问:电井内电梯井道照明规范为什么都是从开关引上,不是从灯引上

弱电安防工程技术99问(全)--zheng12998的Blog
郑国全研究和开发
弱电安防工程技术99问(全)
弱电安防工程技术99问(全)
成都技术支持工程师:郑国全(原创)
一、为什么强电的施工方法不能套用在弱电施工上?
答:一般而言,强电的处理对象都是诸如大电流、高电压、强功率、低频率的电力设备和线路,它需要考虑的主要问题是减少损耗、提高效率;而弱电的处理对象是信息,即信息的传送和控制,其特点是电压低、电流小、功率弱、频率高,主要考虑的是信息传送的效果问题,如信息传送的保真度、速度、广度、可靠性。弱电工程包括电视工程、通信工程、消防工程、安防工程、影像工程等等和为上述工程服务的综合布线工程。所以二者在施工的方式方法上存在很大不同。比如,强电一般不存在阻抗匹配的问题,但是阻抗匹配对弱电就是一个十分重要的问题了。弱电系统的信号在传输过程之中若遇到阻抗不匹配的介质就将产生反射,反射会严重损耗信号的强度,阻碍信号的顺畅传输。反射多发生在接头和接口的地方,所以弱电系统施工的技术要求就比强电施工要求高得多。随着传输系统中“光进铜退”的发展趋势,这二者的差异会越来越大。同时,强电设备的电源电压都比较高,它承受过电压的能力比较强。而弱电设备的工作电压越来越低,很多甚至低于3V,所以它们的耐受过电压的能力相当差,这些差别就使得强电的施工方法不能照搬用在弱电系统。。
二、为什么要了解弱电系统施工的安装要点?
答:弱电系统是指所有工作在36V安全电压以下的用电系统,它的安装有其特殊的要求。主要是:
系统的布线最好采用预埋管线方式,这样做既是美观也是经济的要求、更是系统提高技术参数的重要措施。预埋管线可以走最近的路线,线材用得少,对信号的衰减就小。传输线路中过多的电缆一定要去掉。弱电系统传递的信号都是很微弱的,多以微伏(μV)来计量。千万不要误以为可以随便添加信号放大器,每增加一台放大器都会给系统传输的信号带来严重的噪声和干扰。
正因为弱电系统传递的信号非常微弱,它很容易被干扰,其线缆不能和强电电缆同桥架或是相邻敷设。至少之间要相距0.5米以上。对厢变站等强干扰源一定要避而远之。实在无法避让可外套足够长的铁管也有屏蔽效果。当然如果采用光缆传输就不存在这个问题。
在弱电系统,线缆的接头很讲究,因为问题就容易出在这里。由于所要传输的信号非常微弱,所以怎样才能无损耗全功率的将信号进行传输这是施工的难点。首先同轴电缆相对接时,应该采用同阻抗的双通接头,忌讳开口连接。需要用诸如RJ45水晶头的必须使用专用夹线器,禁止用钢丝钳来代替。其它线缆如双绞线需要接头的必须上锡搪锡,注意助焊剂只能使用松香禁止用焊膏。在和器件连接时,需要用连接插头的就必须使用阻抗相同的连接插头;如果连接是采用压接线头方式,线头必须上锡,而且要使用铜压线帽。这样做的目的就是要让接头两端达到匹配并较长时间保持这种状态,在接头处尽量不产生反射。反射小,信号损失就小。
在室外或潮湿场所的护线管必须要做防水弯头,弯头口朝下,防止雨水或是凝结水顺着线缆流进管内。弱电井必须低于护线管管口,必须设置有积水坑。在弱电井或是电缆沟内,线缆应固定在有一定高度的电缆支架上。若线缆需要连接,该用连接头的必须用连接头、线缆绞接的一定要上锡,同时各个接头要用绝缘胶带包扎紧密,推荐使用热缩套管效果较好,入水或是严重潮湿的地方线缆接头必须再用环氧树脂密封。
能够用有线方式传输的就尽量不用无线方式传输。一定要采用无线方式的必须到无线电管制委员会做好登记,登记时自然有很多程序要履行,就会避免后遗问题,否则因为造成干扰而被强制拆除损失就大了。
三、为什么弱电系统必须要有合格的防雷避雷设施?
答:雷击的危害性已经被很多人清楚的认识到了,但是还有施工者心存幻想,总是认为雷电不会光顾本系统,事实却是无一幸免。太多的案例证明:要保证弱电系统稳定正常的长期运行,首先它的防雷避雷设施必须合格。弱电系统本身技术指标再高,只需一次雷击,就一切不复存在。那么什么样的防雷避雷设施才算是合格的呢?
弱电系统要有自己单独的接地体,不要和强电系统的接地体混用。尽管技术标准说到接地体的地阻值小于1欧姆二者可以合用,但实际要做到小于1欧姆相当困难,所以单独接地是一种最可靠的方法。有人鼓吹现场施工时弱电系统可就近连接等电位作接地,但是至今笔者所有调查了解接触到的案例都是说明这个方法行不通,根源还是又和强电系统的接地体混用在一起了,后面将作专门探讨。
有关防雷避雷的国家标准其中之一的GB50057---94规定:弱电系统设备接地分为信号接地、屏蔽接地、保护接地,这几种类型的接地就可以合用一个接地体,其接地体的阻值要求小于4欧姆。这个数据值必须用地阻仪按照使用要求测得,就是要保证系统有一个可靠的雷电泄放通道。如果测试不合格,可以在接地体周围使用降阻剂,效果较好。接地体的引出线必须用φ8以上的圆钢条,只能用氧焊电焊连接不准采用压接方式。
雷击是一个非常复杂的过程,它对弱电设备的损毁机理也是众说纷纭。但实践证明:凡是加装了防雷器避雷器并且按照要求做好了接地的弱电系统都基本受损较少或是不受损的渡过雷电期。笔者长期跟踪收集了成都的五个物管公司所辖小区和楼盘弱电系统的相关数据。城西一家物管公司管理着四个较为大型的小区,其中有2处是占地900亩和400亩的别墅,另外2处是有2000多户的普通小区和900多户的高档别墅小区,都安装有监控和防盗报警系统、车辆道闸管理系统、对讲或是可视对讲系统。其中很多经验教训值得参考。
随着微电子技术的发展,现在的电子器件供电电压更低耗电更少、体积更小、功能更强,但是也变得更脆弱更容易受到雷电的伤害。这都是雷击或是雷电感应引起的瞬间高电压惹的祸,这种直击雷或是雷电感应引起的瞬间高电压可以在线缆上达到惊人的几十万伏以上,即便是220V供电电源的通断也能在线缆或是器件上产生约10V以上的电压,如果不采取防护措施其后果是不言而喻的。首先泄放通道必须通畅,保护元件用特性陡峭性能良好的敏感器件。在实际工程应用中,安放在野外的摄像机容易遭到雷击,所以在它的信号端接放电管,在它的供电端接压敏电阻或是瞬态抑制二极管,然后就近用地笼接地。两年多时间过去了,特别是2009年8~9月期间,好几天据气象局统计成都地区发生雷击闪电都超过7千多次,但该小区没有摄像机被雷击损坏。相对应的另外一个物业公司,其中一小区,在去年底建设弱电系统时,笔者就苦口婆心的多次建议他们一定要搞好接地和加装防雷避雷器。他们的主管工程师总认为我在耸人听闻、夸大其词,坚持只简单的搞了接地不愿意加装防雷避雷器,结果在8~9月的雷击期,小区所有35个室外枪机和16个室外球机全部被击毁,有20个枪机刚刚维修好又第二次被击毁,而且是在全系统预先断电的情况下,教训惨痛。
四、为什么4个小区应该各自单独而不宜共建一个监控机房呢?
答:一个物业公司下辖4个小区,这四个小区相距最远约40公里。很多人提出这四个小区共建一个弱电监控机房,其好处是:可以大大节约建设成本;可以少用监控人员和节约日常运行成本;物业公司领导能够及时的掌握各个小区物业人员的工作情况和小区的动态,能较好的处置突发事件。但是在实际中一个机房的方案根本行不通,有以下4个原因:
a、弱电系统的建设需要投入的资金较大,必须动用小区的维修基金。动用这个基金就需要业主们签字认可。他们肯定不会同意在别人的地方建立机房。同时业主和小区物业是雇佣关系,一旦双方的合同解除,这个共用的机房怎么来剥离?
b、4个小区相距较远,不可能再拉线缆把它们连接起来,那就只能利用电信网络。这又带来两个难题:一个是每年电信网络大流量端口的租金是很昂贵的,再一个是这个昂贵的端口能够立即实时的传送另外三个小区所有的监控信号以及其它的报讯信号吗?
c、小区的监控以及其它的报讯信号要能够上网就都必须变换成网络数据信号,这种变换就需要增加器件,也就会使系统成本上升至少2倍,是很不划算的。
d、本小区的所有监控图像以及报警信号都不能立即获得,还需要另外接到机房通知,对本小区的防盗防火及时服务十分不利,对事件的处理、责任界定都不利。
五、& 在小区监控系统之中有必要用网络摄像机吗?
答:没有必要。理由有4个:
①:网络摄像机是最新出来的新产品,它的售价高,一般是普通型摄像机的三倍。由于还不成熟,所以性能不太稳定。经销商推荐它时只说它好处,却是闭口不谈它的的不足。
②:网络摄像机的构成是:普通摄像机+视频服务器,它的工作原理是:除了具备一般传统摄像机所有的图像捕捉功能外,机内还内置了数字化压缩控制器和基于WEB的操作系统,使得视频数据经压缩加密后,通过INTERNET网送至终端用户。而远端用户可在自己的计算机上使用标准的网络浏览器,由IP地址,逐个对网络摄像机进行访问。中国多采用JPEG、M-JPEG和MPEG4两种压缩方式。图像压缩了,在显示器上要看到图像就必然要解压缩,图像的压缩和解压缩都肯定将造成图像质量的损伤。网络摄像机的图像质量和它的图像压缩比关系很大,压缩比越大,图像的质量就越差,要保证图像质量就只得减小压缩比,这会造成图像数据的飞快增加又带来存储上的困难。实际上,在小区的监控系统中,根本没有必要对图像信号进行压缩又解压缩。对小区的监控图像,普通摄像机送出来的视频信号,经过光端机模拟/数字变换以后通过光缆送到机房,再经过数字/模拟变换以后直接就送监视器显示,这个图像是没有损伤的;同时,这个信号被送到硬盘录像机,经过压缩以后被存储起来供随时调看,而这时压缩所造成的图像损伤是人们能够容忍的。所以很显然,网络摄像机的图像质量不会高于普通摄像机的图像质量,我们花了冤枉钱并没有办好事情,值得吗?
③:网络摄像机的突出优点就是它的图像信号可以通过英特网进行传输,在世界各地都可以用PC机随时进行浏览,允许多台PC机同时登陆观看。但是没有天上掉馅饼的事,电信运营商给你提供了这个服务平台,它肯定应该收取适当的费用。你要使用电信网络,就必须向电信部门申请一个专用的有足够带宽流量的接口,每年这个费用不菲,而且有个问题,谁对它感兴趣?许多公司已经安装的监控系统,在有关领导的电脑上只需安装专用软件后就可以在家里或是办公室远程随时浏览各个摄像机图像了,有必要再向电信部门花这笔冤枉钱吗?如果不花这笔钱,安装网络摄像机的目的又何在呢?
