城市内涝防水摄像机面临新考验

      在视频监控领域中，室外监控占据着较大的比例，最常见的如道路监控。由于受各种天气因素的干扰，室外监控往往要具有红外、防水、防雾、防雨雪等等功能。在遇到北京强降雨及广东台风等等恶劣的天气时，室外监控的防护等级关系到监控系统在突遭恶劣天气影响的承受能力。

      说到监控红外防水摄像机在市场上无人不晓；对于它的优势和不足相信大家也都有着比较清晰的认识，别的不说，就拿散热效果来说吧。传统红外防水摄像机是用多颗红外灯串连做成灯板，它的灯所产生的热是通过正负级来传送出来，起不到很好的散热作用，它的封装材料是采用环氧树脂，工作一段时间会出现断裂层，从而出现光衰这种现象，3个月后传统红外防水摄像机红外光可以衰减30%。为了改变这个因散热不好而导致红外防水摄像机寿命不长的情况，新一代的红外防水摄像机在红外灯方面做了创新和改进。

      新一代的红外防水摄像机用的是单颗灯，它的一颗灯相当于传统摄像机的70-80颗红外灯，这颗灯是通过灯板再连接一个散热块，从而起到散热作用，封装材料采用的是硒胶，因为没有断裂层，也不会出现光衰这种现象，夜视效果非常好，寿命可以达到5-10年，2年内肉眼看不到衰减。

      新一代红外防水摄像机的点阵灯可集成60-80粒LED发光晶体，集成后的体积也只有指甲盖大小，制作成品体积也不会太过庞大。由于点阵灯为高度集成的LED，故体积比其他产品小很多。新一代的红外防水摄像机的散热很好，如果用了后发现外壳摸上去很热，说明它的热能散出来了，这是好事。散热好也就延长了寿命。

      体积小最主要优点是便于应用，如果用几十个单个LED组合的红外光源安装在高速球机上其缺点是可想而知的。普通LED产品的发光角度一般为7°-10°角，故形成一道有如手电筒般的光束，点阵灯发光体的角度最大可到180°。在室内可均匀照亮全部空间。单个LED的光学输出为5mw-15mw，而一个点阵灯的光学输出达到了800-1000mw，而体积有只有一个一分钱硬币的大小。这表明点阵灯比市面上同类产品更清晰、更明亮、可照亮更远距离的监控画面。

      雾、霜的形成是由于空气中的饱和水蒸气遇冷凝结而成，因冷环境的强、弱分别凝结成霜和雾。红外摄像机在工作过程中，尤其是在室内的摄像机常常会因雾气或者水汽等原因在防护罩视窗玻璃上形成雾或霜，导致摄像机无法看清物体，直接影响监控效果。

      各家对这一问题的解决方法也是不一样的。增加除霜电路、开通气孔、充氮气、加风扇、放干燥剂等等。方法不一样，做出来的效果当然也不一样，有的可以解决问题，有的还是不能从根本上解决问题。不过，严格控制料件的清洗，尽量杜绝挥发物的存在是很有必要的。例如PCB板不能有残留助焊剂，遮光胶套采用优质硅胶材料等。

      摄像机在湿度大的环境下工作，外部防护罩的视窗玻璃容易出现露水、霜和污垢，造成摄像机视线遮挡。解决的办法：1、在防护罩上增加雨刷，通过控制雨刷清洁玻璃。2、使用隐形雨刷视窗玻璃。与普通视窗玻璃相比，隐形雨刷视窗玻璃具有排斥水、灰尘等功能。

      如果红外防水摄像机在北方应用的话，机体内外会产生很大的温差，前端的镜片会出现雾化的现象，因此要求机器内必须具有很好的密封性，防护罩也要具备很好的防雨水性能。

      防雨更要防雷

      室外摄像机在阴雨天除了具有很好的防雨的功能，还需要具有防雷击的功能。尤其夏季雷雨天气多发，具备良好的防雨防雷作用的摄像机更受人们青睐。

      为了对安全监控系统采取有效的防雷保护措施，保障监控系统正常可靠的运行，首先应明确监控系统遭受雷击损害的主要原因以及雷电可能的侵入途径，尤其是雷击损坏较为严重的室外监控设备，在分析其损坏原因的基础上，正确选择和使用监控系统设备的防雷保护装置，以及研究和探讨信号、电源线路的布放、屏蔽及接地方式等。对提高监控系统的抗雷电能力，优化系统的防雷水平起到很好的作用。

      1、前端设备有室外和室内安装两种情况，安装在室内的设备一般不会遭受直击雷击，但需考虑防止雷电过电压对设备的侵害，而室外的设备则同时需考虑防止直击雷击。

      前端设备如摄像头应置于接闪器（避雷针或其它接闪导体）有效保护范围之内。当摄像机独立架设时，避雷针最好距摄像机3－4米的距离。如有困难避雷针也可以架设在摄像机的支撑杆上，引下线可直接利用金属杆本身或选用Φ8的镀锌圆钢。为防止电磁感应，沿杆引上摄像机的电源线和信号线应穿金属管屏蔽。

