Giải pháp chống sét cho hệ thống camera ngoài trời hiệu quả

Chu Văn An

Trong hệ thống giám sát an ninh, camera là thiết bị hoạt động liên tục thường được lắp đặt ngoài trời và dễ bị ảnh hưởng bởi môi trường. Sấm sét và dòng điện cảm ứng do mùa mưa mang lại trở thành mối nguy hiểm lớn và có thể làm tê liệt toàn bộ hệ thống trong chớp mắt. Ngoài sét, nhiễu điện và sóng vô tuyến từ các thiết bị xung quanh cũng có thể ảnh hưởng đến chất lượng hình ảnh, làm giảm hiệu suất của máy ảnh và đầu ghi. Tuy nhiên, nhiều người dùng không chú ý đến giải pháp chống sét của hệ thống camera, dẫn đến các sự cố như mất điện, hỏng bo mạch, mất hình ảnh hoặc không khởi động được đầu ghi. Trong bài viết dưới đây, Trường Cao Bá Quát sẽ cung cấp các phương pháp chống sét hiệu quả cho hệ thống camera giúp bảo vệ thiết bị và duy trì hiệu quả giám sát lâu dài.

Tác động của sét đánh trực tiếp và sét lan truyền tới camera

Sét có thể làm hỏng hệ thống camera theo hai cách: sét đánh trực tiếp và sét đánh truyền qua:

Tấn công trực tiếp

Đây là hiện tượng sét đánh trực tiếp vào khu vực có thiết bị hoặc đồ vật bằng kim loại như cột, mái kim loại, ăng-ten hoặc cột camera. Lúc này, năng lượng khổng lồ của tia sét có thể phá hủy hoàn toàn camera giám sát, đốt cháy dây điện, thậm chí làm nổ tung bảng mạch. Mặc dù dạng sét này tương đối hiếm nhưng thiệt hại gây ra có thể cực kỳ nghiêm trọng.

Sét đánh trực tiếp sẽ gây hư hỏng nghiêm trọng cho camera, cháy mạch, hư hỏng cảm biến…

sét lan truyền

Đây là một hình thức phổ biến hơn trong thực tế. Khi sét đánh vào khu vực gần đó, dòng điện cảm ứng sẽ truyền dọc theo đường dây điện, đường mạng, đường tín hiệu hoặc đường PoE và đi vào hệ thống camera. Kết quả là camera bị mất nguồn, ổ cứng đầu ghi bị hỏng và cổng LAN của bộ định tuyến hoặc switch bị cháy.

Camera IP nhìn chung dễ bị ảnh hưởng hơn camera analog vì chúng được kết nối trực tiếp với hệ thống mạng và tín hiệu mạng rất nhạy cảm với nhiễu điện và dòng điện. Vì vậy, việc bảo vệ camera mạng khỏi bị sét đánh là vô cùng quan trọng để bảo vệ toàn bộ hệ thống.

Sét đánh khiến camera mất nguồn, đầu ghi video làm hỏng ổ cứng, bộ định tuyến hoặc switch bị cháy.

Sáu giải pháp chống sét hiệu quả cho hệ thống camera ngoài trời

Lắp đặt hệ thống nối đất (nối đất)

Tiếp đất là giải pháp chống sét cơ bản và hiệu quả nhất cho hệ thống camera, giúp dẫn dòng sét xuống đất một cách an toàn và giảm thiểu hư hỏng thiết bị. Hệ thống nối đất nên sử dụng cột đồng hoặc thép mạ đồng dài ít nhất 2 mét và điện trở nối đất phải nhỏ hơn 10Ω. Tất cả các thiết bị trong hệ thống như camera, đầu ghi hình, switch, router, bộ nguồn PoE,… cần được kết nối với hệ thống nối đất để đảm bảo an toàn đồng bộ. Khi có dòng điện cảm ứng, năng lượng dư thừa sẽ được dẫn xuống đất thay vì truyền qua thiết bị.

Tiêu chuẩn kỹ thuật:

• Điện trở đất phải ≤10 ohms.
• Dây nối đất phải là dây đồng trần hoặc cáp bọc PVC có tiết diện tối thiểu là 16mm2.
• Cọc tiếp đất cần được chôn sâu 2,5 – 3m và được nối bằng hàn nhiệt hoặc kẹp đặc biệt.

