Как сделать грозозащиту для видеокамеры
Зачем нужна грозозащита для видеонаблюдения
Ни для кого не секрет, что система видеонаблюдения предназначена для того, чтобы обезопасить объект от противоправных действий со стороны посторонних. Однако сама система тоже может нуждаться в дополнительной защите в определенных случаях. К примеру, так происходит при неблагоприятной погоде, во время грозы, которая может запросто вывести надолго из строя дорогостоящую электронику. Для этого применяется комплекс мероприятий и технических решений под названием «грозозащита».
В каких случаях оправдано применение грозозащиты
Задачей таких решений является защита всего множества устройств, составляющих комплекс видеонаблюдения: видеокамеры, линии питания, видеорегистратор, сервер и блок питания. Любое из них может пострадать от перенапряжения, которое возникает в цепи из-за удара молнии.
В первую очередь, под угрозой находятся те камеры и другое оборудование, которые работают на открытой местности. Если устройство спрятано под навесом, который оснащен молниеприемником, то защита не является обязательной. Но и линии питания, и линии передачи сигнала, должны находиться под защитой от грозы и молний.
Существующие современные решения позволяют противодействовать наводкам в витой паре или коаксиальном кабеле. Высокий ток в кабеле является губительным для видеокамер и другого дорогостоящего оборудования. При попадании молнии в кабель происходит выход из строя видеокамеры и видеорегистратора в большинстве случаев.
Вполне вероятна также угроза поломки всей системы наблюдения, включая и архив с записями съемок. Кроме непосредственно угрозы попадания молнии, грозозащита убережет кабель системы от негативных действий высокочастотного тока, что возникает при прохождении кабеля поблизости от трансформаторных распределительных станций.
Для систем видеонаблюдения грозозащита ставится, чтобы уберечь оборудование от перепадов напряжения. Оно может быть вызвано не обязательно ударом молнии в любую часть системы, но также и выходом из строя любого из ее элементов. Что касается наружного оборудования, то, по идее, для его защиты можно воспользоваться специальным навесом.
Но от всех последствий высокого перенапряжения он защитить не сможет. С другой стороны, при прямом попадании в кабель молнии вообще не спасет никакая защита. Однако уберечь оборудование от электромагнитных наводок, вызываемых грозовыми разрядами, она вполне способна.
Что учитывать при установке грозозащиты
Есть несколько ключевых моментов обустройства грозозащиты:
Подключение происходит следующим образом: грозозащитное устройство подключается как можно ближе к прибору, который оно будет охранять, в созданный для этого разрыв линии. На крышке прибора обычно указывается направление подключения. Обязательно соединить клемму заземления и заземляющий контур. Для того, чтобы восстанавливать работоспособность устройства после скачка напряжения и срабатывания защиты, нужно будет заменить плавкие предохранители.
Заземление витой пары
Из-за ударов молний происходят резкие перепады напряжения. Это приводит к тому, что оборудование выходит из строя, потому что экранирующая оплетка кабелей была в свое время заземлена неправильно. Чтобы защита была эффективной для всех случаев, необходимо сделать точку заземления симметричной витой паре.
Для этого потребуются дополнительные устройства, а в линию подключения для витой пары добавляется автоматический трансформатор. Если в системе планируется использовать экранированный кабель, то можно прибегнуть к разъемам типа RJ 45, и в этом случае на выход из трансформатора припаивают экран.
Инсталляция провода с экранированием в других случаях не является целесообразной – большинство оборудования не оснащено входными симметричными схемами с отводами. Если выводов под заземление или экранированных разъемов не предусмотрено, то оплетка кабеля защищается симметрирующим трансформатором. Для этого пользователь покупает UTP-кабель.
Критерии выбора грозозащиты
Такое оборудование, как правило, помещается в коммутационные коробки, ставят которые поблизости видеокамер. Если устройство, защищающее от грозы, помещают в термокожух, то нужно обращать внимание на то, как оформлено внутри его пространство. Еще обращают внимание на температурный режим, в котором может работать оборудование по грозозащите.
Подбирая такие устройства для своего объекта, особенно те, которые будут оберегать линии питания, следует придавать значение напряжению и силе тока. Некоторое оборудование призвано работать на постоянном токе, а другое – вполне может быть, что на переменном.
Среди различного оборудования с функциями грозозащиты различают несколько основных видов:
Чтобы обеспечить пристойный уровень грозозащиты, оборудование целесообразно помещать внутрь термокожухов, которые смогут дополнительно защитить его от высоких и низких температур. Но это касается устройств, работающих за пределами здания. А то, которое размещается внутри помещения, лучше ставить вблизи защищенной аппаратуры.
