光端机的三级防雷技术

随着治安监控系统在各地的迅速开展,用高科技技防手段保证人民安全已经越来越深入人们的生活,监控系统设备的稳定性、安全性显得尤为重要,一些不可抗力因素,如雷击、感应电、感应雷破坏的可能性就大大增加了。其后果可能会使整个监控系统运行失灵,并造成难以估计的经济损失。

监控系统一般分为前端设备、传输部分和终端设备组成。其中尤为前端的传输部分遭受雷击的可能性最大,因为前端器材一般都置于室外,很多地方架设都比较高,或坐落在空旷地带,在一些厂矿等场合受到干扰的可能性也比较大,传统线材传输受周边环境影响较大,但由于现在很多工程都采用了光纤传输,传输线路和主控部分的设备一般不会受到雷击的影响,但暴露在室外的前端设备如何采取有效的防雷措施对整个系统的稳定尤为重要。

 

数字光端机的防雷

数字光端机(一般为发射端)及与之所连接的摄像机、解码器等应置于接地良好的金属箱的有效保护范围之内,通常是将这些设备的地线连接并同时连接到电性能优良的导体上,然后通过导体传入地下(如选用Φ8 的镀锌圆钢)。为防止电磁感应,沿杆引上的视频线、电源线和信号线应穿金属管屏蔽。这将是最有效的防雷接地措施,同时为防止雷电波沿线路侵入前端设备,可在设备前的每条线路上加装合适的防雷器,如电源线(220V 或DC5V)、视频线、信号线和云台控制线。这些防护措施在前端设备的施工过程中是必须的,尤其一些架设比较高、位置相对偏远(周边没有较高建筑),周边干扰源较多(如发电厂、钢铁厂等)

的场合。做好这些保护之后,大部分产生感应雷的情形将会被屏蔽,但仍有些情况,如周边感应磁场较大,感应电较低但长时间被加载到光端机上,长时间工作造成接口损坏,或不具备接入良好地线的条件,那么光端机内部的防雷保护电路就显得尤为重要。

 

下面就以武汉华通鑫达科技有限公司的数字光端机为例来说明光端机最常用的接口是如何实现防雷保护的。

1、通讯接口保护:对于监控工程通常是指485数据接口,485芯片要求的供电电压较低,一般为5V左右,这也是所有光端机接口中最为脆弱的部分,尤其是发射端,在遇见电压或电流波动时,长时间感应电将会影响芯片的正常工作,造成接口损坏。武汉鸿泰佳业光端机的通迅接口对于目前运用最为广泛的RS485来讲:采用三级保护措施。

第一级:雷电泄放——泄放雷电或者感应雷能量,采用日本GIGA公司DO41封装玻璃放电管,当有上千伏乃至更高的电压加载时,放电管导通,阻抗变小,将瞬时产生的大电流沿地线泄放走,同时放电管两端电压保持恒定,一般而言降致90V左右。

武汉华通鑫达科技有限公司  产品防雷技术

第二级:过流保护,使用串联有过流保护功能的PTC自恢复保险丝JK250-120U,保证电流冲击小于0.5A,如果电流超过0.5A,保护电路自动断开,将内部电路和接口隔离,电流恢复正常,电路自动恢复。

第三级:和第一级泄放原理相同,采用S T公司的P0080SB TVS管将已经降到90V的电压继续降低到6V,给芯片工作提供正常的电压范围。

 

以上三级统称为接口自动诊断恢复电路,经过模拟浪涌和突波电流实测,防

雷等级达到1500W,有效保护485等通迅接口。

 

2、视频保护电路:

目前的视频保护采用低电容UMD公司UMD05L TVS器件保护方式,当有大电压加载时,阻抗自动变小,将瞬时大电流快速泄放,后级通过限流管JK250-160U 控制电流在0.25A以下,经过实测(模拟浪涌、突波电流测试),保护等级可以达到75V(视频信号峰峰值只有2V),能保护到视频信号的30倍以上。经过过滤的标准视频信号再进入A/D转换电路,保证整个信号处理部分的安全。

如下图:

光端机防雷
光端机防雷

经过模拟浪涌信号实测,多级防雷保护的效果非常明显,除去直击雷等一些极端情况,基本可屏蔽雷电(尤其是感应电)的侵袭,尤其在一些条件简陋,安装地点较为偏远、无法接入良好地线的场所,当然,防雷保护是一项需要不断完善的技术,不同工程现场的表象也不尽相同,保护等级还需持续提高,它将为保证监控系统稳定、安全发挥更重要作用.

发布者

陈尚华

武汉华通鑫达科技有限公司 营销经理 Tel:15802770555 QQ:6066510欢迎各位加我的微信交流:qq976651

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