Kinh nghiệm thực tế:

• Kết nối điểm chung giữa SPD, vỏ logger, camera, switch PoE… tới một điểm tập trung.
• Không tạo ra nhiều mạch nối đất rời rạc (dẫn đến hiệu ứng “vòng lặp dòng điện rò rỉ”).
• Thường xuyên kiểm tra điện trở của hệ thống nối đất 6 tháng/lần.

Lắp đặt hệ thống nối đất cho camera của bạn bao gồm việc kết nối thiết bị camera của bạn với trụ nối đất qua dây dẫn, giúp xả điện dư thừa và bảo vệ thiết bị của bạn khỏi các tai nạn về điện.

Sử dụng thiết bị chống sét lan truyền (SPD)

Thiết bị chống sét có nhiệm vụ hấp thụ và loại bỏ dòng điện đột biến khi bị sét đánh. SPD được lắp đặt ở nhiều nơi: nguồn điện chính, cổng mạng, cổng video hoặc tủ ghi. Các thương hiệu nổi tiếng như Dahua, Hikvision, OBO Bettermann, Schneider hay Phoenix Contact đều cung cấp SPD chuyên dụng cho hệ thống camera. Bạn nên chọn sản phẩm đạt tiêu chuẩn bảo vệ IEC 61643-11 và có thể chịu được dòng điện tăng vọt từ 6kV đến 10kV.

Nó hoạt động như thế nào:

Khi sét đánh vào khu vực gần đó, các xung điện cao thế sẽ truyền dọc theo cáp mạng hoặc đường dây điện tới các thiết bị. SPD hấp thụ và tiêu tán năng lượng này, dẫn nó xuống đất thông qua hệ thống nối đất, giúp bảo vệ camera và máy ghi.

Vị trí lắp đặt chống sét camera:

• Nguồn điện chính: Ngăn chặn sét lan truyền từ đường dây điện chính.
• Đầu vào cáp Ethernet cho mỗi camera hoặc đầu ghi mạng.
• Đối với các hệ thống ngoài trời, nên lắp thêm SPD tại camera để loại bỏ hiện tượng tăng vọt tại chỗ.

Khi lựa chọn SPD bạn nên chú ý đến:

• Chọn sản phẩm tuân thủ tiêu chuẩn IEC 61643 hoặc tiêu chuẩn tương đương.
• Nên chọn SPD có thể chịu được dòng xung tối thiểu 10kA ~ 20kA.
• Lắp đặt song song với dây nguồn và tiến hành nối đất an toàn.

SPD hấp thụ và ngăn chặn dòng điện đột biến khi bị sét đánh

Lắp đặt cột thu lôi ở khu vực có nguy cơ cao

Đối với hệ thống camera lắp đặt trên mái tôn, cột cao hay khu công nghiệp thì việc sử dụng các cột thu lôi riêng lẻ là rất quan trọng. Lưu ý không lắp đặt camera quá gần cột thu lôi vì khu vực cảm biến xung quanh cột thu lôi có thể gây hư hỏng gián tiếp cho thiết bị.

Bảo vệ truyền tín hiệu mạng

Đối với camera mạng, sét truyền qua cáp mạng là nguyên nhân chính gây hư hỏng cổng LAN. Để khắc phục cần chú ý triển khai giải pháp chống sét cho hệ thống camera:

Sử dụng thiết bị chống sét mạng RJ45:

• Được cài đặt giữa máy ảnh và công tắc/đầu ghi.
• Thiết bị này có mạch hấp thụ đột biến để bảo vệ các cổng mạng khỏi bị hư hại.
• Giá khoảng 150.000-300.000 đồng/con nhưng hiệu quả mang lại rất cao.

Sử dụng switch PoE có tích hợp chống sét:

Một số model chuyên dụng (như Dahua, Ruijie, Hikvision) có thể chống sét lan truyền 6kV – 10kV, giúp bảo vệ tất cả các camera mạng trong cùng một mạng.

Bộ chống sét lan truyền mạng RJ45 hấp thụ và giải phóng năng lượng còn lại thông qua hệ thống nối đất để giúp bảo vệ thiết bị mạng khỏi bị sét lan truyền và sét đánh.

Sử dụng ống dẫn, hộp nối và phụ kiện chống thấm

• Cáp tín hiệu và cáp điện phải được đặt bên trong ống PVC hoặc ống chống nước.
• Các đầu nối ngoài trời cần được phủ keo chống ẩm và sử dụng hộp nối chống nước đạt tiêu chuẩn IP65 trở lên.
• Nếu camera được lắp trên mái tôn hoặc gần cột kim loại thì khung lắp phải được nối đất để tránh bị sét đánh.