④:在现在的小区监控系统,使用普通摄像机已经完全能够满足系统的性能要求。
六、& 小区监控系统适宜搞网络制吗?
答:网络制的概念主要与计算机网络技术相关联。网络制或是总线制是指连线的一种方式,它和用什么连线没有关系。简单的讲:网络制是指在连线系统中存在着多个中心,这多个中心是通过网络(有线或者是无线)把它们相互连接起来的,就如同英特网和其中众多的网站一样。在网络制之中各个网站(服务器)自身就是一个中心,这些不同的中心都是平等的,这就有利于网络中所有中心的资源共享,并且某一个服务器崩溃不会影响其他服务器的工作。但是对小区的监控系统,仅存在着唯一的一个中心就是监控机房。它不可能也不必和其它的中心进行资源共享或是信息交流,系统之中的所有连线都要到机房汇总,小区监控系统这种连线特点就注定它只能是总线制,绝不要因为系统中用了网络线就认为它是网络制了。典型案例是一个小区,安装了很多的报警设备:按键报警开关、双鉴探头、煤烟探头、门磁、窗户红外对射护拦等一大堆的报警设施,这些报警装置使用方式各异,经常搞得家里的老太太满头雾水,牵连物管也是苦不堪言。自称搞的是“网络制”,一旦某个报警探头或是报警开关动作,系统就利用电信网络自动向业主报警。结果是好几户业主一个月下来要花掉500~700多元的电话费,还全都是误报,业主叫苦不迭,只得全部让报警系统暂停使用。现在包括很多的安装人员,都是把和外界没有任何联系但使用了网络线的系统称为网络制系统,这其实是以讹传讹的误称。
七、 小区监控系统建设应该遵从一些什么原则?
答:弱电系统的用途是:在小区中是为保证人们生活的安全、舒适、方便而建设的,它是小区建筑的配套设备,也是小区物管公司众多管理手段中的一种技术设施。其建设原则是:
一定要使用成熟技术和成熟产品,忌讳刻意炒作标新立异。成熟性是它的原则之一。
可靠性是监控系统的追求目标。系统能长期可靠的正常运行,建设成本才是最低的。现在带红外灯的摄像机技术已经成熟,在小区安防系统之中使用确实很适宜。但是选择哪一种红外灯摄像机才是最可靠的呢?下面会给你详细介绍。所以成熟性是原则之一。
小区监控系统中不要使用激光摄像机,激光摄像机的优点确实有很多,但是仅因为它有可能造成人眼伤害我们就绝对不能用在这里。小区监控系统中的所有使用的设备都必须是安全的,要保证所有的设备对人体不会造成任何伤害,系统的安全性是原则之一。
推崇够用,也就是节约的原则。这个原则不好掌握,但我认为却是最重要的。让一个弱电系统怎么做到少花钱却具有较高整体性能,优秀弱电工程师的价值就体现在这里。系统配套设备不应该选用最贵的而应该选用最合适的。
技术探讨:&& QQ:
八、小区监控系统应该选用哪种类型的红外摄像机?
&&& 答:作为小区监控系统,其最主要的作用就是在夜间。笔者甚至认为它唯一的用处就是能够在夜间隐蔽且自动记录的进行监控,就要求摄像机具有夜视功能。实现夜视可以采用常规的可见光照明,但此法不仅不隐蔽而且在很多场合行不通。光是一种电磁波,其波长从几个纳米到1毫米左右。人眼可见的只是其中一部分,称为可见光,其波长范围为380nm~780nm,可见光波长由长到短分别为红、橙、黄、绿、青、兰、紫光,波长比紫光短的称为紫外光,波长比红光长的称为红外光。现在红外光源一般用LED红外灯。它的优点是成本低,效率高,固态化;其缺点为照射距离短(单个LED的光输出为5mw-15mw)、角度小(7至12度)、光线分布不均、容易光衰等。
LED红外灯照射距离不够是因为能量小,更多的芯片集合在一起,能量当然就大,照射距离也更远,人们寄希望于多芯片LED(或是LED阵列)。但由于多芯片LED(或是LED阵列)组成结构上的缺点,它没有发光焦点、发光系统不合理,造成有用光效率低。关键是它的散热不好处理,发热量大,光衰也大,就严重影响它的寿命。我们一个小区就用了70多个这种号称第二代军工等级的红外灯摄像机。其外形小巧美观,下部有一只较大的红外灯并外罩有铝合金散热套。经销商一再保证灯的寿命可达12年,实际上不到一年所有的摄像机就基本丧失了夜视效果。失去夜视功能,这个监控系统也就没有意义了。这种红外灯的摄像机远不如多颗光珠的摄像机寿命长久。单芯片LED的生产工艺简单,品质容易保证,发热量低,发光光学系统合理,是做摄像机夜视灯的理想器件。建议选用多光珠的红外摄像机。
  红外灯的最大照射距离取决于红外灯的功率、天气条件和物体的反光率,红外聚光灯最远的投射距离参考值如下:
? 500W=约200米;
? 400W=约150米;
? 300W=约120米;
? 200W=约 80米;
? 100W=约50米;
  ? 50W =约30米;
? 30W =约15米。
看得出,红外灯消耗的功耗不小,但比用可见光灯还是至少要省电一半。
红外灯视角也不是越大越好,大视角能够避免出现“手电筒”现象,但是若配的是小角度镜头光就有浪费。红外灯角度与镜头角度一致,效果才最佳。
九、原来没有安装红外灯的摄像机现在可以加装红外灯吗?
答:不能。目前普遍使用的摄像机其感光部件为CCD, 就像人眼一样,它对光的感知也是有个范围。不用红外灯的摄像机其CCD芯片选择的是对可见光感光度高的部分来制造,这种摄像机当然对红外光就没有多大反应,现在再来给它增加红外灯显然为时已晚,只有给它增加可见光灯,例如金卤灯、c灯等。
十、有什么方法可以提高红外灯的寿命 ?
答:对红外摄像机来说,红外灯的寿命就是摄像机的寿命。提高红外灯寿命的关键是要减缓它的光衰。目前所有红外摄像机的红外灯板供电采用的都是恒压源,这是有缺陷的。LED红外灯是对电压非常敏感的器件,微小的电压波动都会造成LED上电流的剧烈升降。所以LED的正确供电方式是采用恒流源。在笔者服务的小区大量使用的是50~60米的红外摄像机,红外灯功耗约60瓦。笔者特别为红外灯板设计了一种恒流源,功率刚好满足要求,成本低,外形小巧美观,散热性能好,可靠性高,可以调节电流大小。笔者两年前改制了约30支摄像机的红外灯板,与没有改制的进行对比测验。这种改制技术性较高,也比较麻烦,我使用的是24V电源,恒流值调整为17~20mA。经两年时间测试,发现效果真的很好。目前红外摄像机最好的组合是摄像机和红外灯板分开安置,这样可以按照用户的承受能力选配不同档次的红外灯板,能够按照用户的要求来给红外灯配恒流源或是恒压源了;同时解决了红外灯板散热难题,也解决了摄像机镜头和红外灯难以共用防尘罩的困难。
十一、红外摄像机有哪些使用须知?
答:1、不超过半个月就要给摄像机搞一次卫生,主要是镜头要擦拭干净。摄像机在野外,镜头上免不了蛛丝、灰尘及雨迹,这些东西在夜晚红外灯的照射下特别显眼,它们的存在会影响夜间图像的清晰度(往往白天察觉不了)。
2、与摄像机配套的红外灯质量差,或是红外灯的角度和摄像机镜头不匹配导致图像中出现手电筒现象或者是散光现象。手电筒现象好理解,散光是因为红外灯的角度大于镜头的角度导致红外光分散而功率不足,表现为远处一片灰蒙蒙的摸糊,近处雪花飘飘。这种摄像机必须要求调换。
3、夜晚图像模糊,也有雪花干扰,有可能是因为摄像机红外灯板的供电电源功率不足,造成LED红外光珠电流小于额定值,光功率不足。而夜晚红外图像有点发白,是红外灯光过强的原故。LED红外光珠的正常工作值是18~20mA,提供高于额定的工作电流不能提高红外光珠的光通量,但是却使红外光珠的发热急剧上升,就将给红外光珠带来过早的光衰,严重影响它的寿命。所以低于或是高于红外光珠额定工作电流都是不允许的,特别是有些人用提高供电电压的方式来提高红外光的照射距离更是错误。这就是为什么我们认为红外灯板供电应该采用恒流源的原因。
十二、为什么要求弱电公司必须具有施工资质?
&&& 答:按照正规的程序和规范进行智能建筑的弱电系统工程投标,必须应该具备智能安防系统集成设计、施工资质。这是为了确保施工质量,保护用户的利益。只有那些具有正规资质手续的设计施工队伍,才有可能完整准确保质保量的完成智能安防系统工程。
十三、怎么处理解决监控图像中产生的干扰?
&&& 答:(1)由于电缆线的阻抗不匹配引起的故障。表现形式是在监视器的画面上产生若干条间距相等的竖条干扰,干扰信号的频率基本上是行频的整数倍。这是由于视频传输线的特性阻抗不是 75 Ω而导致阻抗失配造成的。解决方法一般靠“始端串接电阻”或“终端并接电阻”的方法去解决。最好的办法是找到故障点彻底处理之。
(2) 由电缆线引入的空间辐射干扰。这种干扰的产生多数是因为传输线缆通过了频率较高的辐射源。在住宅小区,容易产生这种干扰的多半就是箱式变电站,还有就是汽车以及其它可能产生高频辐射干扰的机械或电子器件。表现的形式是在屏幕上有很多或细或粗的倾斜网纹干扰。解决办法是在系统建立之初,尽量设法避开或远离辐射源;实在无法避开辐射源时,对前端及中心设备加强屏蔽,对电缆线的管路采用钢管并良好接地,如果需要再加接视频抗干扰器。强烈建议系统采用光缆传输,这些干扰都不复存在。
(3) 由于视频电缆线的芯线与屏蔽网短路、断路造成的故障。这种故障的表现形式是在监视器上产生较深较乱的大面积斜纹干扰,甚至图像全部被破坏,形不成图像不能同步。这种情况多出现在 BNC 接头或其它类型的接头上。这种故障现象出现时,往往不是整个系统的各路信号都出问题,而只出现在那些接头不好的路数上。认真逐个检查出故障线路上的接头就可以解决。
(4) 视频电缆线质量不好,主要是因为屏蔽网的屏蔽性能太差或是视频电缆芯线传输电阻过大产生了信号衰减。由于产生上述的干扰现象不一定就是视频线不良而产生的,所以对这种故障在判断时要准确和慎重。只有排除了其它可能并经检查电缆的外观后,才可从视频线不良的角度去考虑。判断的方法就是取一节电缆样品送检,若真是电缆质量问题,必须把所有这种电缆全部换成符合要求的材料,才能彻底解决问题。
(5) 由于供电系统的电源纹波太大引起的,表现形式是在图像的中部有一条粗大的横向黑条缓慢的上下移动。引起电源纹波太大的原因很多,比如:1、滤波电容出了问题;2、在正常的电源 (50 周的正弦波 ) 上叠加了干扰信号;3、特别是大电流、高电压的可控硅设备,对电网的污染非常严重。这种情况的解决方法比较简单,整个系统采用净化电源或在线 UPS 供电;再就是选用合格的供电电源;加装电源滤波器。
十四、周界红外对射系统有哪些优缺点?
