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技術(shù)文章 |
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安防電子系統(tǒng)的電磁兼容性 |
點(diǎn)擊次數(shù):5502 更新時(shí)間:2011-03-23 |
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1. 概述 安全防范,簡稱安防,屬于*保衛(wèi)系統(tǒng)的范疇,它是以維護(hù)社會(huì)公共安全為目的。安防涉及到社會(huì)各個(gè)方面,如黨政機(jī)關(guān)、軍事設(shè)施、國家的能源系統(tǒng)、廣播電視、通訊系統(tǒng)、重點(diǎn)文物單位、銀行、倉庫、商業(yè)大樓、居民小區(qū)等等,這些地方的安全保衛(wèi)工作非常重要,也是安防技術(shù)應(yīng)重點(diǎn)考慮的內(nèi)容。為了達(dá)到防入侵、防盜竊、防破壞等目的,在安防系統(tǒng)中大量采用了以電子技術(shù)、傳感器技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的電子器件與電子設(shè)備,并將其構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng),稱之為安防電子系統(tǒng)。 電磁兼容性,簡稱EMC,是一門綜合性的學(xué)科。國家軍用標(biāo)準(zhǔn)GJB72-85《電磁兼容干擾和電磁兼容性名詞術(shù)語》第5.10對電磁兼容性作了如下的定義:設(shè)備(分系統(tǒng)、系統(tǒng))在共同的電磁環(huán)境中能一起執(zhí)行各自功能的共存狀態(tài),即該設(shè)備不會(huì)由于受到處于同一電磁環(huán)境中其它設(shè)備的電磁發(fā)射導(dǎo)致或遭受不允許的性能降級(jí);它也不會(huì)使同一電磁環(huán)境中其它設(shè)備(分系統(tǒng)、系統(tǒng))因受其電磁發(fā)射而導(dǎo)致或遭受不允許的性能降級(jí),這種共存狀態(tài)就被稱為是電磁兼容性(EMC)。電磁兼容性分為兩個(gè)方面,一方面是電磁抗擾性,另一方面是電磁騷擾性。電磁抗擾性是指系統(tǒng)本身能夠抗拒外來電磁干擾的能力;電磁騷擾性是指系統(tǒng)本身對外界產(chǎn)生電磁干擾的能力。 由于安防電子系統(tǒng)內(nèi)使用了大量的電子器件與電子設(shè)備,這些器材和設(shè)備在正常工作的同時(shí),會(huì)釋放(輻射)和接收大量的電磁干擾能量,系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),一旦忽視這些,不但本設(shè)備或本系統(tǒng)可能會(huì)出現(xiàn)工作性能等級(jí)下降或工作不正常的現(xiàn)象,而且與本系統(tǒng)相鄰的或與本系統(tǒng)有功能關(guān)系的其它電子設(shè)備或系統(tǒng),因受其電磁干擾,同樣也會(huì)出現(xiàn)工作性能等級(jí)下降或工作不正常的現(xiàn)象,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)出現(xiàn)無法正常工作或停止使用的情況,zui終導(dǎo)致不得不重新進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)的尷尬局面。目前,安防電子系統(tǒng)與其它常規(guī)的電子系統(tǒng)相比,常常被認(rèn)為具有較高的重要地位,在進(jìn)行安防電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),經(jīng)常忽視自身對外界產(chǎn)生的電磁騷擾性,而僅注意自身的電磁抗擾性。根據(jù)電磁兼容理論,電磁騷擾性超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定限值的系統(tǒng),在電磁抗擾性方面會(huì)存在許多安全隱患,作者本人根據(jù)多年的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn),在這方面感受頗深。 