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        視頻監(jiān)控系統(tǒng)接地設(shè)計

        2015-10-21 18:07:05張燕
        基層建設(shè) 2015年9期
        關(guān)鍵詞:接地視頻監(jiān)控設(shè)計

        張燕

        摘要:為了在視頻監(jiān)控信號進入控制系統(tǒng),其設(shè)備電源或設(shè)備本身出現(xiàn)突發(fā)問題時降低危險,視頻監(jiān)控系統(tǒng)需要進行接地設(shè)計。本文從視頻監(jiān)控系統(tǒng)接地的重要性、要求和技術(shù)要點出發(fā),對視頻監(jiān)控系統(tǒng)接地設(shè)計進行了描述和探討。

        關(guān)鍵詞:視頻監(jiān)控;接地;設(shè)計

        1視頻監(jiān)控系統(tǒng)的接地類型

        一般來說,視頻監(jiān)控系統(tǒng)有兩種接地類型,其一是保護地的接地,其二是工作地的接地。工作地分為邏輯地和屏蔽地兩種情況。

        首先,保護地接地的目的是為了避免設(shè)備外殼的大量靜電負荷對操作人員造成的人身傷害。安裝有視頻施控系統(tǒng)的控制室、操作員站、端子柜和打印機設(shè)備等都應(yīng)當(dāng)接保護地。

        其次,工作地接地要分邏輯地和屏蔽地兩種情況進行。邏輯地也被稱作機器邏輯地或電源地(主機),是5v以上主機電源的輸出地,作為邏輯電正負端的公共地,與計算機cpu正負電源的工作有直接聯(lián)系。屏蔽地也被稱作模擬地,能夠屏蔽信號傳輸時受到的一些干擾,提高信號的精準度。為了避免在視頻監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)形成回路干擾,應(yīng)當(dāng)將線纜屏蔽層的一端接地,對屏蔽層做接地處理。屏蔽保護接地不能夠使用金屬鎧的電纜,應(yīng)當(dāng)使用鍍鋁或銅絲網(wǎng)屏蔽層做接地處理。

        第三,對于擁有全柵防保措施的化工行業(yè)使用的監(jiān)控系統(tǒng),應(yīng)當(dāng)做本安地接地處理。本安地的接地系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)是自成一體的,接地電阻要小于4Ω,它與電氣地網(wǎng)要保持5m以上的距離,與儀表系統(tǒng)接地網(wǎng)也要保持5m以上的距離。

        2概述視頻監(jiān)控系統(tǒng)的三種接地方法

        視頻監(jiān)控系統(tǒng)的接地方法有三種,第一種是把電氣接地網(wǎng)當(dāng)做視頻監(jiān)控系統(tǒng)的接地網(wǎng)進行接地;第二種是為視頻監(jiān)控系統(tǒng)單獨設(shè)立一個接地網(wǎng),例如本安地;第三是為視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置專用的接地網(wǎng),經(jīng)地線與電氣接地網(wǎng)相連。

        第二種與第三種接地方法存在不少相同點,也是目前視頻監(jiān)控系統(tǒng)接地設(shè)計中采用的較多的方法。專用接地網(wǎng)曾被經(jīng)常使用,但因為占地面積較大、資金投入高,對于電纜和鋼材的消耗量也較大,導(dǎo)致工程后期的維護和管理工作難以進行,不便于技術(shù)人員進行測量和尋找接地極、接地線。實踐經(jīng)驗告訴我們專用接地網(wǎng)建設(shè)起來既困難又麻煩,且不具備較好的安全性。

        3視頻監(jiān)控系統(tǒng)接地的公共接地網(wǎng)條件

        第一,在電氣接地網(wǎng)的電阻不大于4Ω的情況下,電氣接地網(wǎng)可以充當(dāng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的公共接地網(wǎng)。

        第二,如果電氣接地網(wǎng)的電阻較大或比較雜亂,需要設(shè)置單獨的接地系統(tǒng)作為視頻監(jiān)控系統(tǒng)的公共接地網(wǎng)。

        第三,對于不擁有本安地的公共接地網(wǎng),其接地電阻應(yīng)<4Ω;對于擁有本安地的公共接地網(wǎng),其接地電阻應(yīng)<1Ω,接地總干線的阻抗應(yīng)<0.1Ω。

        第四,接地防雷條件。應(yīng)滿足接地點附近15m的范圍內(nèi)沒有避雷地接入點,附近8m范圍內(nèi)沒有大于30kW的高低壓供電設(shè)備外殼接入點的條件。如果施工現(xiàn)場達不到該要求,需要通過避雷器或是擊波抑制器來進行防雷保護處理,使其連接上公共接地網(wǎng)的主干線。電焊地需要和公共接地網(wǎng)、其他接地網(wǎng)保持一定距離,最好在10m的距離以上。