答:红外对射系统是一种目前使用最为广泛周界防范报警系统。优点是:
1、成本低。在围墙上使用,它可以用100米甚至200米远对射的来布防。
2、适应性强,可以在围墙、湖边、草地等不同地形使用。
3、技术成熟,一般人都能够安装调试。
4、使用安全,不会对小孩、牲畜造成任何危害。
1、有很高的误报率,极易产生误报。灵敏度调高点,雨天,雾天,鸟儿遮挡以及稍许的风吹草动都会产生误报;灵敏度调低了,要不了几天就不能布防了。误报率是红外对射系统无法克服的致命缺陷。
2、系统的器件容易出故障,这不是质量问题,而是这种工作方式决定了的。
3、现在人们非常注重绿化,在小区围墙内外植物越种越多,也越长越茂盛,红外对射的周界防范方式已经明显不适应发展趋势,在很多场合根本无法安装、无法布防。
4、红外对射方式不能阻挡窃贼进入小区,它往往只是一种摆设,难以发挥防盗功能。
5、它的耗电量大了些,运行成本较高。
我的结论是:红外对射系统应该尽快的淘汰。
十五、淘汰了红外对射系统,可用哪一种周界防范系统来替代它呢?
答:目前一种取得了国家实用新型专利的“断线式电子栅栏”(简称断线栅栏)最值得关注。周界防范系统可选择的较多,比如:高压脉冲电子围栏,感应式电子围栏等。感应式电子围栏的造价实在太高,而且对使用的场地有要求,不适宜在小区的周界防范系统中应用。那么高压脉冲电子围栏如何?但它的两个特点很难被人们接受:第一:它安装后的形态像电网,很多人心里感觉像是在坐监狱,令人反感。第二、在它的缆线中通有几千伏以上的高电压,万一有小孩或是牲畜误触就会被电击,容易出安全事故。同时它的造价比较高。而断线栅栏的栏网使用强度极好的细金属丝。安装好后,这个丝网几乎不能被人眼发现,当然就没有那种不好的感觉。另外,在它的金属丝中不存在高压电,不会对小孩或是牲畜造成危害。它可以使用在任何场合,树叶、植物以及其他物体只要不碰断它都不会对它的正常工作产生影响。它不可能有误报发生,耗电极小。其建设成本很低,从已经安装使用的系统成本测算,还低于红外对射系统。
十六、能用表格来比较它们的特点吗?
答:几种周界防范报警系统对比表。
十七、断线栅栏的工作原理是什么?
答:简单的说,断线栅栏的工作原理是利用设置的栅栏网丝来报警,如果这些网丝的任一根被剪断或是碰断,主机立即就会报警,同时会显示断线处的位置,以便尽快的得到处置。报警地址模块在报警后能自行启动强光灯或是报警喇叭,震慑侵入者。栅栏网丝之中有5V电压但是没有电流,这个5V电压就是警戒电压。
十八、断线栅栏是怎么组成的?
答:断线栅栏的组成是:主机、报警地址模块、栅栏网丝、撑杆等。专利技术其一是保护金属丝网,金属丝是漆包铜丝或是漆包钢丝铝丝,直径在0.2~1.5mm之间。金属丝在两个撑杆间根据地形的需要组成4~8道栅栏网,在上面可以悬挂“有电危险”牌虚张声势。专利技术其二是保护撑杆的设计,它能够不损伤金属丝的漆皮并让金属丝均绷得较紧,其顶部可以是灯座或者作为支撑摄像机杆,撑杆一般是4~10米设置一个。如果金属丝被断掉,对漆包铜丝直接刮去漆皮采用锡焊对接上,然后在焊缝刷点漆;对漆包钢丝铝丝要采用微型点焊机接头,并一定要仔细在焊接处刷上漆。
十九、断线栅栏的产品在哪里有出售的呢?
答:泸州星灵安防工程公司在对外销售这种专利技术产品。可以在网上输入“泸州星灵安防工程公司”,就可以进入该公司的网站,获得所有你感兴趣的信息了。
二十、 “光进铜退” 是什么意思?
答:“光进铜退”是指在广电有线电视网络和电信有线传输网络,从以前的大量使用铜缆到现在大量使用光缆的状态。光缆和铜缆相比较,光缆的优势太多了:信号的损耗极低,信号的传输容量极大,铜的原料价格天天在上涨,而光纤的原料成本基本为零。尤其难得的是,由于光缆对电干扰不反应,原来对之束手无策的各种干扰现在不存在了,在线缆上的感应雷击也没有了。随着技术的进步,光端机的价格在不断下降,原来制约传输系统大量使用光缆的因素在降低。监控系统现在更应该使用光缆来传输,它可以使信号质量更好,系统更安全,系统的建设成本更低。
二十一、请举例说明住宅小区弱电安防系统的安装施工要点
答:下面就以笔者亲身经历过的一个案例来做介绍。有线电视、网络、电信都有专业公司负责施工完成,它们也是属于弱电范畴,在设计、施工上具有一些共通性。
&“今日润园”小区位于成都西郊郫县红光镇,占地约200多亩,共有别墅164套。整个小区环境优雅,绿化可人,树林成荫,花草茂密,实在是一个适宜人居的住所。该小区弱电安防系统的建造和整改过程具有特殊性,更具有代表性,它有成功的经验也有失败的教训。通过这个案例的分析解剖可以学习弱电安防工程技术中的工程现场处理技巧和对疑难问题的比对判断,及小区弱电安防系统的一些基本要求。
(一)、第一期的弱电安防系统
“今日润园”小区建成于2007年初,房产开发公司和“四川*安电子科技公司”签订了该小区弱电安防系统承建合同,规定随着小区的修建结束,整个弱电安防系统就要安装调试完成并投入正常运行。弱电安防系统共有7个子系统:园区监控、周界红外对射、车辆道闸、可视对讲、居家报警、背景音乐、电子巡更等。其中园区监控、周界红外对射、车辆道闸、背景音乐、电子巡更等子系统是在07年六月份按期完工了,可视对讲和居家报警两个子系统完成了约一半,但安装和调试上的质量问题太多。首先监控图像网纹干扰非常严重,根本无法看清图像内容。*安公司以相距200米远处有一大型模具工业园区内存在严重的工业干扰为理由,要求开发公司补签合同,用8万元给27路摄像机信号(其中21路固定枪机6路云台球机)加装视频抗干扰器,暂时解决了图像的网纹干扰问题。但是整个安防系统仍然不能正常稳定的工作,物业公司怨声载道,小区业主也是恨声连连。主要表现在:可视对讲系统在通话过程中时有时无,图像闪烁严重;监控摄像机没有夜视功能,晚上无法看到图像;系统设备经常遭到雷击,无法回放录像等。
08年本人受聘到该集团公司审计部,主管强弱电工作。到“今日润园”小区查看现场以后,对系统提出了需要整改的十七个问题,要求该弱电公司整改:
经查弱电机房竟然没有自己的接地网,机房的接地是借用强电接地网,测其地阻值是19欧,这是不符合国家技术规范要求的。技术规范要求弱电系统要有自己独立的接地网,地阻值应小于4欧。因为没有按照技术规范建设就造成只要一有雷电天气,系统内必有部分设备被击毁,整个系统怎么能够正常运行呢?
机房内经检测静电值太高,可视对讲系统的联网控制器中的多只集成电路无缘无故被损坏,经查实皆是静电之过。所以应有防、抗静电措施,如安装抗静电地板、在操作台上铺垫防静电胶皮、窗帘及其它物件不要使用塑料品等。
弱电机房的电源应该设有三级防雷设施,是机房内设备正常工作的必要保证。
可视对讲器材用的是厦门一家电子公司产品,机房、用户与用户之间的连接它要用称之为 “适配器” 的器件,按照该厂的技术规范其连接方式是串接,串接后适配器对各个住户可以起到隔离作用。但是经现场实查,弱电公司的现场施工人员为了图方便而错误的采用并接方式,使适配器没有起到任何作用,对讲系统当然就无法正常工作。
居家报警的方式,他们自称用的是最先进的“网络制”,就是有了报警信号立即通过电话线路向已设置好的电话号码分别报讯,从实际运行的效果来看业主相当反感。家庭中居家报警器件有很多种,如:门磁报警(2个)、煤烟探头、双鉴探头、紧急按钮(4个)、红外线对射栅栏等等(4对以上)。而平时在家的多是老太婆老大爷,他们根本搞不懂这些报警探头怎么使用。紧急按钮采用自锁开关,小孩无意按下后必须要用专用的钥匙才能复原,这点很讨厌。在这个小区,有好多住户每月仅误报警电话费就花掉了300~600元,业主都已基本上停用了这些报警设施。我们要求取消电话报警改为直接向控制机房报警。
现场检测发现安防系统中所有在使用的屏蔽电缆,其屏蔽网太稀疏.剪断一根经清点网丝约70根,离要求的128编差距较大,这样的电缆抗电磁干扰能力很差。同时测试其芯线电阻值也超过国家标准范围,属于劣质电缆范畴。必须全部更换。一般合格同轴电缆的屏蔽层由两部份组成:金属丝网和铝箔。由于电缆的屏蔽性能太差,加装电视抗干扰器后图像效果暂时得到改善。但时间一长,抗干扰器属有源器件其性能必然会降低,现在这些网纹干扰又出现,而且越来越严重已经影响到图像的清晰度。
现场检查发现,所有电缆间线头连接,都只是绞接在一起没有用锡焊,包扎也很随意。时间稍长芯线氧化其连接就不可靠了,接头间的阻值增加将影响信号传输的效率。弱电系统线缆之间的连接一般应该用专用连接头,除了保证它们的连接可靠外,也使它们达到阻抗匹配其反射最小。连接的线头绞接后一定要锡焊并且包扎牢实才能保证系统长期稳定可靠的运行。
线缆经常被老鼠咬断造成系统停止工作,必须采取有效的防鼠害措施,例如投放灭鼠药,对线缆设置管道保护,管道口要堵塞以免老鼠进去。弱电井一定要按照规范建造,线缆要安放在弱电井的支架上等。
监控系统的主要功能就是要在夜间能够对园区的道路、围墙、重点区域进行查看并录像,以便随时掌握这些地方的情况或是回放录像,分析了解案件发生的过程。但是该系统没有夜视功能,晚上起不了任何作用,这点是它主要的致命缺陷。
系统的存储图像是由硬盘录像机完成,但是它的硬盘容量太小,只能存储一天的图像内容,其实用意义受到很大限制。实际上根据要求,至少要保证能够存储10天的图像,一般要求是15天,要按照摄像头的多少以15天的容量对硬盘来配置。
查看室内可视对讲系统,发现所配用的电源功率容量不够。按照可视分机标注的技术指标:电源耗电是18V1A,就是18W。但现场安装的电源变压器功率明显不足,都小于10W。变压器的AC―DC转换效率很低,一般为40~60%,所以离可视分机要求的正常工作功率相差较远,造成可视分机工作时图像闪烁,话音时有时无等不正常现象。应该选用20W以上的开关电源。
现场发现,背景音乐喇叭的音量不一致,靠近机房的喇叭音量要大些,远离机房的喇叭音量明显小很多。经查,主要原因是线缆的线径太细(实测0.3),信号在线缆上压降过大。要求用RVVP1.5以上的屏蔽线缆,并依据喇叭的远近分成几组供给不同电压的信号就可以解决这个问题了。
安装的车辆道闸系统,是成都一个家庭作坊生产的产品,不管是软件功能还是硬件性能都很差,外形丑陋。安装不到二年的产品,箱体锈蚀严重,现在刷卡已经不能开启道闸,系统不能正常工作。需要保修而厂家却从不到现场,为什么要选择这种三无产品呢?特别是车辆进出的留存照片,因为没有使用带强光抑制的摄像机,夜间照片完全看不清车牌号码,不能起到留存待查的作用。
园区围墙和道路上安装的摄像机每年要被雷击损坏多次,每击毁一次肯定对摄像机的电气性能都有极大伤害。要求给每个摄像机加装防雷避雷器,在它的信号端、控制端、供电端等都要采取防雷避雷措施。
安装的红外对射探头,都以极限距离来设置。如100米距离的,经现场测量实际安装距离在110~120米;60米的,实际安装距离是70~80米。刚安装完还能够正常使用,但不到半年后就不能正常可靠的工作了,表现是误报,怎么调试都不能正常,最后就只有停用。正确的安装方法是:应该留有一定的余地,100米的以安装80米远较为适宜,60米的不要超过50米远的距离使用。
为了节省线缆,监控系统和可视对讲系统安装中使用了大量的8芯网络线。网络线是8根不同颜色的双绞线分成4对绞合在一起组成的。成对绞纽的作用是尽可能减少电磁辐射与外部电磁干扰。它分为屏蔽双绞线(STP)和非屏蔽双绞线(UTP)。在本系统中全部使用的是UTP双绞线。双绞线的芯线很细,又是单股,很容易被折断;它的阻抗较高,不适宜用于监控系统。视频传输还是用75Ω的同轴电缆好。
安装存在很多问题:a:在安装红外线对射栅栏的过程中,在住户的窗框上随意打孔不进行处理,致雨水进入室内造成住户的损失;b:沿围墙内边走线的红外对射和监控摄像头线缆,一些有套管一些没有套管,走线不规范乱七八糟;c:与系统配套的室外配电箱安装高度太低,造成箱体底部有积水而箱体上部有凝结水现象,对箱内器件的正常工作十分不利。同时箱体已经出现严重的锈蚀;
二十二、后面的整改工作是怎么进行的?