В случае поражения разрядом видеокамеры или линии ее подключения, риск попадания и разрушения распространяется и на диспетчерский центральный пункт. Чтобы обеспечить действительно комплексную защиту, нужно на линии подключения устанавливать защитные устройства не только со стороны камеры, но и от места расположения центрального процессора.
Грозозащита для IP видеооборудования
Если аналоговые устройства еще могут пережить сильную грозу, то в случае с IP видеонаблюдением без соответствующей защиты никак не обойтись. Прежде всего, она предохраняет цепи оборудования от губительных скачков напряжения. Такая защитная система может быть внутренней либо наружной.
Что касается внутренней, то с ее помощью происходит ограничение импульсного напряжения. Она охраняет приборы и устройства от неблагоприятных наводок, которые появляются в процессе передачи сигнала на значительные расстояния. Внутренняя защита полезна для видеокамер и охранных систем, мониторов и регистраторов, антенн, сетей подключения, сетей Ethernet. Функции наружной защиты – это перехват молниевого заряда и перенаправление его в землю.
При подключении грозозащиты для IP оборудования, устройство, представляющее собой диодный мост, включается в разрыв линии (кабеля). Оборудование оснащено специальным диодом, сработка которого происходит в ситуации, когда происходит разница потенциалов на входе и выходе, и ее значение превышает установленный предел.
Если срабатывает грозозащитное устройство, то происходит замыкание проводов с одновременным отведением лишнего разряда в землю. Именно таким образом удается защитить чувствительное видеооборудование в сети от преждевременных поломок. Но для этого, должно еще быть организовано правильное заземление.
Как подсказывает статистика, почти треть всех поломок IP оборудования для видеонаблюдения происходит вследствие импульсного перенапряжения, которое всегда сопровождает явление грозы. Для защиты видеокамер и другой аппаратуры нужно придерживаться нескольких важных правил.
Во-первых, устройства защиты нужно устанавливать на все виды наружных видеокамер. Во-вторых, обязательным условием сохранности системы наблюдения является защита всех цепей питания, а также сигнальных линий. В-третьих, модуль грозозащиты устанавливаются в коммутационные коробки, которые обязательно размещаются, как можно ближе к камерам наблюдения.
Построение эффективного грозозащитного комплекса
Самое серьезное внимание построению грозозащитного комплекса должно уделяться в момент разработки видеонаблюдения на объекте. Для защиты оборудования можно прибегнуть к помощи грозозащитных комплексных устройств, также понадобиться организация корректного заземления в здании и около него. Выбирать модуль грозозащиты можно, основываясь на типе видеокамер и линий передачи сигнала.
Эффективный грозозащитный модуль обеспечивает постоянную пассивную защиту наблюдению по всей линии движения сигнала, а также активную защиту на линии его питания. Как только в линиях возникают импульсные перенапряжения, спровоцированные разрядами молний или сильным электромагнитным полем, то на период действия такого напряжение устройства. Находящиеся под защитой, должны быть отключены от линий.
Возврат в рабочее состояние будет происходить в автоматическом режиме, как только напряжение достигнет своего нормального уровня. Чтобы устройство работало устойчиво, ему потребуется обязательное заземление. Допустимое значение импульсного тока в линии достигает 100А. Комплекс должен быть способен работать в температурном диапазоне от – 40 до + 50 градусов по Цельсию.
Главными достоинствами эффективного грозозащитного комплекса должны быть следующие параметры:
Применяя такое сложное оборудование, как видеонаблюдение, во внешней среде, необходимо предусмотреть все возможное, чтобы защитить его от погодных условий и других разрушительных внешних факторов. Устройства по грозозащите являются одним из основных средств для обеспечения бесперебойной работы системы во время неблагоприятной погоды, такой, как гроза и молнии.
Готовы к выбору? Добро пожаловать в каталог!
Грозозащита и заземление системы видеонаблюдения
Видеонаблюдение рассчитано на длительную работу в любых условиях, но факторы риска выхода оборудования из строя все же существуют.
Одной из причин отказа может быть недостаточная защищенность от токовых перегрузок, создаваемых внешними воздействиями. Не так давно в эту категорию входили только атмосферные явления (молнии, грозы), сегодня это могут быть и техногенные причины, вызываемые наводками паразитных токов от промышленных объектов.
