前端设备安装与接地设计技巧

前端设备安装一般为架设安装，根据现场情况，可利用现有电杆、屋顶、墙体等作为安装地点。如果没有现成的架设支撑体，则需单独架设立杆和配置立杆套件等。

前端部分设备包括摄像机、镜头、支架、防护罩、云台、室外机箱、防雷器、立杆及网络视频服务器或编码器等。安装工艺要求介绍如下。

（一）摄像机及辅件设计

（1）摄像机宜安装在监视目标附近不易受外界损坏的地方，安装位置不应影响现场设备运行和人员正常活动。安装的高度方面，在室内宜距地面2.5～5m，在室外宜距地面4.5～10m。摄像机镜头应避免强光直射，保证摄像管靶面不受损。镜头视场内，不得有遮挡监视目标的物体。摄像机镜头应从光源方向对准监视目标，并应避免逆光安装。当需要逆光安装时，应采用宽动态机型，同时降低监视区域的对比度。从摄像机引出的电缆宜留有1m的余量，不得影响摄像机的转动。摄像机的电缆和电源线应固定，不得用插头来承受电缆的自重。

（2）安装云台时，电缆与摄像机连接必须牢固，并留有足够余量，不得影响云台的转动。

（3）安装防护罩时，应当考虑安装环境、外观、重量等因素；室内摄像机防护罩的安装需以装饰性、隐蔽性和防尘为主要目标；室外摄像机防护罩的安装需考虑适应不同环境的使用。

（二）防雷与接地的设计

前端设备安装于室外，易遭到雷击；前端设备的电源一般在现场就近取用，易受雷电影响产生高压和浪涌电流。如果没有防雷、避雷措施，前端设备的运行将得不到保障。易导致一体化摄像机短期内大量损坏，使系统崩溃。为了使前端设备能可靠、长久地运行，摄像机杆和前端机箱须接地。前端应采用电源防雷措施，监控立竿和监控机箱统一接地，每个监控点做一套独立接地系统，要求接地电阻≤10Ω。机箱和立杆统一接地。

（三）支架与护罩的设计

高速球和枪式摄像机均采用其相应专用支架，以保证设备牢固，同时考虑到整体外观效果。室外一般采用压铸铝室外壁装支架，图5-74、图5-75所示为某支架与防护罩的外形及规格。（注意，括号中数值单位为in，其他均为mm）

图5-74 某支架外形及规格

图5-75 某防护罩外形及规格

（四）室外机箱的设计

机箱防护等级达到IP54。箱体厚度方面，背板要求不小于1.5mm，其余面板要求不小于1.0mm。箱体表面要求采用可靠的防腐防锈措施，箱体底板必须冲孔，孔要均匀分布，以利于散热和排水。箱体左右两侧及上部中央开散热孔，要求使用冲孔或百页式。设备箱必须固定牢固，所有箱体进出线口需带防水锁扣。箱体应该有防盗措施。箱体应该有充足的安装空间，方便设备安装维护。箱体进线孔必须有胶套保护，防止各种线缆被挂伤。箱体应留有适当位置来安装接地铜条，留有接地固定位置，箱体宜贴上机柜的各种功能标签以便维护。