&&& 答:该弱电公司最终并没有按照公司要求对“今日润园”小区弱电安防系统进行整改。实际上如果它要按照我所列举的17条进行整改,基本就是重新全部施工,所以我们估计施行的可能性较小。物业公司接下来组织了成都市多家弱电工程公司进行竞标报价。
&& 1、交锋:&& 该集团内建筑公司水电队要来承包改造任务。他们的方案是把系统内的器材线缆统统全部拆除,重新进行安装,以当时刚刚面世,还不是很成熟的网络摄像机作为监控摄像头。加上车辆进出道闸系统共报价80多万元。由于造价较高,集团老总犹豫不决。笔者通过正常途径递交了一份“我的意见”,详细阐述了我的看法,并列举清单证明整个系统改造应该不超过40万元。
⑴、毕竟是改造系统,凡是可以利用的器材应该要用。比如红外对射探头,全部是完好的,只是原施工单位把工作距离设置到极限距离致使器件工作不正常,现在我们可以重新设置近点不就行了吗?再如可视对讲系统,小区住户已经接受了,现在我们重新再调试完善即可,有必要重新安装换用新设备吗?
⑵、在水电队的方案之中,对安防系统最为重要的防雷接地部分根本没有涉及,恰恰需要下大力气解决的问题却避而不谈,后果是危险的。
⑶、水电队的方案中大量使用UTP网络线,我是不赞成的。这种网络线没有屏蔽层信号容易被干扰;它由4对双绞线绞合在一起相互间距离太近,若利用这4对线同时传输几个视频信号,图像上带来的干扰会令人无法容忍。如果仅用它传输一路视频信号成本上它就没有任何优势;&& 网络线芯线是单芯比较容易被折断; &另外,因为它是铜缆,雷电会给它带来严重的过电压形成瞬间浪涌脉冲,如果不加装避雷器连接在它上面的摄像头会被损坏。
2、下面是本人送交公司“我的意见”部分摘录:
&参与“今日润园”改造系统方案的评审,在视频监控系统中我认为使用网络摄像机可能存在一些问题:
A、在小区监控系统,使用网络摄像机,会造成三个不必要的增高:
(1)是建设成本的增高。我初步计算了一下,以“今日润园”方案为例:
&&& ①、枪机,准备使用了15支加14支,共29支,
&&&&&&&&&&&& 网络型:2430元*29=70470元
&&&&&&&&&&&& 普通型: 900元*29=26100元
&&& ②、球机,一区和二区各使用了6支,共12支,
&&&&&&&&&&&& 网络型:9450元*12=113400元
&&&&&&&&&&&& 普通型:3400元*12=40800元
&&& ③、合计:网络型:70470元+113400元=183870元
&&&&&&&&&&&& 普通型:26100元+40800元 =66900元
&&&&&&&& 两者相差12万元。摄像机的点位越多,相差是越惊人。
&& (2)那么网络型和普通型在线路传输、机房方面的造价又是如何呢?
&在线路传输方面,它们都可以采用光缆传输,抗干扰抗雷击的性能是一样的。从摄像机到光端机,两者使用的线缆可以是一样的或者是价格相差不大的线缆。转换器件上,网络摄像机用交换机和光收发器,普通摄像机是用视频光端机。差别在机房,为了还原出视频图像,网络型的还需要解压缩设备,普通型的不需要再增加任何器件了,所以使用普通型摄像机的成本在这里不会比使用网络型摄像机的高。存储方面,普通型的是用硬盘录像机来存储图像资料,硬盘录像机适宜长期通电工作。网络型的从田园已经安装的情况看是用计算机来存储图像资料,计算机不适宜长期通电工作,要求间隔一定时间必须重新启动一次,在这方面它们二者的成本相差也不大。
&&& 在夜视方面,网络摄像机或是普通摄像机都能够达到相同的效果,对系统的成本构成没有任何影响。
& (3)、 作为物业管理,更关注系统的长期维护成本,网络摄像机恰恰带来维护成本高的结果。网络摄像机属于高科技产品,这类产品的特点是:它是靠迅速不断的升级和极高的淘汰率来做质量保证,电脑是典型的例子。网络摄像机是不是这样不知道。但有一点不容置疑:它的元件要多很多,出问题的可能性也是要高很多。而维修由此就会产生三高:维修技术要求高、元器件价值价格高、能检测的仪器少且价格高。这就必然带来今后维修费用高,维修周期长的难题。
B、 那么为什么要安装网络摄像机?它有什么优点呢?据介绍是它可以上网供人们远程浏览,在世界的任何地方,都可以通过因特网,只要输入它的IP地址,就可以观看到它所拍摄下的正在发生(实时)的图像。这个功能的实现要依赖电信运营商,换句话说是要用真金白银去买。首先要到电信部门缴费开通大流量接口,然后每年要缴年费,这些费用不菲。当然可以不缴这笔费用,但是到处宣扬的这个功能在这里也就不存在了。不过我真的觉得,千万不要开通这个功能,花了钱不说,这个功能到底会为哪个提供便利实在是太难预料。对小区监控图像感兴趣的肯定不会是一般人吧!不要在这里说加密码,现在网络安全已经是国家级层面的难题,仅仅是不断流动的保安人员变化以及众多住户就会让它流传在外。技术讨论:QQ:
C、有人有误区,认为网络摄像机的图像要好于普通摄像机。其实网络摄像机是在普通摄像机加上视频处理器而组成的。它图像的质量是由摄像头的像素来决定的,视频处理器只是对图像进行了压缩、解压缩处理,视频处理器不可能改善摄像机的图像质量,它能够100%还原视频图像,就说明它的效果是最好的了。就小区监控系统,选用高像素的普通型摄像机如520线以上的,高于网络摄像机技术参数380线的指标。再加上普通摄像机不存在压缩、解压缩的中间环节,也就没有了图像可能会受到损伤(失真)的不必要过程,所以普通摄像机完全可以满足“今日润园”小区监控系统的需求,根本没有必要在小区的监控系统中选用网络摄像机。
&& 3、方案对比:&& 小区安防系统有七个子系统,为:a、视频监控;b、红外对射;c、车辆道闸;d、背景音乐;e、可视对讲;f、居家报警;g、电子巡更。
&& ①、水电队报价:a:32万。& b:6万。& c:9.6万。&& d:3万。& e+f:32.4万。& g:1.2万。&& 合计:84.2万
&& ②、“今日润园”小区安防弱电系统最后是由四川省泸州市“星灵安防电子工程公司”来实施完成,泸州市星灵安防电子工程公司是省内一家具有设计、施工资质的弱电安防公司,和物业公司签订合同及实际结算价是:39.5万元。&&&&& 其中:&& a:9万。& b:2万。& c:7万。&& d:0.3万。& e+f:6万。& g:0.6万。& h:避雷接地:3万。&& i:机房改造:1万。j:铺设线缆、光缆:10.6万。&& 合计:39.5万。
二十三、工程价为什么差别这么大呢?
