Trong bài viết tổng quan về giải pháp chống sét cho hệ thống camera an ninh, chúng tôi đã làm rõ vì sao giông sét là mối nguy hiểm lớn đối với hệ thống giám sát. Tiếp nối chuỗi bài viết này, TAEC sẽ giới thiệu phương án dành riêng cho Camera PoE – dòng camera ngày càng phổ biến nhờ tính tiện lợi, nhưng cũng dễ bị tổn thương khi sét lan truyền qua cùng một sợi cáp mạng vừa truyền dữ liệu, vừa cấp nguồn.
Chỉ một cú phóng điện cũng có thể làm hỏng đồng thời cả nguồn và dữ liệu, dẫn đến tê liệt toàn bộ hệ thống. Do đó, việc triển khai chống sét cho Camera PoE là yêu cầu bắt buộc để hệ thống vận hành bền vững.
Camera PoE là dạng camera IP sử dụng công nghệ Power over Ethernet, cho phép cấp nguồn và truyền dữ liệu đồng thời trên một dây mạng Ethernet. Ưu điểm lớn nhất là giảm thiểu dây dẫn, thi công nhanh chóng và tiết kiệm chi phí.
Camera PoE được triển khai rộng rãi trong: Gia đình, cửa hàng, văn phòng; Nhà máy, kho bãi, khu công nghiệp; Tòa nhà cao tầng, trung tâm thương mại, chung cư; Giao thông, đô thị thông minh, khu vực công cộng.
tham khảo : Công nghệ Ethernet PoE - Tiêu chuẩn, đặc tính kỹ thuật và ứng dụng
► Đây chính là cơ sở để chúng ta xây dựng giải pháp chống sét phù hợp, theo từng lớp bảo vệ.
Để bảo vệ an toàn cho hệ thống Camera PoE, cần hiểu rõ cơ chế xâm nhập của giông sét và nguyên lý phòng chống cơ bản:
Từ đó, giải pháp chống sét cần dựa trên các nguyên lý chung:
Để SPD bảo vệ hiệu quả mà không ảnh hưởng đến hoạt động của camera, cần tuân thủ các nguyên tắc tối thiểu sau:
Giông sét có thể tác động đến hệ thống Camera PoE qua nhiều hướng: từ các cú sét đánh trực tiếp vào cột camera, từ lưới điện xoay chiều, qua đường cáp mạng Ethernet kiêm cấp nguồn, và cả sự chênh lệch điện áp trong hệ thống tiếp đất. Vì vậy, cần có các giải pháp chống sét toàn diện từ các hướng và ở các vị trị khu vực như Trung tâm giám sát, tủ camera, các camera trong nhà và ngoài trời.
Sơ đồ chống sét cho hệ thống camera PoE sử dụng cáp quang và cáp đồng xoắn
Trung tâm Camera giám sát là nơi quản lý toàn bộ hệ thống camera, bao gồm lưu trữ dữ liệu và điều khiển giám sát. Ở trung tâm chưa nhiều thiết bị quan trọng như: Tủ điện trung tâm, switch PoE chính, NVR (Network Video Recorder), server, router, màn hình giám sát.
Nguy cơ bị ảnh hưởng bởi sét lan truyền từ lưới điện và từ dây nguồn, dây mạng kéo ngoài trời. Nếu hỏng tại đây, toàn bộ hệ thống ngừng hoạt động. Các thiết bị thường bị hỏng là switch POE, đầu ghi, tivi và máy tính. Do vậy, phương án chống sét đề xuất gồm:
Có thể chọn các tủ cắt lọc sét sau phù hợp với nguồn cấp cho trung tâm:
Chọn thiết bị chống sét đường dữ liệu bảo vệ tại các port của switch hoặc NVR, hỗ trợ Gigabit + chuẩn IEEE 802.3af/at/bt.
Các tủ camera khu vực (hay tủ nhánh / phụ) được lắp đặt ở các ví trí xa trung tâm, có chức năng làm trung gian để cấp nguồn và kết nối dữ liệu cho một hoặc nhiều camera trong một khu vực nhất định. Trong tủ thường chứa các thiết bị điện tử như: Switch PoE cấp nguồn, bộ nguồn/UPS mini, bộ chuyển đổi quang điện, bộ chia mạng và các thiết bị phụ trợ khác.
Nguy cơ: Dễ bị ảnh hưởng bởi sét đánh vào đường dây kết nối từ lưới điện địa phương, đường nguồn từ trung tâm, từ cáp mạng ngoài trời đi vào, dẫn đến hư hỏng switch và nguồn làm tê liệt cả khu vực.
Camera là thiết bị quan trọng trong hệ thống giám sát, bên trong chúng là các bo mạch xử lý hình ảnh, cảm biến CMOS/CCD, IR LED, cổng Ethernet RJ45 và các thành phần chuyển động cơ học PTZ. Đây là các thành phần cực kỳ nhạy cảm với sự thay đổi của dòng điện.
Nguy cơ: Dễ bị ảnh hưởng sét trực tiếp và lan truyền do ở khu vực trên cao và trống trãi, các dây nguồn/tín hiệu đi xa hoặc ngoài trời - đặc biệt như các camera giao thông, khu công nghiệp, sân bay, bến cảng .v.v.
Hệ thống nối đất sẽ giúp thoát dòng sét an toàn. Toàn bộ SPD, tủ camera, switch, NVR đều cần kết nối vào hệ tiếp đất.
Nguy cơ: Nếu không có tiếp địa thì chức năng SPD sẽ vô nghĩa; nếu không liên kết đẳng thế, chênh lệch điện áp có thể gây phóng hồ quang hoặc dòng ngược sẽ phá hỏng thiết bị.
Giải pháp: Toàn bộ SPD nối vào hệ tiếp đất chung, điện trở ≤ 10 Ω (tốt hơn ≤ 4 Ω). Tủ và thiết bị phải liên kết đẳng thế đồng bộ.
Camera PoE giúp thi công gọn nhẹ, tiết kiệm chi phí nhưng lại nhạy cảm với giông sét và sự thay đổi các thông số về điện. Giải pháp chống sét cho camera PoE một cách an toàn + hiệu quả là phải đầy đủ (nguồn – tín hiệu – tiếp đất), kết hợp với chọn SPD đúng tiêu chuẩn, và triển khai bảo vệ ở từng vị trí.
Ngoài PoE, nhiều công trình vẫn sử dụng Camera IP thường với nguồn cấp riêng. Trong Bài 3 – Giải pháp chống sét cho Camera IP thường, chúng tôi sẽ phân tích cách bảo vệ cả đường nguồn và đường truyền dữ liệu cho loại hệ thống này.
Xem thêm: