lei)擊或被(bei)雷(lei)(lei)電感(gan)應時，雷(lei)(lei)電波(bo)(bo)沿這些金(jin)屬導(dao)線侵(qin)入設備，造成電位差使(shi)光端(duan)機損(sun)壞(huai)；

3）雷(lei)(lei)電(dian)(dian)感(gan)(gan)應(ying)(ying)：在(zai)(zai)雷(lei)(lei)電(dian)(dian)發(fa)生區域(yu)周圍所產生的(de)(de)很強的(de)(de)瞬(shun)變電(dian)(dian)磁場(chang)。處(chu)在(zai)(zai)電(dian)(dian)磁場(chang)中的(de)(de)監控設備和(he)傳輸線(xian)路會(hui)感(gan)(gan)應(ying)(ying)出(chu)(chu)較大(da)的(de)(de)電(dian)(dian)動勢。這現象(xiang)叫(jiao)電(dian)(dian)磁感(gan)(gan)應(ying)(ying)。當(dang)有帶電(dian)(dian)的(de)(de)雷(lei)(lei)雲出(chu)(chu)現時，在(zai)(zai)雷(lei)(lei)雲下面的(de)(de)建築(zhu)物和(he)傳輸線(xian)路上都會(hui)感(gan)(gan)應(ying)(ying)出(chu)(chu)與雷(lei)(lei)雲相反的(de)(de)電(dian)(dian)荷(he)。這種感(gan)(gan)應(ying)(ying)電(dian)(dian)荷(he)在(zai)(zai)低壓架空線(xian)路上可(ke)(ke)達(da)100kv，信號線(xian)路上可(ke)(ke)40－60kv。這種現象(xiang)叫(jiao)靜(jing)電(dian)(dian)感(gan)(gan)應(ying)(ying)。電(dian)(dian)磁感(gan)(gan)應(ying)(ying)和(he)靜(jing)電(dian)(dian)感(gan)(gan)應(ying)(ying)稱為感(gan)(gan)應(ying)(ying)雷(lei)(lei)，又(you)叫(jiao)二(er)次雷(lei)(lei)。它(ta)(ta)對設備的(de)(de)損害沒有直擊(ji)雷(lei)(lei)來的(de)(de)猛然，但它(ta)(ta)要(yao)比直擊(ji)雷(lei)(lei)發(fa)生的(de)(de)機(ji)率大(da)得多，這也是通過我們在(zai)(zai)光端機(ji)內部增加防雷(lei)(lei)保護措(cuo)施可(ke)(ke)以屏(ping)蔽的(de)(de)。