答:这是有原因的。
1、我们监控的摄像头全部选用520线的普通模拟制式。同时球机3个和枪机8个共11个是选用原系统中完好的。现在视频监控系统共需用31支枪机和8支球机(取消2台没有必要设置的球机,另外用2台枪机替代2台球机)。
2、红外对射探头全部用原系统中完好的红外对射部件,再加上其它小区置换下来但却是完好的红外对射部件,重新设置所有对射探头的位置和距离。
3、原系统的背景音乐还剩有19个喇叭,现系统就用这19个喇叭重新布置,但是所有线缆做了更换。
4、可视对讲部分的设备全部留用,只做个别更换和修理,所有的连线接头重新塘锡做过,这就至少节省了20万元。
5、关键是居家报警。由于这部分原厂家的电路设备都是基于通过电话线路向用户手机或是其它电话机报警所以不能用。任何选用另外的报警方式造价至少需要16万以上,已经安装的室内可视对讲机没有报警功能。所以水电队的王队长才极端自信的说:哪个若真的能以低于60万的价格把“今日润园”系统改造好我一定在手板心给他煎鱼吃。实际上我心中早就有数,以实用巧妙、成本极其低廉但稳定可靠的方法,用了不到1万元就解决了这个难题。事实证明这部分整改效果很好,完全满足小区住户的使用要求,得到小区所有住户的签字认可。
6、接地部分搞得相当牢固,在机房旁边用4根3米的Φ50钢管全部打进地下,还挖有1*2*1.5米的地坑,埋有角钢接地网,钢管和角钢都是电焊在一起,并在地坑里铺设有降阻剂。测试地阻值为2.2Ω,地阻值符合技术标准。在机房做三级防雷处理,把原来不符合要求的强弱电接地分开。
7、原系统留用的摄像头,它们的红外照射功能已经丧失,就采用外加补偿光的方法,每个摄像头边用150W的高压钠灯在夜间照亮,就满足了系统要求。
8、用6芯光缆加单芯光缆,以单路视频光端机为主角,造就了一套新型的视频监控系统。后面就作详细介绍。
9、随着铜材价格的一路飙升,“铜退光进”的趋势更为明显。现在视频光端机技术已经非常成熟,因电路集成化进一步提高,使视频光端机体积做得很小与火柴盒相似,成本较低,但性能优异。光缆也随生产厂家的增多其价格在走低。现在住宅小区视频监控系统的传输线路在可能情况下应尽量采用光缆。&&
光缆传输视频的好处是:
&a、传输质量好,基本上与传输距离没有关系(25Km以上才需要加装放大器)。
&b、外界的电场或是磁场无法对它产生干扰,传输的信号完全不受雷击和其它电磁辐射影响,走线可紧挨变电站,任意方便不受约束。
&c、光缆不存在被盗割的问题,而电缆仅这一点就害苦了人。
&d、多芯光缆和单芯光缆的价格相差不多,整个系统线缆成本较低,进机房的线缆再也不是一大堆缆线了。
&e、光缆内有钢带保护,放线过程中不易被拉断,老鼠也啃不动,可靠性比电缆高了很多。
图1所示,小区围墙某一段安装有6支摄像机S1~S6,摄像机之间相距50~100米。
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& &&&&&&&&&&&图1
常规的做法是:从机房里放出一根6芯光缆到这6支摄像机中间,所有摄像机的视频信号用视频电缆馈送到这里,进入一台6路视频光端机,经它变换成光信号后由电缆传送回机房。这样的施工会给工程带来如何避雷并同时有电磁干扰的问题。因为视频电缆曝露在野外,雷电会在这些电缆里感应出浪涌高电压,所以必须要给所有摄像机加装防雷避雷器,同时还要给这些防雷避雷器安装接地网,否则防雷避雷器就不起作用。如果不装防雷避雷器,后果是摄像机必定被雷击损坏,一点都不要怀疑。而且这些视频电缆还会受外界各种电磁信号的辐射干扰,造成图像质量下降。
我的做法是:用单芯光缆全部替换视频电缆,再用单路光端机直接安装在每台摄像机里面,摄像机出来的信号就是光信号,就可以用光缆传输。所有曝露在野外的都是光缆,不怕雷击,不怕电火花和电磁辐射干扰。又省事又安全,何乐不为呢?
馈送电源采用的是从机房直接送220V,因为机房已经做了三级防雷处理,又便于控制,便于计量。电源可以一路串接,在适当的地方再加装防雷器并做接地处理。实际工程完工后看监控图像相当漂亮,非常清晰,有层次感,色彩好,无丝毫杂波干扰,更难得的是它工作十分稳定。
&6、笔者曾长期从事电视无线发射和有线电视传输工作,对雷击造成系统和设备损坏的场合实在是见得太多。再好的设备,如果不搞好防雷接地,只需一次雷击就可以让它化为乌有。雷击对设备所造成的损坏很难维修。比如它击穿印制线路板后,印制线路板的整体绝缘性能被受到伤害,就只能整板做调换,这样其实比新制作还要麻烦,是因为你不知道还有哪些器件被雷击所伤害了。
二十四、你在工程施工中有些什么体会呢?
答:笔者2008年刚到这个公司审计部工作时,检查物业公司所属各小区的安防弱电系统,发现几乎都没有采取任何防雷接地措施,感到十分惊讶和不解。在几次相关会议上提出了必须加装防雷避雷器并对机房做三级或是三级以上防雷处理的建议,还在公开或是私下场合与现场工程师进行了多次沟通。曾有两次在集团公司主持的专门研究弱电安防存在问题的会议上以专职工程师的身份提出:必须要尽快采取措施做好现场防雷避雷工作,否则公司将遭受重大损失。这些诚恳善意的提醒和严肃认真的发言,没有得到会议主持人任何重视,事后了解是因为他根本不懂这些业务知识。施工现场带队的工程师是属于集团内部建筑公司水电队,实际上仅有强电施工的经验,不知道强电和弱电有着太大的差别,也根本没有防雷避雷的基本概念,以为加装一只浪涌保护器就万事大吉。在现场甲方没有派驻有经验有技术的人员进行监督管理,没有一套完善可行的验收制度,无责任追究的压力,对聘用人员缺乏考察。
&前面已有叙述,因为“四川*安电子科技公司”缺乏职业道德,不负责任的施工原故,造成“今日润园”小区的弱电安防系统一直无法正常运行工作。集团公司老板就决定自己成立安装队伍不再把弱电安防工程外包。这个想法没有错,问题是不应该让强电工程师来负责弱电工程,又缺位监督约束的手段。
在09年春节前集团内的建筑公司水电队就负责设计施工“今日花园”小区弱电安防系统。笔者多次到现场进行检查,发现存在很多问题却无法和现场施工人员进行沟通,现场管理工程师不认可我的意见。找到物业公司老总更是“沉默是金”不表态,因为他一窍不通。笔者以为在验收的时候可以一并指出问题所在,不料根本没有这个过场,系统就草草的投入运行工作。过后不到4个月时间的09年7~9月,“今日花园”小区的安防弱电系统数次被雷电击毁,造成系统瘫痪时间至少在60天以上,招致“今日花园”小区住户们的严重不满。但物业公司和安装施工方束手无策。施工方更是满口横话,认为与他们施工毫无相干,是器材供应商的过错,是产品的质量问题。这个产品供应商是他们自己选择的,产品品牌也是水电队自己确定的,当时购买时是以高档产品花高价钱买进的。与此同时不远的“今日润园”小区弱电安防系统也是多次遭受雷电袭击,系统雪上加霜基本丧失了工作机能,这个系统的施工方“四川*安电子科技公司”更是赖皮嘴脸根本照面都不打。
雷击是一个非常复杂的物理过程,要做好防雷不但应具备高深的理论知识,更要有长时间的从业经验,一个大意就会给工作带来惨痛损失。特别是这种经验是书本上查不到也口头无法说清的,它是从日常工作中观察、总结才能得来,笔者在这里感到要叙述清楚也是很难。&& 防雷中没有小事,每个环节都很重要,一个地方考虑不周,可能其它所有做的工作就是白做了,心不细的人不能从事这项工作。从事过建筑行业安装的人,来搞弱电安防系统不一定合适,笔者后面有一些章节来介绍阐述有关防雷避雷问题,说说自己在处置这类案例中的经验和做法,再谈谈本可避免的惨痛教训以业内朋友共勉。
2010年1月,“今日田园”小区弱电安防系统东区竣工。这个工程仍由该集团建筑公司水电队设计施工,监控全部使用的是网络摄像机,在成都高档小区据本人所知是绝无仅有的。它耗资巨大,气势逼人。但是验收时笔者觉得问题较多,感到水电队的人步入了误区,应该重视的地方需要实实在在做好的得不到关注,只是在意表面及务虚的地方。如查看防雷避雷部分,马上就让我们看地板下面排列整齐的一排排铮亮铜排,要求查看接地网的地阻值,回答是未测,原因是没有地阻表。要求介绍一下设备器件之间的防雷避雷连接图.没有人能够回答出来。问搞没搞三级防雷,回答是不用,因为他们在机房电源接装有浪涌保护器。询问线路上安装了防雷避雷器吗?因为摄像机安装在野外上面看到连接了很多的电缆。回答是不用安装,是光缆在传输。我问:摄像机上面不是有几十上百米的电缆吗?无人应答。在检查室外的配套设备箱时候,里面有电源插座和电讯交换机、光纤收发器等高档设备,但是箱门打开,却发现箱体的顶上和四周壁板及各个设备的盖上全是密密麻麻的冷凝水,天啊,这怎么能够让设备长期正常的稳定工作?还有些其它问题,所有这些要求他们尽快整改,验收结论是:不合格。奇怪的是,他们既不整改也不再要求验收。这都因为是一个集团公司的原故,监控部门根本无法对内部单位的施工工程进行有效监督和约束。
二十五、后来的结果是怎样的?
答:2010年3月16日,“今日润园”小区弱电安防系统按照笔者拟定的技术方案,由四川省泸州市星灵电子安防工程公司具体施工,在春节前已经全面竣工,又经过约50多天的试运行均工作正常。集团公司特地组织了验收小组,由公司审计部、成本控制部、开发公司工程部、财务部、物业公司等部门十多人一起,共同履行验收程序,对验收系统的各项技术指标逐一严格检测审核,通过对住户抽检测试后,宣布验收合格。顺便说一句:物业公司属于该集团公司,服务小区有:今日花园、今日润园、今日田园、今日家园等4个小区,今日润园、今日田园相距约23Km,今日花园、今日润园相距约4Km。今日田园是成都著名高档小区,占地900亩,别墅774套。“今日花园”在成都西郊犀浦镇,也是属于较有名的住宅小区。
2010年8月12、13日,成都地区连续两天的雷暴天气,“今日田园”小区的弱电安防系统被全部击毁瘫痪,机房内四处冒烟,一片狼藉。而“今日润园”小区却是安然无恙,平静祥和。两相对照,令人不甚唏嘘感慨。
有8月15日& 本人上报开发公司的报告为证:
经过8月12日、13日夜晚连续2天雷暴天气后,“今日田园”的弱电安防系统已经全部瘫痪不能正常工作,所有图像消失,对讲和周界报警都无法进行工作。根据检查结果,发现设备被雷击损坏较多,初步统计如下:
硬盘录像机&&&&&& 一台&&&&&&&&&&&&& 矩阵&&&&&&&&&&&& 一台
电脑&&&&&&&&&&&& 一台&&&&&&&&&&&&& 光端机&&&&&&&&&& 二台
可视对讲主机&&&& 一台&&&&&&&&&&&&& 电源插座&&&&&&&& 二个
& 8口交换机&&&&&& 七台&&&&&&&&&& 24口交换机&&&&&& 一台
&光收发器&&&&&&&& 十五台&&&&&&&
一期、二期至少有25台摄像机坏。
&其它损坏设备暂时无法统计。
&&&& 机房和园区的弱电安防系统全面恢复正常工作以后,建议要采取一些必要的措施,防止今后再次发生类似的情况:
①、整个机房的供电电源,安装一个闸刀开关,一旦下雨可能出现雷击的时候就立即断开供电电源,向下接通接地端,以保证雷击期间系统设备不会遭受雷电之害。
②、机房弱电专用接地网必须要用专业仪器进行检测,要满足国家有关的技术规范标准。同时机房供电电源的接地也要进行检测,也要满足相关的技术标准。强电、弱电接地必须分开。
③、机房电源一定要做三级或是三级以上的防雷处理。
④、供电电源现采用的是分散供电方式,必须整改为集中供电方式,沿途供电线路要加装防雷避雷器。
⑤、建议园区所有的室外设备都要安装防雷避雷器,并且一定做好接地处理。
据事后才知,实际损失相当惨重,据相关人士透露已超过30万元,造成系统停止工作有40多天。&& 算起来,这个公司三年来有三个小区的弱电安防系统被雷电击毁了,损失至少在一百万元以上,换其它任何公司任何人都肯定受不了,至少应该追查责任吸取教训。但是没有这些,可怜集团公司老板来之不易的钱财,就让这些业务水平低下的管理者,一些猖獗无耻的在职人员白白耗费掉了。所以才有接二连三的事故发生,这在成都众多物业公司是罕见的,也可见该企业管理非常混乱,让笔者常常惊诧。所以笔者深有体会的认为:搞好安防弱电工作,人品是第一,职业道德是第一,责任心是第一。
二十六、等电位是什么意思?
答:等电位是一个物理概念,它的意思就是几个或是众多导电体通过导电线的连接使其相互之间电位是相等的,等电位的特征就是几个导电体间不存在电流流动。等电位的建立是为了保护电气设备的安全和人体的人身安全。其典型应用就是法拉第笼,笼体内的电位处处相等,就可以保护笼内的操作人员安全的进行施工,哪怕这个笼是悬挂在几十万伏的高压电线上。在建筑行业上住宅的卫生间内设有等电位端子,它的内部已经把建筑体内的钢筋、接地线、铁水管等连接在一起,连接电阻值按照技术标准应小于3Ω。洗衣机、热水器等用电器的外壳地线需要和等电位端子连接在一起,万一这些用电器的外壳漏电或是静电感应原因在这些外壳上产生了高电压,但是由于等电位的特征原理就可以保护我们的人身安全了。一般而言,这些用电器是通过电源插头的接地端插头与等电位端子连接在一起的。
二十七、既然设立了等电位,弱电系统可以不搞接地了吗?
答:还是要搞接地,而且接地体的地阻值必须小于4Ω,这是国家技术标准所规定的。接地体是用来尽快顺畅的泄放雷电产生的瞬间高电压大电流,是弱电系统防护的根本基础,等电位连接只是保护措施中的一种手段,只有几者结合应用保护才是完整的。等电位是一个相对的概念,不同的系统有着不同的等电位。既然是不同系统的等电位,这些等电位之间的电位就不可能是相等的了。所以有些朋友把建筑物体上面的等电位借用来作为弱电系统的等电位是错误的。
二十八、有了等电位连接带,设备保护还需要防雷避雷器吗?
答:非常需要,特别是在弱电安防系统。防雷避雷器实质上就是一个自动开关。平时电压正常时开关处于断开状态不影响电器设备的使用运行。当高电压来临时,开关就会自动打开接通接地通路,让雷电流沿着接地通路进入地下进行中和,从而起到保护电气设备安全的作用。
二十九、防雷避雷器的原理是什么?
答:防雷避雷器内部安装有对电压敏感变化的非线性元件。例如压敏电阻,在低于它的开启工作电压范围内它就是一只断开的开关,呈现高阻抗挂接在电路上不影响电路的正常工作(实际上它会带来几十μA的漏电流)。一旦电路上出现超过它的开启工作电压,它就像开关闭合立即自动呈现低阻抗,把高电压在输入端就进行瞬间短路分流入地,这时它呈现的阻抗越低,残留在避雷器端口上的电压就越低对电路的保护效果越好。一般情况下在防雷避雷器的前面还安装有快速熔断保险管,如果雷电流太大保险管就会被熔断彻底断开电器设备的连接实现更加完美放心的保护。目前防雷避雷器里面安装的保护元件主要是压敏电阻、放电管和瞬态抑制二极管三种非线性元件,它们的电气性能和技术指标上各有优缺点,应该根据电路要求,使用场合以及保护对象来进行选用。一般放电管用于信号端的保护,比如电信交换机的众多端口都是安装有放电管;压敏电阻用于电源端的保护。瞬态抑制二极管由于价格较高适宜于二者的补充应用。比如瞬态抑制二极管较之压敏电阻,它的漏电流小得多;瞬态抑制二极管较之放电管,响应时间快些也没有所谓的续流效应;但是它的功率容量比较小,防护能力比二者都小很多。但是我们对它灵活使用就可以抵消这几种器件的相互缺陷和不足,可以获得更加完美的电气性能,这是目前弱电安防系统上使用防雷避雷器的发展方向,是为了适应现代电子器件发展的新要求。
三十、一体化避雷器和模块化避雷器有什么区别?
答:模块避雷器就是我们平时在强电设备上使用的浪涌保护器。里面安装的是压敏电阻,并设置有机械式脱扣器。一体化避雷器是在各种“N合一避雷器”的基础上最新发展起来的具有新技术理念的防雷避雷器。在技术处置上有几个特点:1、它采用多只压敏电阻并联的方式,这有两个目的:第一:尽可能的降低避雷器端口上的残留电压,因为越多的压敏电阻进行并联就能够使这一残留电压值越低,我们知道:残留电压越低它对需要保护的电子设备的保护效果越好;第二:采用不同导通值的压敏电阻并联,可以起到类似对系统三级防护的保护作用,对提高避雷器的防护能力是非常有利的。对这个结论笔者已通过多个系统做了充分的对比测试得到了验证。 2、采用快速熔断保险管代替机械式脱扣器,其响应动作至少要快一个数量级,而且烧断损毁后掉换非常方便。 3、接口端和PE端(系统接地端)之间一般是通过瞬态抑制二极管或再并接放电管后相连,平时正常工作时PE端和接口端是不相通的,当然不影响整个电路的任何电气性能。一旦有高电压来,瞬态抑制二极管立即导通使得接口端和PE端短路导通,高电压就通过PE端被引走了,放电管的反应速度稍慢,但是如果随后再有大电流出现它就派上了用场。这么说吧:模块化避雷器是专门为强电系统设计使用的,一体化避雷器是专门为弱电系统设计使用的,二者不可混用。
三十一、器件和避雷器怎样的连接才是正确的?
&& 答:如图2所示。其中图(a)的连接方式是错误的,图(b)的连接方式是正确的。这里的连接方式看起来差别很小,但结果却是大相径庭。避雷器连接在保险管的后面一般不会错,也好理解。但是在器件和避雷器的连接中,图(a)的连接方式普遍存在,很多人认为是理所当然!前面提到的成都“今日田园”小区安防弱电系统被雷击,据笔者事后查实就是因为采用了图(a)的连接方式。
三十二、请解释两个连接方式差别的原因?
&& 答:这涉及到怎么来理解等电位和接地,我认为这点是防雷避雷系统的技术精髓。有关等电位的概念目前还有着比较大的争论,其中最具代表性的就是图2概念的区分。由于笔者多年从事弱电安防系统的设计施工工作,而且有着近三十年的电视开路发射和电视闭路接收工作经历,比较有条件在各种天线系统看到雷击的损害后果,分析它们的损毁机理,探讨被雷击的原因和教训。笔者首个在《电子报》上发表文章,探讨放电管的避雷原理及其技术参数,并首先成功的在MMDS微波发射接收系统中应用放电管避雷,随后又在有线电视系统的有源器件中大批量使用。所以笔者把一些看法说出来与大家商讨,也许理论上分析不是太够清晰,但都是亲身所历之事。
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三十三、等电位和接地在概念上有什么差异?
&& 答:等电位和接地是两种保证电气安全的措施。我国国家标准过去较多关注的是接地,但是国际电工委员会强调的是等电位连接。等电位连接近几年被我国引入了国家标准之中,两者都同时受到重视强调。但两者有着很大的不同:& 等电位连接是设备和装置可导电部分的电位基本相等的电气连接,接地是防止接触电压触电的一种防护技术措施。在防雷实践中通常所做的安全接地其实就是等电位连接,它是以地电位作为基准电位,在等电位连接的概念引入后原来模糊的空间就清晰起来。现在国家标准在建筑上比较强调等电位连接,在弱电安防系统强调二者并重,从实施效果看令人满意。等电位和接地所用的测试仪器、测试方法、测试数值都不相同,所以二者显然不同。一般接地的规定较为明确,在施行上不容易出现争议,但等电位连接有争议的地方还比较多。在建筑行业安装施工有效的等电位连接方法,我认为不能全部套用在弱电安防行业。为什么呢?原因在于我前面一再嗦的:强电施工方法不能用在弱电施工上。强电和弱电保护的对象不同,采用的器件和方法不同,原理和指标参数也不同。太多的不同必然造成设计、施工上的不同。弱电安防行业必须建立起自已一套经实践证明是可行有效的等电位连接理论和等电位连接的方法,并也采用图册的形式进行发表公布,以指导大家的工作,规范行业的行为。
&三十四、图2(a)从弱电角度看错在哪里呢?
&& 答:在图2中,等电位连接带就是机房地板下面相互连接起来的铜排,可以称为总等电位;而由避雷器建立起来的是一个一个的次等电位。总等电位是通过接地网与大地实现了连接;次等电位通过缆线实现了和总等电位的连接。等电位的核心技术就是如何确定几个导电体间的等电位关系并进行连接。当防雷避雷器Q1和系统设备K1、K2、K3等连接后,如果遇到雷击,假设防雷避雷器的工作电流是一般的40A,可以计算出在等电位连接带与避雷器之间会产生有V的高电压(它们之间有1~2米的连线),还要加上避雷器的残余电压。如果系统设备和等电位连接带再有连线,像图2(a)一样,那么这些系统设备也要承受这V的高电压,一般都会被击毁损坏。而图2(b)就不一样了,系统设备因为是和防雷避雷器是处于等电位连接的状态,它们仅承受避雷器的残留电压(据测算在20~80V),所以系统设备就被防雷避雷器保护不会被雷击损坏了。
三十五、氧化锌压敏电阻避雷器的特点?
&& 答:氧化锌压敏电阻是限压型保护器件,没有脉冲电压时呈现,一旦响应脉冲电压,立即将电压限制到一定值,其阻抗突变为低阻状态。与气体放电管比较,它最大的优点是当它吸收脉冲电压时因残压高于工作电压,不会造成电源的瞬间短路,也不会产生续流。但它的漏电流比较大,氧化锌压敏电阻的响应时间比气体放电管快。气体放电管的击穿电压对脉冲电压的上升速率十分敏感,电压上升速率越快,点火电压越高,响应时间越快。能够正确选择压敏电阻和气体放电管这二类元器件,并利用它们各自的优点进行组合的电源避雷器,其整机性能相对较好。电源避雷器中要求氧化锌压敏电阻,具有优良的能量耐受特性,而能量耐受特性主要用额定电流、最大雷电冲击电流和能量耐量三大指标来描述,这些特性与氧化锌压敏电阻的表面积有关,和元件的散热条件有关。由于不同厂家的制造工艺、原料配方不同,其能量耐受能力会相差很大。
三十六、气体放电管避雷器的特点?
&& 答:气体放电管具有很强的承受大能量冲击的能力,但在具体使用时,由于气体放电管在放电时残压极低,近似于短路状态,因此不能单独在电源避雷器中使用,气体放电管的耐流能力与管径有关,管径越大,耐流能力越好。气体放电管的质量问题主要表现为慢性漏气,长时间使用的可靠性问题(即遭受多次雷电冲击后,直流击穿电压值发生偏移),光敏效应和离散性较大。近年来国产的气体放电管有了较大的改进,质量在稳步提高,选择气体放电管以管径在Ф8L以上为好。
&三十七、怎么选择热熔快速保险丝?