        4視頻監(jiān)控系統(tǒng)接地設(shè)計的原則

        4.1關(guān)于信號屏蔽層與接地間的關(guān)系

        依據(jù)我國在視頻監(jiān)控系統(tǒng)方面的相關(guān)規(guī)定,視頻監(jiān)控系統(tǒng)與計算機的信號電纜在設(shè)計屏蔽層時應(yīng)保障屏蔽層接地,接地要求如下:信號源浮空的情況下,屏蔽層需要在計算機側(cè)進行接地處理;信號源接地的情況下,屏蔽層需要在信號源側(cè)進行接地處理;放大器浮空的情況下,使屏蔽層的一端連接屏蔽罩,另一端與共模地相連;如果屏蔽電纜要通過接線盒進行分斷或合并,使用接線盒連接其兩端的屏蔽層。

        4.2電纜的鋪設(shè)與選擇要嚴格遵照相關(guān)規(guī)定

        視頻監(jiān)控設(shè)備中,實現(xiàn)系統(tǒng)信號傳輸?shù)碾娎|如何選擇和鋪設(shè),應(yīng)嚴格遵照相關(guān)規(guī)定來實施。屏蔽層的設(shè)置應(yīng)嚴格按照上文所述的條件要求,進行合理的接地處理。例如,阻燃型電纜適用于抗干擾需求較高的視頻監(jiān)控系統(tǒng),能有效提高抗干擾能力。

        4.3接地的材料要求

        第一,嚴格安裝相關(guān)要求使用符合規(guī)格的鋼材作為接地體與接地網(wǎng)之間的干線材料。如果接地體的實際電阻不符合使用鋼材的條件,應(yīng)當(dāng)選擇銅材。如果遇到腐蝕性的接地網(wǎng),需要選擇熱鍍鋅或熱鍍錫鋼材作為干線材料。

        第二,接地連線所使用的應(yīng)當(dāng)是銅芯絕緣電線或其他符合規(guī)格的電纜,連接視頻監(jiān)控系統(tǒng)的屏蔽層和保護地,連接視頻監(jiān)控系統(tǒng)與接地體與接地網(wǎng)。如果視頻監(jiān)控系統(tǒng)具有較高的接地電阻需求,或者接地干線和支線的數(shù)量較多,接地連線的距離太長時,應(yīng)采用截面大的電纜或電線。

        5視頻監(jiān)控系統(tǒng)接地設(shè)計方案

        5.1針對分散布置的視頻監(jiān)控設(shè)備的接地設(shè)計方案

        對于分散布置的視頻監(jiān)控設(shè)備,普遍采用網(wǎng)絡(luò)線對分散到各個作業(yè)現(xiàn)場的監(jiān)控設(shè)備進行連接。一般而言,有需要進行分散布置時,操作員分散地站立于范圍不超過500m直徑的控制站內(nèi),采用多模光纖、dp屏蔽雙絞線或5類雙絞線實現(xiàn)各站點之間的連接。

        若采用多模光纖連接各站點,各站點所采用的接地方案等同于集中布置視頻監(jiān)控設(shè)備時的情況;若采用dp屏蔽雙絞線或5類雙絞線連接各站點,電纜兩端需要經(jīng)過保護設(shè)備例如信號避雷器這類裝置,實現(xiàn)與視頻監(jiān)控設(shè)備以及其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的連接。兩端的站點要采用不同的公共接地網(wǎng),彼此之間不能有金屬相連;各站點之間的接地方法參照集中布置視頻監(jiān)控設(shè)備時的情況。在鋪設(shè)dp屏蔽雙絞線或5類雙絞線時,需要使用金屬橋架或鋅鋼管用以敷設(shè),橋架或鋼管也需要進行接地處理。如此一來,當(dāng)發(fā)生雷擊或重大電氣事故時,信號避雷器能夠?qū)啥说脑O(shè)備進行有效保護。

        5.2降低土壤電阻率的接地方案

        首先,可以通過改變接地體附近的土壤結(jié)構(gòu)來降低土壤電阻率。例如在附近土壤中加入木炭、礦渣或煤渣這類吸水性好的物質(zhì),可降低原本土壤10%至20%的電阻率。

        其次,使用木炭或?qū)嶒灪粚嵔拥伢w土壤,也能降低原本土壤的電阻率。先鋪設(shè)約10到15厘米厚的細木炭層,再鋪設(shè)2到3厘米厚的食鹽層,根據(jù)實際土壤情況鋪設(shè)5到8個層次,然后夯實。這個方法能降低原本土壤至少20%的電阻率。

        第三,采用化學(xué)降阻劑,能夠把原本土壤的電阻率降低60%。

        結(jié)束語

        視頻監(jiān)控系統(tǒng)的接地設(shè)計需要考慮的問題很多,設(shè)計者應(yīng)全面考慮其影響因素,根據(jù)接地網(wǎng)的現(xiàn)象土壤和監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備的需求,制定出最佳接地方案。

        參考文獻:

        [1]黃源源.視頻監(jiān)控系統(tǒng)中一些關(guān)鍵技術(shù)的研究[D].電子科技大學(xué),2013.

        [2]郁小加.視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D].北京工業(yè)大學(xué),2013.

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