Статическое электричество, накапливаемое на элементах видеонаблюдения, также может быть причиной выхода из строя. Особенно этим «грешат» пластики и подвижные части оборудования, вызывающие трение.
Еще одна причина – это скачки напряжения при коммутационных переключениях. То есть включение блока питания или подключение патч-корда в разъем вполне может вызвать скачок напряжения, способный навредить электронике.
Роутер после грозы
На фотографии видно, что воздействие произошло со стороны разъемов подключения витой пары. Кстати, как мастер по ремонту различной электроники, могу сказать, что неисправности после ударов молнии и воздействия статического электричества очень плохо поддаются диагностике. Связано это, прежде всего, с очень кратковременным воздействием на оборудование, и зачастую таких повреждений, как на фото,не видно. Просто скачок настолько мал по времени, что визуально можно не выявить никаких повреждений, а вот внутри электронных компонентов – полная «каша». Они даже бывают вроде рабочими, но параметры изменены настолько, что их нормальное функционирование просто невозможно.
Заземление
Сразу можно сказать, что хорошая грозозащита без качественного заземления невозможна. Для того чтобы установка видеонаблюдения велась по всем правилам, нужно позаботиться о хороших заземляющих контурах. Конечно, если видеонаблюдение расположено только в помещениях, то этот момент можно и опустить. Но, скорее всего, в здании есть уже заземленная техника,и можно воспользоваться готовым вариантом, не организуя собственный заземлитель и токоотвод. Подробнее о видеонаблюдение для частного дома по ссылке.
Уличное расположение видеокамер требует наличия заземления – это аксиома. При его отсутствии приборы грозозащиты просто некуда будет подключать: оно необходимо для стока атмосферного или статического электричества. Контур заземления у опоры, на которой расположена видеокамера, может выглядеть так:
Сами молниеотводы, конечно, желательны, но использовать их стоит там, где это действительно необходимо. Например, в местности с близким расположением водоемов или если рядом находятся массивные металлоконструкции, которые являются концентраторами.
Одно важное замечание: от самого молниеотвода до заземляющего контура должен быть проложен проводник без изгибов, смоток и петель. Только таким образом достигается максимальная эффективность ухода в землю мощного электрического разряда. Петли и кольцевые смотки играют роль сопротивления току и сами являются источниками электромагнитных излучений; также при ударе молнии они нередко загораются и расплавляются.
Приборы грозозащиты
Из рисунка выше видно, что приборы грозозащиты должны быть установлены на обоих концах линий связи и питания. То есть если воздействие внешних напряжений обращено на шлейфы, то элементы грозозащиты должны защищать слаботочную электронику с обеих сторон. Но их, конечно же, лучше всего расположить как можно ближе к видеокамерам, коммутаторам или видеорегистраторам. Это нужно для того, чтобы сократить незащищенные участки соединительных линий.
Установка грозозащиты непосредственно около видеокамер в коммутационной коробке
На фото видны платы защиты по питанию в верхних углах, а в нижних – устройства для защиты витой пары SP004.
Тоже самое оборудование располагается и в коробках в непосредственной близости от коммутаторов и регистратора.
Устройства грозозащиты могут быть выполнены в разном форм-факторе, предназначаться для различных напряжений питанияи разнообразных интерфейсов видеокамер и сопровождающего их оборудования.
Например, вариант для разъемов SUB-D идеально подходит для защиты интерфейсов V-24,RS485: они используются в промышленном оборудовании и в том числе – для интеграции видеонаблюдения в другие охранные системы.
Грозозащита для коаксиального кабеля
Принцип работы грозозащиты
Конечно, не всем интересно, как это работает: работает и ладно! Но знать основные принципы и не купить «кота в мешке» интересно многим. Грозозащита строится на следующих электронных элементах:
Из этого списка самые невостребованные – устройства, которые основываются на работе плавкого предохранителя. У них очень большое время срабатывания и прибор успевает сгореть до того, как тонкий проводник перегорит. Но и это еще не все: при высоковольтном разряде ничего не стоит пробить также небольшой воздушный диэлектрик и все равно спалить туже видеокамеру.
Самый действенный метод – это когда разряд уходит в землю: такой принцип обеспечивают варисторы, супрессоры и газонаполненные разрядники. Они ставятся между сигнальными жилами и землей. При их пробое происходит, так скажем, «замыкание» питающей или сигнальной линии на заземление, предотвращая тем самым распространение импульса высокого напряжения дальше места этого замыкания.