Cung cấp điện ổn định thông qua UPS và bộ điều chỉnh điện áp

Nguồn điện không ổn định, bao gồm dao động hoặc sụt điện áp, có thể làm hỏng các thiết bị quan trọng như ổ cứng hoặc đầu ghi video hoặc làm gián đoạn hoạt động của camera. Để đảm bảo hệ thống camera hoạt động an toàn liên tục, cần áp dụng giải pháp chống sét cho camera và ổn định nguồn điện.

UPS (nguồn điện liên tục):

• Cung cấp điện liên tục khi mất điện.
• Giúp camera chạy ổn định trong vòng 10-30 phút.
• Một số UPS có mạch lọc tiếng ồn và chống sét tích hợp, khiến chúng trở nên lý tưởng cho các hệ thống camera lắp đặt trong nhà và văn phòng.

Ổn áp – Lọc nhiễu điện áp:

• Điện áp ổn định ở 220V.
• Giảm nguy cơ cháy nguồn điện bằng cách đặt lại bộ ghi khi pin yếu.
• Kết hợp với SPD giúp kéo dài tuổi thọ thiết bị.

Giải pháp chống sét cho hệ thống camera với UPS và chống nhiễu điện

Một số lỗi thường gặp khi bảo vệ máy ảnh khỏi bị sét đánh

Dù được đầu tư nhưng nhiều hệ thống camera vẫn bị hư hỏng do lắp đặt không đúng hoặc thiếu đồng bộ. Sau đây là những lỗi thường gặp khi triển khai giải pháp chống sét cho hệ thống camera:

• Chỉ lắp đặt thiết bị chống sét nguồn và bỏ qua thiết bị chống sét mạng: khi sét đánh ở gần, các xung điện vẫn truyền qua cáp LAN và làm hỏng cổng RJ45.
• SPD không được nối đất hoặc kết nối không đúng cách: SPD không có ổ cắm xung điện, khiến năng lượng bị phản xạ trở lại thiết bị.
• Bỏ qua việc nối đất khung kim loại của máy ảnh: Khi sét được tạo ra, dòng điện chạy qua khung, gây đoản mạch và cháy mạch.
• Bảo trì, kiểm tra định kỳ hệ thống chống sét: Để hệ thống hoạt động lâu dài, người dùng nên tiến hành kế hoạch bảo trì định kỳ 6-12 tháng một lần, bao gồm:
  • Kiểm tra SPD: Nhìn vào đèn trạng thái và thay thế nếu bị hỏng.
  • Đo điện trở đất: đảm bảo vẫn ở mức 10 ohms.
  • Quan sát tín hiệu camera: Nếu có nhiễu, hãy kiểm tra cáp hoặc đầu nối.
  • Làm sạch hộp nối và phủ keo chống ẩm lên.

Lời khuyên từ chuyên gia Trường Cao Bá Quát: Khách hàng nên đầu tư đồng thời hệ thống chống sét và chống nhiễu ngay từ đầu, vì chi phí chỉ chiếm khoảng 5-10% tổng giá trị hệ thống camera nhưng có thể giúp bảo vệ thiết bị trị giá hàng chục triệu đồng. Nếu bạn có nhu cầu thiết kế, lắp đặt camera hoặc thử nghiệm hệ thống an ninh chống sét hiệu quả, vui lòng liên hệ với Trường Cao Bá Quát – chuyên gia về giải pháp an ninh toàn diện:

Hãy liên hệ với Trường Cao Bá Quát để được tư vấn lựa chọn thiết bị camera chống sét

Gợi ý một số mẫu camera Trường Cao Bá Quát có chức năng chống sét:

Lắp đặt giải pháp chống sét cho hệ thống camera của bạn là một bước quan trọng trong việc bảo vệ thiết bị giám sát khỏi các mối nguy hiểm do sét đánh. Sử dụng các phương pháp như thiết bị chống sốc điện, hệ thống nối đất, cột thu lôi sẽ giúp đảm bảo camera hoạt động ổn định và bền bỉ ngay cả trong điều kiện thời tiết khắc nghiệt. Đừng để những sự cố không đáng có làm ảnh hưởng đến hệ thống an ninh của bạn – hãy chủ động đầu tư vào giải pháp chống sét hay camera tại Trường Cao Bá Quát ngay hôm nay để bảo vệ tài sản và đảm bảo an toàn cho ngôi nhà cũng như doanh nghiệp của bạn.