1.机箱安装工艺

（1）机柜或机箱的安装必须牢固稳定，具有防风和抗震措施。

（2）有防晒保护，机柜内温度不能过高，机柜需要有一定的防晒保护，并提供内部散热与排风。

（3）有防雨保护，在露天能经受雨水，机箱内的电气设备不会因为漏雨水造成短路。

（4）有防盗保护，机柜有防盗、防撬保护。

（5）有防尘保护，在机柜进风口和出风口处应安装防尘过滤网。

（6）立式机柜放置时与同列机架应为一条直线，无明显参差不齐，整列机架允许偏差为2mm。机柜的安装垂直度应满足上、下偏差不大于机柜高度的千分之一。

（7）挂式机柜的承载体必须坚固（如建筑承重墙、柱等），具有长期稳定性；挂设后不得有影响美观的明显几何偏差；挂式机箱装于室外时，应装有遮阳板。

2.设计施工

（1）箱体安装。室外设备箱必须能抗高温、抗严寒、抗雷击，并具有较强的防撞击、防盗，以及温控风扇等功能设备，具体尺寸大小可根据内置设备的尺寸进行设计。

当箱体安装在墙壁上的时候，必须做到水平（墙壁本身倾斜的情况除外，但应尽量避免），倾斜度不超过5°。安装时所用膨胀螺钉须使用4颗，直径8mm以上，人力摇晃不能使箱体晃动。箱体距墙边缘15cm以上。如箱体在室外且在箱体内开孔固定的，需在4个膨胀螺钉接口处用玻璃胶做防水处理。当箱体安装在立杆（不包括路灯杆、电力杆）上面时，必须做到水平，倾斜度不超过5°，高度不得超过3.5m。使用抱箍固定，箱体能装载100kg以上设备。

室外设备箱内要有散热风扇，箱体要有空气交换的窗洞，窗洞要考虑防尘、防雨，散热量大的设备要尽量分层安装。

（2）专用箱内部设备的安装及线缆走线。按照设计文件指定的位置，安装专用箱内部设备，如数字光端机、ADSL调制解调器、避雷器、电源模块等。箱内线路沿箱体壁时应穿入安装在箱体内四周的理线环固定，线路悬空时用扎带固定，线缆不得被设备压住。箱体内设备电源线与数据线应分开走线。线缆进入箱体前应做滴水弯，避免雨水沿线缆流入机箱。线缆进入箱体后，应用扎带捆扎，沿箱体边缘走线，以保持箱体内的整洁，便于维护。

（3）室外机箱的结构布局（见图5-76）。箱体的顶部是屋顶式防辐射太阳罩，能有效地阻挡太阳的热辐射及雨水；两边开有百叶窗，在百叶窗的内部装有防尘过滤网，能有效防止粉尘进入箱体内部；在百叶窗上装有温控散热风扇，能有效降低箱体内部温度；箱体内的隔板为可调式隔板，能对箱体内的空间随意调节；箱体的门框上有防水槽，箱门上装有防水密封橡胶，能有效防止雨水、粉尘进入箱内；箱底有下凸10mm的凸台，能防止雨水倒流。

（五）供电系统设计

电能质量要求：电压偏移范围±2%；频率偏移范围±0.2%；电压波形畸变率3%～5%；达不到标准时应采用稳压或稳频措施；在电源污染严重、影响系统正常运行时，应采取电源净化措施。

图5-76 室外机箱的结构布局示意图

电源选择要求：采用直流或交流电源取决于厂商设备的要求。采用直流电源时，要保证电源模块的额定功率符合设备的技术要求，可使用设备厂商提供的电源模块。采用交流电源，应采用220V/50HZ的单项交流电源，并应配置专门的配电箱。当电压波动超出3%～5%的范围时，可设稳压电源装置。稳压装置的标称功率不得小于系统使用功率的1.5倍。(www.xing528.com)

屏蔽的电源电缆与通信电缆并线时不需要分隔，非屏蔽的电源电缆与通信电缆之间最小的距离为10cm；用电源管道隔离物（金属或非金属）来分隔通信电缆与电源电缆。室外布线的抗磁要求，需要充分考虑到各类电磁干扰对信号传输产生的影响，主要要求见表5-13。

表5-13 强电与弱电并线时间距设计规格

电缆的敷设符合下列要求：电缆的弯曲半径大于电缆直径的15倍；电源线尽量与信号线、控制线分开敷设；室外设备连接电缆时，从设备的下部进线；电缆长度应逐盘核对，并根据设计图上各段线路的长度来选配电缆；宜避免电缆的接续，当电缆接续时应采用专用接插件。传送摄像机到视频服务器的视频模拟信号时，长度宜控制在200m之内，采用SYV75-5或SYV75-3电缆（一般情况，SYV75-3电缆可以传输150m、SYV75-5可以传输300m、SYV75-7可以传输500m）；距离超长，电缆达不到视频质量要求时，可采用视频光端机或光调制解调器等方法来解决。

电源线路：电源连接导线截面积宜采用2×1铜芯线；相线宜采用红色、黄色或绿色；在与防雷器的接线柱相连时，连接导线应将线头剥皮，并采用U型线鼻子压接。连接导线的长度要求不宜超过50cm。

