安防设备电路安全保护 | 赛尔特(SETsafe | SETfuse)解决方案与产品

概述

安防设备（也称安全防护设备）是指用于保护人员、财产和场所安全的一系列硬件和系统，主要目的是预防、检测和响应潜在威胁，如入侵、火灾、盗窃等。它广泛应用于家庭、商业、公共场所等领域。根据不同分类，安防设备可以分为多个类别，包括监控系统、报警系统、门禁系统等。这些设备根据使用场景（如家庭、商业、工业、公共安全）会有不同的组合和功能侧重。现代安防设备往往集成物联网、人工智能等技术，实现远程监控、自动报警和智能分析等功能、消防设备、安检设备、智能家居安防设备。

到 2030 年，全球物理安防市场规模预计将达到约 2160 亿美元。 中国物理安防市场规模预计将达到约 400 亿美元（仅供参考，请以最新数据为准）。

为什么安防设备需要电路安全保护，主要有以下几个原因：

延长设备寿命

安防设备通常需要长时间不间断地运行，而电网的波动、雷击、静电等都可能对内部电路造成损害。如果没有有效的保护，设备中的精密电子元器件很容易因电压、电流或温度异常而烧毁，从而缩短设备的使用寿命。

保证运行稳定

安防设备一旦出现故障，可能会导致监控中断、报警失灵等严重后果。通过过电压、过电流等保护措施，可以确保设备在遇到异常情况时能够自动切断电源或进入保护模式，避免故障扩大，从而保证设备的稳定运行，确保安全监控的连续性。

保护人身安全

部分安防设备可能会在户外或潮湿环境中安装。如果发生电路故障，如漏电等，可能会对维护人员或附近人员造成触电危险。电路保护措施，特别是漏电保护，可以在第一时间切断电源，有效避免触电事故的发生。

降低维护成本

设备损坏不仅需要更换或维修，还会产生额外的维护成本。通过在设计之初就集成全面的电路保护功能，可以显著降低设备因异常情况而损坏的概率，从而减少维修和更换的频率，节约维护成本。

标准要求（仅供参考，请以最新要求为准）

安防设备（如监控摄像头、报警系统、门禁等）的电路安全防护涉及电气安全、电磁兼容（EMC）、过压/过流保护等方面。全球范围内，许多国家/地区采用国际标准作为强制要求的基础。这些标准确保设备在电压波动、雷击、短路等条件下安全运行，防止火灾、电击或故障。以下是主要全球强制性标准（或广泛采用的标准），基于国际组织如IEC、UL和NFPA的规范：

IEC 62368-1：

音频/视频、信息和通信技术设备的安规标准，涵盖电路保护（如过电压、过电流、绝缘要求），许多国家强制要求安防设备符合此标准，以确保电路安全和防触电。

IEC 61000系列（电磁兼容标准）：

包括IEC 61000-4-2（静电放电）、IEC 61000-4-5（浪涌保护）和IEC 61000-4-11（电压波动），强制要求安防设备抵抗电磁干扰，确保电路稳定。欧盟CE认证和许多国家法规以此为基础。

IEC 61508：

功能安全标准，适用于电子/可编程电子系统的生命周期，包括安防设备的故障检测和保护机制（如主动保护电路）。在工业和关键基础设施中强制执行。

IEC/ISA 62443系列：

工业自动化和控制系统网络安全标准，涵盖安防设备的电路和软件保护，防止网络攻击影响电路安全。全球工业领域越来越强制采用。

NFPA 79：

工业机械电气标准，要求安防设备集成浪涌保护和安全电路。美国NEC中强制。

其他区域标准：

欧盟EN 62676系列（视频监控系统性能和安全）；OSHA 1910.303（电气设备防护）。这些标准在各自地区强制执行，并影响全球供应链。

中国作为安防设备大国，对电路安全防护有严格的强制标准，主要通过CCC（中国强制认证）体系实施。CCC覆盖电气安全、EMC和防护要求，未获认证的产品不得进口、销售或使用。以下是中国主要强制标准：