      为防止雷电波沿线路侵入前端设备，应在设备前的每条线路上加装合适的避雷器，如电源线（220V或DC12V）、视频线、信号线和云台控制线。

      摄像机的电源一般使用AC220V或DC12V。摄像机由直流变压器供电的，单相电源避雷器应串联或并联在直流变压器前端，如直流电源传输距离大于15米，则摄像机端还应串接低压直流避雷器。

      信号线传输距离长，耐压水平低，极易感应雷电流而损坏设备，为了将雷电流从信号传输线传导入地，信号过电压保护器须快速响应，在设计信号传输线的保护时必须考虑信号的传输速率、信号电平，启动电压以及雷电通量等参数。

      室外的前端设备应有良好的接地，接地电阻小于4Ω，高土壤电阻率地区可放宽至<10Ω。

      2、传输线路的防雷

      CCTV系统主要是传输信号线和电源线。室外摄像机的电源可从终端设备处引入，也可从监视点附近的电源引入。控制信号传输线和报警信号传输线一般选用芯屏蔽软线，架设（或敷设）在前端与终端之间。

      根据规定，传输部分的线路在城市郊区、乡村敷设时，可采用直埋敷设方式。当条件不充许时，可采用通信管道或架空方式，此时规定了传输线缆与其它线路其它线路其沟的最小间距和与其它线路共杆架设的最小垂直间距

      从防雷角度看，直埋敷设方式防雷效果最佳，架空线最容易遭受雷击，并且破坏性大，波及范围广，为避免首尾端设备损坏，架空线传输时应在每一电杆上做接地处理，架空线缆的吊线和架空线缆线路中的金属管道均应接地。中间放大器输入端的信号源和电源均应分别接入合适的避雷器。

      传输线埋地敷设并不能阻止雷击设备的发生，大量的事实显示，雷击造成埋地线缆故障，大约占总故障的30％左右，即使雷击比较远的地方，也仍然会有部分雷电流流入电缆。所以采用带屏蔽层的线缆或线缆穿钢管埋地敷设，保持钢管的电气连通。对防护电磁干扰和电磁感应非常有效，这主要是由于金属管的屏蔽作用和雷电流的集肤效应。如电缆全程穿金属管有困难时，可在电缆进入终端和前端设备前穿金属管埋地引入，但埋地长度不得小于15米，在入户端将电缆金属外皮、钢管同防雷接地装置相连。

      3、终端设备的防雷

      在CCTV系统中，监控室的防雷最为重要，应从直击雷防护、雷电波侵入、等电位连接和电涌保护多方面进行。监控室所在建筑物应有防直击雷的避雷针、避雷带或避雷网。其防直击雷措施应符合规定中有关直击雷保护的规定。进入监控室的各种金属管线应接到防感应雷的接地装置上。架空电缆线直接引入时，在入户处应加装避雷器，并将线缆金属外护层及自承钢索接到接地装置上。

      监控室内应设置一等电位连接母线（或金属板），该等电位连接母线应与建筑物防雷接地、PE线、设备保护地、防静电地等连接到一起防止危险的电位差。各种电涌保护（避雷器）的接地线应以最直和最短的距离与等电位连接母排进行电气连接。

      由于有80％雷击高电位是从电源线侵入的，为保证设备安全，一般电源上应设置三级避雷保护。在视频传输线、信号控制线，入侵报警信号线进入前端设备之前或进入中心控制台前应加装相应的避雷保护器。良好的接地是防雷中至关重要的一环。接地电阻值越小过电压值越低。监控中心采用专用接地装置时，其接地电阻不得大于4Ω。采用综合接地网时，其接地电阻不得大于1Ω。

      安防系统也需要防雷

      此外不仅仅视频监控系统需要防雷，整个安防系统更需要防雷。

      现代的安防系统设备基本上都是电子产品，对雷电过电压、静电放电、电磁辐射等干扰都非常敏感，极易遭受破坏。另外，现在大量采用网络联网控制和使用室外设备，雷击的危害越来越明显。在设计施工过程中，要尽量根据每个安防工程的系统特点，制定相应的雷电防护解决方案，有效提高安防系统的整体防雷水平。

      从雷电防护理论和工程经验来说，安防系统的雷电防护是一个系统工程。在设计过程中，需要从直击雷防护、等电位连接、合理布线、安装spd（电涌保护器）等诸多方面考虑完整的解决方案，忽视其中的任何一个环节都有可能给整个工程带来严重的安全隐患。在施工过程中，要增强工程施工人员的雷电防护意识，严格按照相关施工工艺标准和设计文件要求进行防雷施工。尽量通过完善的设计和优良的施工，从各方面减少系统因雷电所带来的损失。

      在安防工程中，通过完善的外部和内部雷电防护措施，既可以避免直击雷损坏室外设备，又可以避免雷电产生的电磁感应和静电感应对系统室内外设备的浪涌冲击。这是有目共睹的雷电防护带来的好处。