數字(zi)光端(duan)(duan)(duan)機（壹般為(wei)發(fa)射(she)端(duan)(duan)(duan)）及與之(zhi)所連(lian)接(jie)(jie)的(de)(de)(de)攝像(xiang)機、解碼器(qi)等應(ying)(ying)(ying)置於“接(jie)(jie)閃(shan)(shan)(shan)器(qi)”（避(bi)雷(lei)(lei)針或其(qi)它接(jie)(jie)閃(shan)(shan)(shan)導(dao)(dao)體(ti)）有(you)效(xiao)保護範(fan)圍之(zhi)內(nei)，通常是將(jiang)這(zhe)(zhe)些(xie)設備(bei)(bei)(bei)的(de)(de)(de)地線(xian)(xian)連(lian)接(jie)(jie)並(bing)同(tong)時連(lian)接(jie)(jie)到接(jie)(jie)閃(shan)(shan)(shan)器(qi)的(de)(de)(de)壹端(duan)(duan)(duan)。接(jie)(jie)閃(shan)(shan)(shan)器(qi)可(ke)(ke)(ke)使用導(dao)(dao)電性能(neng)(neng)優良(liang)(liang)的(de)(de)(de)鐵(tie)、銅等金屬，可(ke)(ke)(ke)以架(jia)設在攝像(xiang)機的(de)(de)(de)支撐桿上(shang)，引下線(xian)(xian)應(ying)(ying)(ying)連(lian)接(jie)(jie)導(dao)(dao)電性能(neng)(neng)優良(liang)(liang)的(de)(de)(de)導(dao)(dao)體(ti)直接(jie)(jie)埋入地下（如選用Φ 8的(de)(de)(de)鍍(du)鋅圓鋼）。為(wei)防止(zhi)電磁(ci)感(gan)應(ying)(ying)(ying)，沿(yan)桿引上(shang)的(de)(de)(de)視頻線(xian)(xian)、電源線(xian)(xian)和信(xin)號(hao)線(xian)(xian)應(ying)(ying)(ying)穿(chuan)金屬管屏蔽(bi)。這(zhe)(zhe)將(jiang)是最有(you)效(xiao)的(de)(de)(de)防雷(lei)(lei)接(jie)(jie)地措(cuo)施(shi)(shi)，同(tong)時為(wei)防止(zhi)雷(lei)(lei)電波沿(yan)線(xian)(xian)路侵入前端(duan)(duan)(duan)設備(bei)(bei)(bei)，可(ke)(ke)(ke)在設備(bei)(bei)(bei)前的(de)(de)(de)每(mei)條線(xian)(xian)路上(shang)加裝合適(shi)的(de)(de)(de)避(bi)雷(lei)(lei)器(qi)，如電源線(xian)(xian)（220V或DC12V）、視頻線(xian)(xian)、信(xin)號(hao)線(xian)(xian)和雲臺(tai)控制線(xian)(xian)。這(zhe)(zhe)些(xie)防護措(cuo)施(shi)(shi)在前端(duan)(duan)(duan)設備(bei)(bei)(bei)的(de)(de)(de)施(shi)(shi)工(gong)過程中是必(bi)須(xu)的(de)(de)(de)，尤(you)其(qi)壹些(xie)架(jia)設比較高、位置相對偏遠（周邊沒有(you)較高建築），周邊幹擾源較多（如發(fa)電廠、鋼鐵(tie)廠等）的(de)(de)(de)場合。做(zuo)好(hao)這(zhe)(zhe)些(xie)保護之(zhi)後，大部(bu)分產(chan)生感(gan)應(ying)(ying)(ying)雷(lei)(lei)的(de)(de)(de)情(qing)形將(jiang)會被(bei)屏蔽(bi)，但(dan)仍有(you)些(xie)情(qing)況，如周邊感(gan)應(ying)(ying)(ying)磁(ci)場較大，感(gan)應(ying)(ying)(ying)電較低(di)但(dan)長(chang)時間被(bei)加載到光端(duan)(duan)(duan)機上(shang)，長(chang)時間工(gong)作(zuo)造(zao)成接(jie)(jie)口損壞，或不具備(bei)(bei)(bei)接(jie)(jie)入良(liang)(liang)好(hao)地線(xian)(xian)的(de)(de)(de)條件，那麼光端(duan)(duan)(duan)機內(nei)部(bu)的(de)(de)(de)防雷(lei)(lei)保護電路就顯得尤(you)為(wei)重(zhong)要。

接下來闡(chan)述(shu)光(guang)端(duan)機最(zui)常用的三類接口(kou)是如何實(shi)現防雷保護的：

1、通(tong)訊接口保護：

對於監控工(gong)程通常是指485數據接(jie)口(kou)(kou)，485芯(xin)片要求的(de)(de)供電(dian)電(dian)壓較(jiao)低，壹般為(wei)5V左右，這也是所有(you)光(guang)端(duan)(duan)(duan)機接(jie)口(kou)(kou)中最為(wei)脆(cui)弱的(de)(de)部分，尤其是發射端(duan)(duan)(duan)，在遇見電(dian)壓或電(dian)流波動時，長時間感(gan)應電(dian)將會影響芯(xin)片的(de)(de)正常工(gong)作，造(zao)成接(jie)口(kou)(kou)損壞。光(guang)端(duan)(duan)(duan)機的(de)(de)通迅(xun)接(jie)口(kou)(kou)對於目前運(yun)用(yong)最為(wei)廣(guang)泛的(de)(de)RS485來講：采用(yong)三級保護(hu)措施(shi)。

第壹(yi)級：雷電泄(xie)(xie)放——泄(xie)(xie)放雷電或者感(gan)應(ying)雷能量，采用TVS管(guan)，當(dang)有上千(qian)伏乃(nai)至更高的(de)(de)電壓(ya)加載時(shi)，TVS管(guan)導(dao)通，阻抗變(bian)小，將瞬時(shi)產生的(de)(de)大電流沿地線泄(xie)(xie)放走(zou)，同時(shi)TVS管(guan)兩端(duan)電壓(ya)保持恒定，壹(yi)般(ban)而言(yan)降致150V左右。