GB 16796-2022：

安全防范报警设备 安全要求和试验方法

GB/T 15408-2011：安全防范系统供电技术要求

GB/T 17626.5-2019：

电磁兼容性测试和测量技术中的浪涌（冲击）抗扰度试验

GB 4943.1-2022：

音频/视频、信息和通信技术设备安全要求，涵盖安防设备的电路绝缘、过压/过流保护和防触电。基于IEC 62368-1，是CCC认证的核心标准，自2023年8月1日起强制执行。

GB 38190-2019：

电信网络连接设备安全标准，要求安防设备（如监控系统）电路抵抗电压尖峰和干扰。CCC强制。

GB 8898：

音频/视频及类似电子设备安全要求（部分安防适用），涵盖过温度和过电压保护。CCC强制，但部分已被GB 4943取代。

GB/T 28181：

公共安全视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求，虽为推荐标准，但公安视频系统实际强制符合，包括电路接口安全。

CCC认证规则（CNCA-C09-01:2022）：

针对信息技术设备，包括安防监控，要求通过型式试验、工厂审核和标记。安防产品如报警器、摄像头常归入0901-0906类别，强制覆盖电路安全。

基于以上原因，需要对安防设备进行电路安全保护。

赛尔特(SETsafe | SETfuse)解决方案与产品 

常见的保护方式有以下几种（仅供参考）：

过温度保护：

监控设备内部温度，防止因散热不良或环境温度过高导致元器件过热损坏。

过电压保护：

防止因电网电压波动、雷击等瞬时高压对设备造成的损害。

过电流保护：

防止因短路等原因造成的电流过大而烧毁设备元器件。

主动保护：

这通常指设备内部的智能保护机制，例如在检测到异常时，设备会主动关闭部分功能或进入低功耗模式，以避免损坏。

|  电源浪涌保护---过电压保护方案

|  POE电源网口过电压保护---过电压保护方案

|  监控显示屏ESD保护---过电压保护方案

|  MCU静电保护---过电压保护方案

|  设备短路保护---过电流保护方案

赛尔特(SETsafe | SETfuse)产品、系列

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产品：压敏电阻(MOV)

系列：

10D 进一步了解

14D 进一步了解

产品：瞬态电压抑制二极管 (TVS)

系列：

SMAJ 进一步了解

SMBJ 进一步了解

SMCJ 进一步了解

产品：气体放电管 (GDT)

系列：

SF 进一步了解

TZ 进一步了解

产品：静电阻抗器 (ESD TVS)

系列：

SD0504F10U 进一步了解

SD1205F10L 进一步了解

SDXXXD32G 进一步了解

SDxxxxF10G1 进一步了解

SD0504F25U1 进一步了解

SD0504F10U(5V) 进一步了解

SD0504F06U(5V) 进一步了解

产品：线绕熔断电阻器 (RXF)

系列：

RXF21SB 进一步了解

RXF21SC 进一步了解

产品：热保护型熔断电阻器 (TRXF)

系列：

TRXF1S 进一步了解

TRXF1 进一步了解

TRXF2 进一步了解

如需了解更多信息，请联系：sales@SETfuse.com

技术文章（仅供参考）

安防系统分类与概述

安防设备（Security Equipment）是指用于保护人员、财产和场所免受盗窃、入侵、火灾、自然灾害等威胁的各种技术装置和系统。这些设备通常集成电子、机械和智能技术，形成一个完整的安防体系，包括预防、检测、响应和恢复功能。随着物联网（IoT）、人工智能（AI）和5G技术的快速发展，安防设备正向智能化、联网化和云端化方向演进，例如支持远程监控、实时警报和数据分析。目前，安防设备广泛应用于家庭、商业建筑、公共场所、交通枢纽和工业园区等领域。根据市场需求，安防市场规模持续增长。常见分类包括视频监控、入侵检测、访问控制、火灾报警和周边防护等。下面是较详尽的安防设备列表，每项设备附带简要描述、功能和应用场景。

监控摄像头（Surveillance Cameras）：

核心视频采集设备，支持高清、4K甚至8K分辨率，具备夜视、防水、防爆和AI智能分析（如人脸识别、行为检测）功能。常见类型包括固定式、云台式（PTZ）和无线式，常用于室内外实时监控和证据录制。

报警系统（Alarm Systems）：

集成多种传感器，能在检测到异常时发出声光警报或通过APP/短信通知用户。包括入侵报警、烟雾报警、气体泄漏报警和水浸报警，支持有线/无线联网，常安装在住宅和商业场所。