У них не только более низкий порог срабатывания, но и принцип, обратный предохранителю. То есть предохранитель разрывает цепь, а, например,варистор, наоборот, замыкает.
Все устройства с таким принципом работы называются УЗИП (устройство защиты от импульсных перенапряжений). Они делятся на три категории по предназначению класса защиты:
В заключение можно сказать, что затраты при монтаже систем видеонаблюдения, учитывая установку качественной грозозащиты, не идут ни в какое сравнение с тем, что, возможно, будет нуждаться в замене при выгорании из-за попадания высокого напряжения в инфраструктуру сети.
Грозозащита и молниезащита для видеонаблюдения: когда необходима установка?
Системы видеонаблюдения являются эффективным средством поддержки безопасности на охраняемых объектах.
Исходя из того, что эти системы включают в свой состав много различных электронных устройств, они являются очень чувствительными к внешним воздействиям.
Разработчики подобного оборудования придумывают много разных решений, чтобы обеспечить эффективную защиту устройств видеонаблюдения от перепадов температур, дождя, снега и пр.
Если от перечисленных факторов защиту реализовать достаточно просто, то гарантировать защиту оборудования от разрядов, возникающих во время грозы, или от прямого попадания молнии оказывается достаточно сложно.
Для этой цели и была разработана молниезащита видеонаблюдения, которая должна защищать оборудование от разрядов молний.
Что такое громо и молниезащита в видеонаблюдении?
Во время грозы существует три фактора, которые способны нарушить правильное функционирование систем наблюдения:
Грозозащита для видеонаблюдения представляет собой комплекс мер и спецустройств, которые поддерживают работоспособность оборудования систем наблюдения во время грозы.
Этот комплекс должен обеспечить защиту от импульсных скачков напряжения, возникающих при разряде молнии, а также от прямого попадания молнии в объект, на котором расположены элементы видеонаблюдения.
Создание системы грозозащиты должно предусматривать:
Качественная защита систем видеонаблюдения может быть обеспечена только в случае комплексной реализации всех перечисленных выше мер.
Когда нужно применять устройства защиты
Современные системы видеонаблюдения устанавливаются как внутри помещений, так и снаружи зданий.
В первом случае для защиты от грозы достаточно будет использовать специальные устройства, которые защищают оборудование от импульсных перепадов напряжения и от электромагнитных наводок, возникающих во время ударов молний.
Дополнительной защиты камер и видеорегистраторов не потребуется, поскольку объект должен иметь свою собственную грозозащиту, которая должна сработать в случае грозовых разрядов.
Если камеры устанавливаются снаружи объекта, то следует предусмотреть их дополнительную защиту от возможного попадания молнии – они должны иметь собственные молниеулавливатели и контуры заземления.
Кроме этого, зачастую вместо обычных камер наблюдения устанавливают взрывозащищенные камеры видеонаблюдения, которые могут применяться не только на объектах со взрывоопасной средой, а и там, где есть вероятность попадания молнии в элементы крепления камер.
В общем случае внешняя система грозозащиты видеонаблюдения должна иметь в своем составе три функциональных элемента.
Громоотвод используется с целью перехвата молнии и перенаправления ее разряда к токоотводу.
С его помощью мощный разряд молнии переводится к заземленному контуру заземлителя. Заземлитель имеет непосредственный контакт с землей и обеспечивает эффективное рассеивание разряда молнии земной поверхностью.
Элементы внутренней защиты видеонаблюдения представляют собой устройства, которые устанавливаются в разрыв электрической цепи, возле устройств, которые они должны защищать.
Эти приборы функционируют не только в роли модулей, поддерживающих нормальный уровень напряжения, а и позволяют защитить сложное электронное оборудование от любых иных внешних наводок.
Отдельно следует отметить необходимость защиты цифровых IP-видеокамер. Эти устройства более подвержены воздействиям молниевых разрядов, нежели аналоговые камеры.
Поэтому, грозозащита IP видеокамер POE является обязательным элементом системы видеонаблюдения, который позволит сохранить ее работоспособность.
Грозозащита IP видеокамер основана не только на защите самих камер наблюдения, а и линий, посредством которых передаются информационные сигналы и реализуется питание оборудования.
Виды громозащиты
Для эффективной защиты систем видеонаблюдения могут применяться несколько типов защиты, которые отличаются своим функциональным назначением:
Схемы, которые используются при создании молниезащит, должны отличаться своей простотой и функциональностью. В используемых модулях должна предусматриваться возможность смены предохранительных элементов.