&& 答:电源避雷器中的热熔保险丝的作用是当超过电源避雷器最大承受能力时,由于过流作用,可使保险丝断开,同时由于过截使氧化锌压敏电阻温度上升亦可使保险丝断开,起到过流和温度双重保护作用。由于电源避雷器常态工作条件下,电流非常小,只是在雷电冲击或脉冲电压冲击时,在瞬态条件下起保护作用,因此与常规热熔保险丝的使用条件有所区别,所以,电源避雷器中的热熔保险丝具有独特的快速性能,即在瞬态条件下的熔断特性。
&三十八、避雷器的选择原则?
&&& 答:避雷器有了良好的元器件,先进的设计方案是确保电源避雷器质量的必要条件。根据对国内外产品的分析比较,在设计电源避雷器时应充分考虑以下几个方面问题。电源避雷器耐雷电电流冲击等级的合理定位,即电源避雷器额定值和最大浪涌电流值的确定。雷击灾害对现代电子设备具有极大的破坏性。某一地区雷电电流的大小,由于地理环境、条件和电子设备电源接线方式等诸多不确定因素,很难用一个数字量来确定,因此,厂家对电源避雷器的设计应有较大的余量。一般浪涌电流的设计应是该电源避雷器最大浪涌电流值的一倍,而最大浪涌电流值又应是该电源避雷器额定浪涌电流值的一倍,这样的设计余量才是对用户负责的态度。在厂家设计的具体线路中,应采用多路浪涌电流吸收的冗余式电路结构,即当某一路浪涌电流吸收回路由于某元器件损坏,自动退出电源避雷器的整机电路,不影响整个电源避雷器的正常工作。由于采用上述的设计余量,即使出现一路、甚至二路吸收回路退出整体电路,也不影响整个电源避雷器的防雷能力。这种冗余设计方案将大大地提高电源避雷器的可靠性,是多雷区电源线路防雷的首选防护设备。
&三十九、什么叫避雷器的残留电压?& 答:避雷器的残留电压是指:定义:在瞬时高电压作用在避雷器上,放电电涌电流流过避雷器时达到的峰值电压。&&& 作用:避雷器与被保护的系统设备是相并联的关系。如果避雷器靠系统设备非常近(设电气距离l=0),则雷击时系统设备上的电压就等于避雷器的残压,即系统设备承受电压 = 避雷器残压,残压越低系统设备带电越低,系统设备越安全。
&四十、压敏电阻有哪些连接方法?
& 答:国际上电涌保护器采用的压敏电阻阀片主要采取两种连接方法:
一个是以美、英为主的采取多片压敏电阻并联使用的方法,使用的标准为UL1449第二版,英国Palmas、英国Furse(费尔斯)、美国MCG、美国ALLTEC。(用于附加值高、精密程度高的电子信息系统保护)。另一个是以法、德为主的采取单片压敏电阻技术的方法,使用的标准为IEC,进口模块和国产的产品主要依据德国、法国标准,采用了单模块,单阀片的结构。
&&& 复合型电浪涌保护器采用多个压敏电阻矩阵排列在电路板上,而传统的模块式电浪涌保护器采用单一压敏电阻泄流,从保护的角度来看,如果单一压敏电阻一旦受到损坏或失效,则被保护设备,将失去保护,而多个压敏电阻并联使用,一旦其中的一、二个压敏电阻被损坏,而其它的完好者仍可以担任保护任务;
&&& 由于采用了多片低通流量的压敏电阻并联的结构,因此可以将Up值(残压)限制在很低的范围内,最低可达到600V,这对于保护富价值高的精密仪器和设备具有重要的意义。
四十一、采用多个压敏电阻阀片并联结构时,当高电压来临时会同时导通吗?
&&& 答:实验室研究发现:当多个压敏电阻并联时,如果作用在并联电路上的电压为300V时,电流的99.4%通过较低电压特性的压敏电阻,当作用在并联电路上的电压为500V时,流经电流比为57:43,当电压大于1000V时,流经多个压敏电阻的电流几乎相同。
实验室数据表明(雷电防护中金属氧化锌阀片使用研究,上海市防雷中心 蔡振新)
(一)由于MOV阀片性能不一致,特别是1mA下压敏电压不一致,会造成在小电流(125~750A)冲击下多片MOV阀片并联时,每个阀片吸收雷电能量不一致。
(二)在大电流(A)冲击下,即使MOV阀片性能不太一致,多片并联使用时每片MOV阀片吸收雷电能量基本一致。
(三)因此,只要对MOV阀片略加挑选配对,且利用保险丝阻抗帮助平衡电流,多片MOV阀片是可以并联使用的,不会因吸收能量不一致而产生热崩溃或提早老化。
&四十二、为什么需要压敏电阻与放电管串联合用?
&&& 答:漏电电流的大小直接关系到压敏电阻工作的稳定性,关系到避雷器的使用寿命,是避雷器最为重要的指标,单一压敏电阻的浪涌保护器是依据压敏电阻的使用寿命决定,一般在3-5年,不会更长,复合型浪涌保护器的使用寿命比普通模块式电浪涌保护器更长,一般在10年,甚至达到15年。
&&& 复合式电浪涌保护器采用压敏电阻、气体放电管和瞬态二极管组合的放电电路,陶瓷放电管在其中担当开关作用,有效阻隔了压敏电阻的泄漏电流,所以它的漏电电流为零。弱电安防机房的电源避雷器均应采用这种结构,能够有效地避免单一的氧化锌阀片因为漏电流而造成的老化、自燃等现象,并且也大大增加了氧化锌阀片的使用寿命。
&四十三、弱电机房综合防雷的设计应包括的范围和步骤是哪些?
&& 答:综合防雷包括了直击雷、侧击雷、感应雷防护三大部分。机房防雷设施三大部分是从其对雷电的不同危害形式的防护功能上来区分的。一套完善的防雷设施,为了实现其对不同雷害的防护目的,必须采取接闪、分流、屏蔽、均压、接地等技术措施。对机房建筑物防雷设施应包括接地体、引下线、避雷网格、避雷带、避雷针、均压环、等电位、避雷器等八个技术环节。从设计到施工应分为两个阶段进行,第一阶段是随建筑物一体化施工的直(侧)击雷防护设施,其设计的目的是保护建筑物本身不受雷电损害以及尽最大可能去减弱雷击时对建筑物内的电磁效应,同时为建筑物内部设备的感应雷防护提供必要的基础条件,它的特点是与建筑工程的土建部分同步进行。第二阶段设计的目的是保护机房内的弱电设备安全,如通信系统、计算机系统、各种安防仪器设备等,即机房建筑物防雷设施的感应雷防护部分,它的特点是与建筑工程设备安装同步进行。在第二阶段中应特别强调的是在安装计算机、通信设备等抗干扰(或过电压)能力比较低的电子设备前,首先必须弄清设备安装所在建筑物的直击雷防护设施的基本情况,包括:接闪器、网格、防雷接地体的形式及工频电阻值、等电位连接、引下线分布、动力进线形式、高低压避雷器安装等情况;高层建筑还要了解均压环和玻璃幕墙接地的形式及过渡电阻值等基本设计参数,才能确定机房的位置,缆线的分布,接地系统的形式和限压分流等技术方案。&四十四、什么叫雷电地反击现象 如何消除地反击现象?
&&& 答:雷电地反击现象通常是指遭受直击雷的金属体,包括接闪器、接地引下线和接地体,在接闪瞬间与大地间存在着很高的电压。这电压对与大地连接的其他金属物品发生放电,又叫闪络的现象叫反击。此外当雷击到树上时,树木上的高电压与它附近的房屋、金属物品之间也会发生反击。要消除反击现象通常采取两种措施:一是作等连接,用金属导体将两个金属导体连接起来使其接闪时相等;二是两者之间保持一定的距离。第二种方法是我们常用的、也是最简单的,所以雷雨天气不要在树木、铁塔、电杆下面站立而是远离它们。同样,电子设备也是应当和它们相距一段距离,才能够避免这种反击现象的伤害。
&四十五、机房的三级防雷保护是什么?
&&& 答:第一级防雷保护:当建筑物本身装有避雷系统(如安装有避雷针、引下线、地网、外部屏蔽时),根据IEC、VDE相关理论,在其建筑物内部的380/230V低压配电电路处,需要采用防雷器(箱)来建立电源线上的雷电保护等电位连接,可以避免雷电发生时引起的失火、爆炸、人身伤亡的危害;在此我们选用大放电电流100KA以上的防雷箱,安装于大楼总配电机房内。
第二级防雷保护:根据国际IEC61312和国内相关规范要求,应在各楼层电源总开关处和配置相应的防雷器作为保护。
第三级防雷保护:机房供电电源UPS控制开关处,配置相应的防雷器作为保护。
具体要求是:
一级防雷:雷电电流泄流量100KA, 残压:≤3.5KV
二级防雷:雷电电流泄流量40KA,& 残压:≤1.1KV
三级防雷:雷电电流泄流量10KA,& 残压:≤600V
四十六、弱电安防系统中使用的“N合一避雷器”是什么? &&& 答:在弱电安防系统,大量的使用着所谓“二合一”、“三合一”避雷器,这些避雷器是根据监控系统的特点量身打造的专用防雷设备,它集电源防雷器、视频线路防雷器和控制线路防雷器于一体,各部分均采用多级串联式结构设计,具有多级保护功能。
  摄像机的视频信号是固定的,供电输入电压常规有三种:12V、24V、220V,
  同样,二合一或是三合一防雷器也相对应有其中的二种或是三种:视频+控制+12V电源,视频+控制+24V电源,视频+控制+220V电源。
  内部结构 :
  视频部分:完整的视频保护部分有放电电路、稳流电路、稳压电路、阻抗匹配电路、提高传输频率/速率优化电路等组成。
  控制部分:放电电路、阻抗匹配电路、稳流电路、稳压电路等组成。
  电源部分:一般有放电电路、可抑制电路、吸收电路等组成,主要材料是氧化锌。
指示部分:性能好的二合一或是三合一防雷器一般都带有工作状态LED指示灯,可以通过指示灯检查防雷器是否有效工作。
四十七、在摄像头的连接上有什么建议?