防雷器地线：防雷器正面“Line in”接地接线端子上所引入的地线线径截面积采用6mm²的多股铜芯地线（黄绿色）；防雷器背面“Equipment”接地接线端子上所引出的地线线径截面积宜采用不小于1.5mm²的多股铜芯地线（黄绿色），用于连接设备金属外壳。在与防雷器的接线柱相连时，连接导线应将线头剥皮，并采用U型线鼻子压接，然后用接线柱上的螺钉将线鼻子与防雷器接线端子拧紧。

视频线路：防雷器输入与输出视频线路线径应一致，视频线采用SYV75-5-3的铜缆。视频连接头采用BNC，宜采用焊接方式。视频连接导线长度不宜超过0.5m。

控制线路：进出防雷器云台控制线，其线径应尽量一致，线径截面积采用不小于1.0mm²的多股铜芯线，其连接导线长度不宜超过0.5m。

（六）防雷设计

设备直流电源工作地应从接地汇集排上引入，所有交、直流配电设备的机架应从接地汇集排上引入保护接地线。交流配电屏中的中性线汇集排应与机架绝缘。严禁采用中性线作交流保护地线，配线架应从接地汇集排上引入保护接地。同时，配线架与机房通信机架间不应通过线缆走道形成电气连通；设备的接地应单独与接地汇集排相连，不得在一条接地线上串几个需要接地的通信设备；设备机架应从接地汇集排上就近引接地线，不得通过安装加固螺栓与建筑钢筋相碰而自然形成的电气接通；设备机架与接地汇集排之间的连线，其截面应根据通过的最大负荷电流确定，一般应采用有塑料外套的多股绝缘铜线，严禁使用裸导线布放；进入监控中心的架空电缆入室端和摄像机装于旷野，塔顶或高于附近建筑物的电缆端，应设置避雷保护装置；防雷接地装置宜与电气设备接地装置和地埋金属管道相连；当不相连时，两者间的距离不宜小于20m；不得在两建筑屋顶之间敷设电缆，应将电缆沿墙敷设置于防雷区内，并且不得妨碍车辆运行；系统的工程防雷接地安装应配合土建施工同时进行；室外摄像机（带云台）需在解码器前端安装防雷器；现场视频服务器防雷要求在工控机/视频编码服务器视频输入端口每路安装10f/BNC信号SPD，在信号控制线上每路安装24DCP信号SPD，在雷击高发地区，可选用三合一型防雷器进行保护，如图5-77所示；机箱安装在室内时，设备不必保护接地。机箱安装在室外时，设备必须具备保护接地。机箱外壳接地线（保护地线）的线径要求≥16mm²，且必须保证牢固地连接建筑物地网上。建筑物无地网时必须通过角钢入地；保护地线连接处需清除油漆、污垢等，使用螺栓或是焊接固定连接，同时做防锈防腐处理；当支架顶安装位置低于建筑物楼顶平面时，可以不考虑防雷；当支架安装在建筑物楼顶或立杆上时，一般应在支架顶端加装避雷针，或避雷针、支架、设备外壳应连接成为一体，通过≥16mm²接地电缆或扁钢连接到建筑物地网上，或者通过角钢入地，其接地电阻应≤5Ω；当设备支杆安装处周围有高层建筑物、铁塔等时，设备支杆顶部在高层建筑物、铁塔等避雷针覆盖区内，设备支杆可以不安装避雷针（电力杆上安装设备除外，避雷针覆盖区是指避雷针顶对地45°夹角内的区域）。

图5-77 某三合一防雷器

说明：该防雷器有前后两个面板，正面接线面板上印有“Line in”，表示此面输入线路为从远端（监控机房、市电等）引进线路接入端；背面接线面板上印有“Equipment”，表示此面输出线路为连接被保护设备的线路。防雷器正面左边和背面的右边分别有两个绿色的接线柱，用于云台控制线路的连接。防雷器正面和背面的中部分别有一个BNC视频线连接的母头，用于同轴视频缆的连接。防雷器正面右边和背面的左边分别有三个棕黑色接线端子，由上至下分别标示有“L、N、PE”字样，分别连接电源线路的相线、零线、地线。防雷器正面中上部有一红色的功能指示灯。