第(di)二級：過流(liu)保(bao)護，使用壓敏電(dian)(dian)阻，保(bao)證電(dian)(dian)流(liu)沖(chong)擊小於1安培，如(ru)果電(dian)(dian)流(liu)超過1A，保(bao)護電(dian)(dian)路(lu)自動斷開，將(jiang)內部電(dian)(dian)路(lu)和接(jie)口隔離，電(dian)(dian)流(liu)恢(hui)復(fu)(fu)正常，電(dian)(dian)路(lu)自動恢(hui)復(fu)(fu)。

第三級(ji)：和第壹級(ji)泄(xie)放原理相(xiang)同(tong)，將已經降到150V的電壓(ya)繼續降低到5-10V，給芯片工作(zuo)提(ti)供正常的電壓(ya)範圍(wei)。

以上三級(ji)(ji)統(tong)稱為接(jie)口(kou)自動診斷恢復電(dian)(dian)路(lu)，經過(guo)模擬浪(lang)湧和突波(bo)電(dian)(dian)流實測，防雷等(deng)(deng)級(ji)(ji)達到(dao)1500W，有效保(bao)護485等(deng)(deng)通迅接(jie)口(kou)。

2、視(shi)頻保護電路(lu)：

目前(qian)的(de)(de)視(shi)(shi)頻(pin)保護(hu)采用(yong)橋式保護(hu)+TVS保護(hu)方式，當有大電(dian)壓加載時(shi)，阻抗自動變(bian)小，將瞬時(shi)大電(dian)流快速泄放(fang)經(jing)過實測(ce)（模擬浪湧、突波電(dian)流測(ce)試），保護(hu)等級可以達到75V（視(shi)(shi)頻(pin)信號(hao)峰(feng)峰(feng)值只有2V）,能保護(hu)到視(shi)(shi)頻(pin)信號(hao)的(de)(de)30倍以上。經(jing)過過濾(lv)的(de)(de)標準視(shi)(shi)頻(pin)信號(hao)再進入(ru)A/D轉換電(dian)路(lu)，保證整個(ge)信號(hao)處理部分的(de)(de)安全。

3、電源保護：

電源保(bao)護采(cai)用兩級保(bao)護：

1）過(guo)壓(ya)(ya)保護：采用TVS方式保護，如果(guo)輸入電(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)板(ban)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)超過(guo)正常電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)1.5倍，TVS隔斷電(dian)(dian)(dian)源回(hui)(hui)路(lu)(lu)，當電(dian)(dian)(dian)源恢(hui)復正常，TVS重新(xin)導通，恢(hui)復電(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)回(hui)(hui)路(lu)(lu)，確保電(dian)(dian)(dian)源部分工作正常。

2）過(guo)流保護：采用自(zi)恢復(fu)(fu)(fu)保險(xian)方式，如果(guo)輸入電(dian)(dian)(dian)(dian)流大於線路板(ban)正常工(gong)作電(dian)(dian)(dian)(dian)流值的2倍(bei)以(yi)上，自(zi)恢復(fu)(fu)(fu)保險(xian)將電(dian)(dian)(dian)(dian)源斷開；電(dian)(dian)(dian)(dian)路正常，自(zi)恢復(fu)(fu)(fu)保險(xian)供電(dian)(dian)(dian)(dian)恢復(fu)(fu)(fu)電(dian)(dian)(dian)(dian)路。

經過模擬(ni)浪湧(yong)信號實測，多級(ji)防(fang)雷(lei)保(bao)護(hu)的(de)效(xiao)果(guo)非常明顯，除去直擊雷(lei)等(deng)壹(yi)些極端情況，基(ji)本可屏蔽雷(lei)電(dian)（尤其是感應(ying)電(dian)）的(de)侵襲，尤其在(zai)壹(yi)些條件簡(jian)陋，安裝地點(dian)較為偏遠、無法(fa)接入良好地線的(de)場所(suo)，當然，防(fang)雷(lei)保(bao)護(hu)是壹(yi)項需(xu)要不(bu)斷完善的(de)技術，不(bu)同工程現場的(de)表象也不(bu)盡相(xiang)同，保(bao)護(hu)等(deng)級(ji)還(huan)需(xu)持(chi)續提高，它將為保(bao)證監控(kong)系統(tong)穩定、安全發揮(hui)更重(zhong)要作用(yong)。

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