答:1)、为了防止直击雷的伤害,安防弱电系统室外摄像机及其立杆,要设置在独立避雷针的有效保护范围内且相距1米以上。摄像机不能安装在避雷针杆体上,摄像机的立杆禁止和避雷针杆合用,摄像机必须与立杆绝缘,摄像机的外壳或是电路板的供电(-)端不能直接与大地连通。
2)、 安防弱电系统的摄像机,都不能直接与大地相连。为了防止感应雷击的伤害,要加装防雷避雷器,对该器件上的接地端子一定要严格按照要求施工,按照本文其它问答所述的以等电位的方式进行连接。
 & 3)、不管考虑防雷、防干扰、防静电,安防系统前端都不应直接与大地连接,即:不允许系统中存在“地环路”。安防弱电系统接地的设计原则是“单点接地”,即系统只能有一个接大地点:系统主机接大地,这是安全接地,也用于泄放系统静电。
4)、同样系统摄像机也必须和钢结构建筑物,金属吊顶天花板,线槽,电梯轿厢等保持绝缘。
5)、为了有效避免讨厌的“地环路干扰”,前端摄像机所连接的防雷避雷器在内部都采用70~100V的陶瓷放电管在电源的“-”端和大地连接的PE端之间进行隔离,平时它们因为放电管几十V的压差不会相通,遇到高电压来袭时它们之间就会被瞬间击穿,高电压立即从这里被引入大地,从而起到保护设备的作用。这一保护功能对静电、雷击及大型设备启动等引发的浪涌电压都是有效的。
四十八、什么叫避雷器残压降低技术? &&& 答:凡是可以降低避雷器残压的技术都叫避雷器残压降低技术。我们在三十九问中提到的三级防雷残压要求小于或是等于600V,这是我们的理想值,也是采用残压降低技术的成果,但是由于各种原因,实际在工程中使用的避雷器都在1.1KV~1.3KV,或者可能还要高些,我们平时不容易检测它,这就极有可能造成设备的损毁。怎么办?就需要研究、推广采用新的残压降低技术。在弱电安防机房,设备的避雷防雷技术手段一般是:
①分流:利用避雷针、避雷带和避雷网等将雷电流沿着引下线安全的引入大地。
②屏蔽:弱电安防及计算机系统所有的金属导线,包括电力电缆、通信电缆和信号线均采用屏蔽线或是穿金属管屏蔽。在机房建设过程中,利用建筑物钢筋网和其它金属材料,使机房形成一个屏蔽笼,用以防止外来电磁波(含雷电的电磁冲击波和静电感应)在线路上感应过电压。
③等电位连接:用导线或是过电压保护器将处在需要防雷的空间内的防雷装置、建筑物的金属构架、金属装置、外来的导电体、电气和电讯装置等连接起来,使它们相互间形成等电位关系。
④接地:在弱电安防和计算机网络系统中,为了保证网络设备和人身安全并解决环境中的电磁干扰及静电危害,需要一个良好的接地系统。目前大多数采用联合接地方式,即所有的接地线共用一个接地系统。
⑤过电压保护:在电子设备的信号线、电源线上安装相应的过电压保护器,将线路上过高的电压滤除,保护设备不被过电压损坏。
尽管采取了这么多的防雷避雷措施,由于避雷防雷器的残压值太高,雷击时的雷电流破坏能量实在太大,很多昂贵的电子设备还是会造成损坏。所以仅是单单在避雷防雷器上想方设法还不行,还需要再采取其它的残压降低技术防范措施。
四十九、新型低残压防雷技术的原理是什么?
答:在实际工程中经过多次应用验证并已申报国家实用新型专利,被命名为新
一代低残压防雷技术。是在避雷器和电子设备之间串接一个保护变压器,利用电磁感应会产生反电动势来抵消部分残压的原理,如图3所示。这个变压器铁芯是用的软磁铁氧体环形磁芯,磁芯大小与通过的功率有关。这个保护变压器类似于电路上广泛应用的共模扼流圈。共模扼流圈是一个以铁氧体为磁芯的共模干扰抑制器。它由两个尺寸相同,匝数相等的线圈对称绕制在一个铁氧体磁芯上,形成一个四端器件。共模扼流圈使用在平衡线路中能有效的抑制共模干扰信号(如雷电入侵),而对线路正常传输的差模信号没有影响。
共模扼流圈的电感计算公式是:
L=4*10-9 *μr*N2*A/D&& (H)
式中:&&&& A:& 铁芯横切面积(cm2);& D:磁环平均直径(cm);
&&&&&&&&&& μr:磁环初始磁导率;&&&&& N:线圈匝数;
&&& 在正常工作状态,因变压器上的L1、L2线圈是属于串接形式,其中流过的电流方向相反,变压器对系统设备50Hz的供电电源基本没有阻扼作用。
当雷电侵袭时,其巨大的能量会在瞬间向电路释放出极大的雷电流,大部分被避雷器泄放掉,同时会在线圈中感应生出很高的反电动势ΔU。因为雷电是同时作用在L1和L2上面,所以这时两个线圈中的电流方向相同,感生出的反电动势ΔU就对避雷器的残压起到了很好的抵消作用,就如下式所示:
&&&&&&& U出=U残-ΔU&&&&&&&&& ⑴
&&& 由于变压器的反电动势ΔU取决于di和dt的比值,即:
&&&&&&&&&&& ΔU=L*di/dt&&&&&&&&&& (2)
雷电流的di较大,dt是极小,所以ΔU的数值就很大,它对避雷器残压的抵消效果特别好。根据笔者多次在工地现场通过示波器的检测数据证明,这种采用共模扼流圈的残压降低技术能够抵消掉残压的90%电压值,确实是个值得广泛推广应用的新技术。在四川一个大型水库边有一所规模比较大的医院,它们安装的监控和有线对讲系统,接连几年都被雷电损毁,避雷器该加的都加了,避雷针和接地也是做了,始终无法避免设备被雷击的现象,原因是这个地方的雷击实在是太厉害了,最后还是笔者使出了这一绝招才彻底解决了难题。实际上,造成系统设备损坏的罪魁祸首就有上面“三十八问”中提到雷电地反击现象,这种现象比较隐蔽,很多人无法解释也感到很难理解,但确实是真实存在并能够被科学解释的。根据上面谈到的低残压防雷技术的原理,共模扼流圈同样具有降低雷电地反击瞬时过电压的能力。
新型低残压防雷技术是一个经过验证了的低成本、高可靠、简单可行的新技术,希望能够在弱电安防系统中得到推广,以减小雷击造成的损失。
&&&&&&&&&&&& 图3
五十、共模扼流圈在绕制时有什么要求?
答:这种扼流圈在制作时要满足以下要求:
1、绕制在线圈磁芯上的导线要相互绝缘,以保证在瞬时过电压作用下线圈的匝间不发生击穿短路。
2、当线圈中流过瞬时大电流时,磁芯不能出现饱和现象。实践证明:磁环的抗饱和能力较好。
3、扼流圈中的磁芯应与线圈绝缘,以防止在瞬时过电压作用下两者之间发生击穿短路。
4、线圈应单层绕制,这样做可以减少线圈的寄生电容,增强线圈对瞬时过电压的耐受能力。
5、线圈在磁环上的绕制匝数在12~18匝之间较好,线圈用优质的RVV0.75规格铜芯线,以满足上述要求。
五十一、小区盗窃案曝露出了什么问题?
答:2010年6月14日,成都西郊“今日润园”小区再一次发生盗窃案,住户损失惨重。住户们愤怒地大声质问物业公司:监控系统已经安装了,为什么劫贼还能够频频做案得手,既然不能防盗防贼那么这个所谓的安防系统又有什么作用?确实,让我也是大惑不解。但是我们检查现场,却发现围墙的红外监控系统被人已经关断。查监控录像,摄像头清晰的记录下了劫贼作案的整个过程,历时约40分钟。作案中因为需要翻越一段玻璃围墙,两个劫贼经过这一段围墙就会造成摄像头的剧烈抖动,如若监控室有人值班,不可能发现不了这一反常现象,在事实面前物业公司的人无话可说。现在有关这段录像还在我电脑内保存着,是清晨5点过一点发生的事,盗贼的面相被摄像头拍摄得清清楚楚,作案过程被围墙上的摄像头完整的记录了下来,围墙上灯光的关闭就像是有人在配合一样那么丝丝相扣。但是遗憾的是,这段录像物业公司的人根本就不敢公之于众,甚至不敢上报给公安机关。为什么?当然是有原因的:&& 1、“今日润园”小区的住户早就对该物业公司的管理存在诸多的意见和异议,部分住户希望调换物业公司,并要求必须落实有关承诺,当时住户和物业公司正处于关系特别紧张时期,这段录像如果公布无异于点燃火药桶里面的导火索。&& 2、由于物业公司给保安人员的工资待遇太低,素质稍高的人员都早已离去,剩下的人实在不敢恭维,是否属于是内外勾结笔者无法下结论。&&& 3、物业公司领导层不稳,互相之间正在忙于争权夺利,哪有心思去搞好管理。考虑到今后和该物业公司的合作前景,安装单位―泸州星灵安防工程公司被迫出面承担了责任,花了三天时间对系统再次做了彻底检查,由于这个公司在安装改造过程中在小区以优良服务态度和严谨的技术赢得了小区住户的好评,住户的怒气才得以化解,好不容易了结了这一事情,保全了“今日润园”小区的物业公司不被赶走。
“今日润园”、“今日花园”、“今日田园”三个住宅小区都是属于一个物业公司,以“今日田园”小区最为高档,以“今日花园”住户最多。但是物业公司由于管理上的失误,三个小区运行都比较失败。
物业公司首先是一个服务性行业,保证小区的安全是对物业管理的起码要求。一般安全防范系统是把人力防范、实体防范和技术防范三种防护手段结合来运行的方式。人防是基础,而现在技防的作用越来越重要,是因为技防能够提供需要的图像证据,就避免了许多不必要的扯皮,所以小区的监控系统非常重要,是物业服务过程中必不可少的。小区的这些技防系统,在设计和施工过程中就一定要有超前意识、质量意识,同时还有一个重要的原则,就是:施工一定要找有资质、有公信力的单位,因为施工者决定了系统质量和今后系统维修,绝不能因为便宜或是其它因素忽视这个原则,否则将会带来无穷的烦恼。
就以这三个小区为例,“今日田园”“今日花园”两个小区是由和物业公司同属一个集团公司的建筑公司水电队施工完成的。水电队仅有强电施工能力,既没有弱电工程的施工资质,更没有弱电施工方面的人才和技术,为什么要他们来施工呢?据说是因为一家人,不会要高价,肉烂了是在一个锅里。但是因为缺失监督,恰好这两个小区最后的结局是特别令人失望。“今日花园”小区的弱电系统在建成半年的09年9月被雷击多次以后,经查整个系统已经就不能正常工作,至今()仍然没有人进行过任何维护,系统还处于瘫痪中。“今日田园”小区弱电系统是在2010年1月竣工,当时验收就发现存在较多的质量问题,但是就因为是一个公司,施工者根本就可以置之不理,造成在2010年的8月份系统被雷击损毁,快一年了弱电安防系统还没有被修复使之正常工作,这两个系统没有被维修原因何在?是因为系统施工者―本集团公司的水电队拒绝维修,理由是他们只负责施工,施工完毕,他们的任务也就完成,维修是供货商的事。但是供货商可能负责维修吗?从来没有任何合同进行过约定,签订的仅有设备供货合同。可笑的是集团公司对这种只管施工不管维修的诡辩竟然无计可施只能听之任之。而当时“今日田园”弱电系统搞的是网络设备,价格奇高,被吹嘘得几近神化。公司内有关部门后来被迫向外进行招标来维修整改,结果却是没有一家弱电公司接招应标,用句业内人员的话说,是这家公司的“水太深”,公司内有人咬人太狠其信用破产名声在外。这种结局对公司的形象损害较大,不利于公司的商业运作,特别是会影响公司的房产销售业务,值得公司思考和警惕。
另一个“今日润园”小区完全是依照市场化运作方式来进行,有招标竞标评标,由报价较低且预先半垫支设计安装的具有二级弱电安防系统设计施工资质的四川泸州星灵安防工程公司施工,安装完毕经过三个月试运行后由专业技术人员进行了打分验收。一年多来,系

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