门禁系统（Access Control Systems）：

控制人员进出的权限管理设备，使用刷卡、指纹、虹膜或人脸识别技术。高级版支持访客管理和时间段限制，广泛应用于办公室、医院和学校，提升内部安全。

入侵探测器（Intrusion Detectors）：

检测非法进入的传感器，如被动红外（PIR）探测器、微波探测器、玻璃破碎探测器和门磁传感器。它们能触发警报并联动其他设备，常用于窗户、门道和走廊。

录像存储设备（Video Recording Devices）：

如数字视频录像机（DVR）、网络视频录像机（NVR）和云存储系统，用于保存监控视频，支持循环录制、远程回放和数据加密。适用于大型监控系统，确保证据完整性。

围栏报警系统（Perimeter Alarm Systems）：

安装在围墙或栅栏上的防护设备，包括电子围栏、振动光纤和红外对射，能检测攀爬、切割或破坏行为。常用于工厂、监狱和军事基地，提供外围第一道防线。

智能锁具（Smart Locks）：

电子化门锁或保险柜，支持密码、生物识别、蓝牙/NFC解锁和远程控制。具备防撬报警和日志记录功能，适用于家庭门锁和酒店客房。

应急照明和广播系统（Emergency Lighting and PA Systems）：

在断电或紧急情况下自动点亮的照明灯和语音广播设备，帮助引导疏散和发布指令。常与消防系统联动，用于商场、剧院和高层建筑。

生物识别设备（Biometric Devices）：

利用生理特征进行身份验证的设备，如指纹扫描仪、虹膜识别仪和静脉识别仪。高安全性，防伪造，常用于银行、金库和政府机构。

无线传感器网络（Wireless Sensor Networks）：

由多个传感器组成的网络系统，支持温度、湿度、运动和环境监测，实现智能联动（如自动关灯或警报）。适用于智能家居和物联网安防。

防火墙和灭火设备（Fire Suppression Systems）：

包括自动喷淋系统、气体灭火器和防火门，能在火灾初期自动响应。常集成烟雾探测器，用于数据中心和仓库。

安防机器人（Security Robots）：

自主巡逻机器人，配备摄像头、传感器和AI算法，能检测异常并报告。适用于大型园区和机场，提供移动监控。

无人机巡检系统（Drone Surveillance Systems）：

空中监控设备，支持高清摄像和热成像，用于边境、农场或灾区巡查。具备自主飞行和实时传输功能。

车辆识别系统（Vehicle Recognition Systems）：

如车牌识别摄像头和地感线圈，用于停车场和入口管理，支持黑名单警报和流量统计。

周界防护系统（Perimeter Protection Systems）：

扩展围栏系统，包括激光雷达和地下电缆探测器，防范地下挖掘或空中入侵。适用于高价值资产保护。

智能家居安防套件（Smart Home Security Kits）：

集成门铃摄像头、运动传感器和智能插座的入门级系统，支持语音控制（如Alexa集成），适合家庭用户。

防盗窗和栅栏（Anti-Theft Windows and Grilles）：

机械防护设备，结合电子传感器，提供物理屏障和警报联动。常用于低层住宅。

紧急求助按钮（Panic Buttons）：

便携或固定式按钮，一键触发警报和位置共享，用于老人、儿童或高风险工作人员。

网络安全设备（Cybersecurity Devices）：

如防火墙路由器和入侵检测系统（IDS），保护安防网络免受黑客攻击。适用于数字化安防系统。

环境监测设备（Environmental Monitoring Devices）：

检测空气质量、辐射或化学泄漏的传感器，支持实时数据分析，常用于工业和实验室。

安防系统介绍

图一：安防电子系统拓扑图

如图一所示，安防系统主要由前端采集设备、传输设备、后端处理与控制设备构成。前端采集设备是 “感知器官”，包括摄像机（如高清网络摄像机、模拟摄像机）、红外探测器、微波探测器、振动传感器、门禁读卡器等，负责捕捉视频图像、探测异常入侵或识别人员信息；传输设备是 “神经网络”，涵盖同轴电缆、光纤、网线等线缆，以及光端机、交换机、无线传输模块等，确保前端信号稳定传输至后端；后端处理与控制设备是 “大脑中枢”，包含硬盘录像机（DVR）、网络视频录像机（NVR）、视频综合平台、控制主机、报警主机等，承担信号存储、解码显示、智能分析（如人脸识别、行为分析）及联动控制（如触发报警、开关门禁）功能。