Это позволит надежно защищать оборудование и обеспечит эффективное техническое обслуживание систем грозозащиты в случае их срабатывания. Рассмотрим, какие виды громозащиты могут использоваться для надежной защиты видеооборудования.
Заземление витой пары
При ударе молнии может произойти сильный перепад питающего напряжения, что приводит к повреждению коммутационных портов и аппаратной платформы устройств систем видеонаблюдения.
Достаточно часто это случается по причине неправильного заземления витой пары. Чтобы гарантировать надежную защиту в случае использования этого способа коммутации между устройствами, нужно обеспечить соответствующую точку заземления симметричной витой паре.
Для этой цели может использоваться автоматический трансформатор, который подключается в линию витой пары.
В случае использования симметричного кабеля могут применяться разъемы RJ45, а экран кабеля припаивается к выходу трансформатора. Если отводов под заземление или специальных экранированных разъемов нет, то оплетка кабеля может защищаться посредством симметричного трансформатора.
Также для заземления витой пары могут применяться специальные УЗИП-модули, которые представляют собой устройства защиты от импульсного перенапряжения.
Защита цепей питания
Высоковольтные импульсы, возникающие во время грозы, могут наносить серьезный ущерб устройствам видеонаблюдения.
Дело в том, что в этой аппаратуре уже давно не применяются снижающие трансформаторы, а используются импульсные модули питания.
Их особенностью является то, что они очень чувствительны даже к кратковременным импульсным перенапряжениям. Чтобы обеспечить качественную защиту цепей питания следует устанавливать модули защиты от импульсных напряжений.
Защита сигнальных линий
Грозозащита камер видеонаблюдения должна обязательно включать устройства для защиты сигнальных линий – они могут быть коаксиального типа или в виде витой пары.
Как для витой пары, так и для коаксиальных кабелей используются модули УЗИП, которые защищают сигнальные линии, прокладываемые как вне помещений, так и внутри.
Модули УЗИП для сигнальных цепей представляют собой блоки с двумя входами, двумя газоразрядниками, резисторами, конденсаторами и симметричным стабилитроном.
Первый из разрядников осуществляет «грубое» снижение напряжения на корпус, а второй «снимает» его с корпуса и передает на провод контура заземления.
Защита управления
В случае поражения камеры, сигнальных линий или линий питания защита требуется не только камерам, а и оборудованию диспетчерского пульта, с которого происходит наблюдение и управление работой системы.
Защита устройств управления реализуется посредством установки защитных модулей как со стороны камер, так и в месте расположения центральной системы управления.
Как правильно установить защиту от грома и молнии
Эффективная защита систем наблюдения от грозовых разрядов начинается с составления проекта будущей грозозащиты. Он должен включать в себя все этапы защиты, перечисленные выше.
Изначально следует предусмотреть молниеулавливатели для внешних камер наблюдения и их подключение к токоотводам, которые ведут к общему контуру заземления. При возможности следует использовать взрывозащищенные IP видеокамеры.
Обеспечив защиту камер и их монтажных вышек, следует позаботиться о грозозащите видеорегистраторов (если такие используются), а также сетей питания и передачи видеосигналов. Их защищают с помощью специальных УЗИП-блоков, которые нужно располагать как можно ближе к защищаемому оборудованию.
На заключительном этапе нужно установить устройства защиты систем управления и контроля. Наличие такой трехуровневой защиты позволит исключить повреждения аппаратуры во время грозы или, если оно все-таки произойдет, минимизировать материальный ущерб.
Заключение
Если подвести итог, то можно сделать выводы, что эффективная грозозащита систем видеонаблюдения должна иметь комплексный подход.
Только надежная защита каждой из функциональных уровней системы наблюдений позволит защитить ее работу от последствий грозовых разрядов, которые часто встречаются в летний период.
Использование громоотводов, качественного заземления, УЗИП-модулей позволит надежно защитить все оборудование систем наблюдения в случае грозы и иных перепадов напряжения.
Это в свою очередь убережет владельцев от порчи дорогостоящего оборудования и значительных финансовых затрат на его ремонт и замену неремонтопригодных модулей.
Чтобы грозозащита выполнила возложенные на нее функции, важно чтобы ее проектирование и монтаж производили специалисты.
Только квалифицированные сотрудники специализированных компаний могут правильно подобрать грозозащитное оборудование под конкретный объект и используемую на нем систему видеонаблюдения.