（七）接地设计

系统的接地宜采用一点接地方式，接地母线应采用铜制线，不得形成封闭回路，不得与强电的电网零线短接或混接。前端子系统的接地系统应按标准YD 5098—2005《通信局（站）防雷与接地工程设计规范》的要求，按等电位原理设计。前端子系统所在地区土壤电阻率低于700Ω·m，其地网的工频电阻宜控制在10Ω以内，当前端子系统的土壤电阻率大于700Ω·m，可不对地网的工频电阻予以限制，此时地网的等效半径应大于等于20m，并在地网四角敷设20～30m辐射型水平接地体。当地网的接地电阻值达不到要求时，可扩大地网的面积，即在地网外围增设1圈或2圈环形接地装置。并在四周设置辐射式延伸接地体，延伸接地体的长度宜控制在20～30m。环形接地装置由水平接地体和垂直接地体组成，水平接地体周边为封闭式，与地网宜在同一水平面上；环形接地装置与地网之间以及环形接地装置之间应每隔3～5m相互焊接连通一次。所有接地极的接地电阻应进行测量；经测量达不到设计要求时，应在接地极回填土中加入无腐蚀性长效降阻剂；当仍达不到要求时，应采取更换接地装置的措施。防雷器输出线和输入线、接地线靠近，并排敷设。这种情况对串并式防雷器的影响比较严重。当串并式电源防雷器的输出线（已保护的线）和输入线（未保护线）、地线靠近敷设，会使输出线中感应出瞬态浪涌，虽然其强度较原来小，但仍可能是危险的。解决这个问题的方法是将输入线、地线与输出线分开敷设或垂直敷设，尽量减少并行敷设的长度，拉开敷设的距离。防雷器接地线没有与被保护设备的保护地相连，即采取单独的防雷接地。这将使被保护线与设备保护地之间可能在瞬态时存在危险电压，解决这个问题的方法是防雷器的接地应与设备保护地相连。接地安装如图5-78所示。

图5-78 接地安装示意图

（八）室外立杆设计

根据现场实际情况确定立杆位置，沿道路安装应确保不影响道路交通和大型车辆通过，沿建筑外墙安装应确保不造成安全隐患，在建筑旁安装应确保不影响建筑基础和不影响建筑外部结构，沿湖区、江河安装应确保不影响防洪安全，在景区安装应考虑特殊仿古立杆或工艺立杆，确保不破坏景区景色和整体观感。

1.立杆杆基设计

基础灌注应根据实际需要灌注，基本原则：基础灌注重量（kg）=横臂杆承受重量（kg）×横臂杆长度（m）×立杆高度（m）×防风等级×3

基础灌注应为钢筋混凝土灌注：基础灌注深度≥1.5m

基础灌注应为8孔或12孔螺母对应立杆基座，以便于调整立杆方向。立杆杆基的建设规格如图5-79所示。

图5-79 立杆杆基的建设

2.立杆杆身设计

横臂杆长度依据现场情况来确定。对道路的监控应尽量延伸到双向道路分界线。立杆基杆高度依据现场情况确定。市内道路基杆高度≥4.5m（此为国内城区道路限高高度）；高速或高等级道路基杆高度≥6m；景区或非道路区域立杆≥3m，以不影响正常使用及不影响周边环境和车辆通过为准。

专用立杆与水泥电杆的尺寸布局规格示意如图5-80所示。

立杆孔径及材质标准一般为，杆身为电镀锌，外涂防锈漆并喷塑。

（1）无横臂杆时，基杆为5～6m，负重≤20kg；基杆直径≥12cm，内径≤9cm。

（2）横臂杆2m时，基杆为5～6m，负重≤15kg；横臂杆直径≥10cm，内径≤8cm；基杆直径≥15cm，内径≤12cm。

（3）横臂杆为4m时，基杆5～6m，负重≤15kg；横臂杆直径≥15cm，内径≤12cm；基杆直径≥20cm，内径≤17cm。

（4）横臂杆6m为时，基杆为5～6m，负重≤15kg；横臂杆直径≥15cm，内径≤12cm；基杆直径≥22cm，内径≤17cm。

3.杆基座及杆身规格设计（见图5-81）。