安防系统存在的电路安全问题

雷击与浪涌冲击：

室外摄像机、探测器等设备易受直击雷或感应雷影响，导致电源端口、信号线路过电压损坏。例如，摄像机电源输入端口若未安装 TVS 二极管，可能在雷击时因浪涌电流烧毁主板。

静电放电（ESD）：

操作过程中产生的静电可通过按键、USB 接口等侵入电路，造成芯片击穿。例如，智能门锁的 RF 模块若未使用 ESD 抑制器，可能因 ESD 导致通信中断。

过载与短路：

摄像机电源接口因长期插拔导致针脚短路，或红外探测器内部线路因潮湿粘连，可能引发电源过载；传输设备里，光端机、交换机的接口线缆绝缘层破损，易造成信号线与电源线短路，导致设备断电或烧毁；后端处理设备如 NVR/DVR，硬盘接口接触不良或主板电容鼓包漏液，可能引发电路短路，造成数据丢失。

防护方案与产品

|  电源浪涌保护方案

采集设备如摄像机、红外传感器等前端采集设备常常安装于高处墙体，已遭受雷击电磁脉冲的干扰，所以在摄像机等采集设备电源输入处应配置电涌保护电路，如图二所示，在L-N输入端口配置气体放电管、压敏电阻和瞬态抑制二极管设置两级防雷方案，前端的压敏和放电管串联能够有效的泄放浪涌，且不会产生漏电流，延缓了压敏的老化速度，后端瞬态抑制二极管进一步降低限制电压，使得采集设备内部的敏感电子元件能够安全运行，降低了设备失效概率。

图二：电源浪涌防护方案

|  POE电源网口过电压保护方案

|  监控显示屏ESD保护方案

|  MCU静电保护方案

摄像头、智能门锁、视频监控以及交换机这些设备的核心部件多为半导体元件（如 CMOS、MCU、传感器等），其内部的 PN 结、氧化层等结构在静电作用下（哪怕是几十伏的静电），可能发生击穿、熔断，导致元件永久损坏。如下图所示，在这些设备的敏感电子元件前安装对应的静电阻抗器（ESD TVS），能够满足GB/T 17626.5-2019电磁兼容性测试和测量技术中的浪涌（冲击）抗扰度试验Class1——Class4的静电等级测试要求。

备注：

电涌满足IEC61000-4-5，组合波6 kV冲击；

ESD满足IEC61000-4-2 Class4 (Con: 8kV, Air 15 kV) 

图三：POE电源网口过电压防护方案

图四：监控显示屏ESD防护方案 

图五：MCU静电防护方案 

|  设备短路保护方案

摄像机电源接口因长期插拔导致针脚短路；光端机、交换机的接口线缆绝缘层破损，易造成信号线与电源线短路，导致设备断电或烧毁后端处理设备如 NVR/DVR，硬盘接口接触不良或主板电容鼓包漏液，可能引发电路短路，造成数据丢失。由于安防系统的设备通常需要24小时不间断连续工作，常规的电流保险丝存在一定的阻抗，可以采用赛尔特(SETSEsafe | Tfuse)的RXF(绕线电阻)和TRXF(热保护绕线电阻)，阻抗最低可达到0.1Ω，降低功耗。

TRXF(热保护绕线电阻)

优点：

开机浪涌抑制和雷击浪涌抑制的效果较好，小故障电流保护和短路保护效果非常好。

电气安全等级：高。

应用领域：雷击浪涌3 kV以下，高安全要求小功率电源中，整机功率一般不超过20 W。

RXF(绕线电阻) + TRXF(热保护绕线电阻)

优点：

开机浪涌抑制和雷击浪涌抑制的效果优异，小故障电流保护和短路保护效果非常好。

电气安全等级：高。

应用领域：雷击浪涌 (4 ~ 6) kV，高安全要求小功率电源中，整机功率一般不超过3 W。

如需了解更多信息，请联系：sales@SETfuse.com