2.安防電子系統(tǒng)對電磁兼容性的要求 安防電子系統(tǒng)通常由探測器、信號(hào)傳輸通道和控制器組成。組成安防電子系統(tǒng)的各個(gè)部分幾乎都離不開電子器件或電子設(shè)備(電子技術(shù)的應(yīng)用約占整個(gè)系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)的95%以上)。因此就涉及到在相同的電磁環(huán)境中,安防電子系統(tǒng)中各個(gè)部分之間或安防電子系統(tǒng)與其它電子系統(tǒng)之間,應(yīng)如何滿足電磁兼容性要求的問題,避免設(shè)備或系統(tǒng)之間的相互干擾,而導(dǎo)致性能等級(jí)下降或出現(xiàn)無法正常工作的現(xiàn)象。目前,在安防領(lǐng)域中還沒有一部完整的,針對安防電子系統(tǒng)中使用的電子器件或電子設(shè)備所需的國家或行業(yè)的電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)。在電磁抗擾性方面,至今大部分產(chǎn)品采用國標(biāo)GB/T 17626-1998電磁兼容性抗擾性試驗(yàn)方法的系列標(biāo)準(zhǔn)。這里要指出的是,GB/T 17626抗擾性試驗(yàn)的嚴(yán)酷等級(jí)需要由產(chǎn)品制造商自己來確定,有的時(shí)候,產(chǎn)品制造商為了使產(chǎn)品能夠順利通過抗擾性試驗(yàn),往往將試驗(yàn)的嚴(yán)酷等級(jí)確定為較低的級(jí)別,雖然抗擾性試驗(yàn)?zāi)軌蝽樌ㄟ^,但是卻給安防電子系統(tǒng)留下了安全隱患。為避免出現(xiàn)這一現(xiàn)象,應(yīng)對應(yīng)用在安防電子系統(tǒng)中的電子器件或電子設(shè)備提出較高的電磁抗擾性要求,根據(jù)多年的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn),其抗擾性試驗(yàn)的嚴(yán)酷等級(jí)應(yīng)滿足三級(jí)或三級(jí)以上的要求,只有這樣才能保證安防電子系統(tǒng)安全可靠穩(wěn)定的工作。在電磁騷擾性方面,由于安防電子系統(tǒng)與其它常規(guī)的電子系統(tǒng)相比較,其自身具有較特殊的地位,因此人們很少關(guān)注安防電子系統(tǒng)對外界產(chǎn)生電磁騷擾的問題,在其系統(tǒng)中應(yīng)用的電子器件或電子設(shè)備也很少進(jìn)行電磁騷擾性方面的測試試驗(yàn),特別是電磁輻射騷擾性方面的測試與試驗(yàn),這種狀況應(yīng)盡快改變。目前我們國家已經(jīng)將電磁兼容與環(huán)境保護(hù)融為一體,正在努力營造一個(gè)清凈的電磁環(huán)境,電子產(chǎn)品或電子系統(tǒng)應(yīng)滿足電磁兼容性的要求已被列入國家強(qiáng)制執(zhí)行的范疇。希望安防電子系統(tǒng)的應(yīng)用不會(huì)再給當(dāng)前的電磁環(huán)境雪上加霜,這一點(diǎn)也希望能夠引起安防領(lǐng)域內(nèi)同行們的關(guān)注,盡快制定安防電子產(chǎn)品的電磁兼容性技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與檢驗(yàn)規(guī)則。 zui近,國家建設(shè)部與*聯(lián)合發(fā)布了GB 50348《安全防范工程技術(shù)規(guī)范》,自2004年12月1日開始實(shí)施,有25個(gè)單位、共計(jì)43人(歷經(jīng)5年)參與這部標(biāo)準(zhǔn)的起草工作。這部標(biāo)準(zhǔn)中,在安防工程的設(shè)計(jì)方面,提出了安全性與電磁兼容性的設(shè)計(jì)要求。同時(shí),在安防工程的檢驗(yàn)方面,也提出了安全性與電磁兼容性的檢驗(yàn)要求,這是一個(gè)非常好的開端。但遺憾的是,在整部標(biāo)準(zhǔn)中仍然只注重了電磁抗擾性的技術(shù)要求,而沒有涉及到電磁騷擾性的技術(shù)要求。 3.安防系統(tǒng)電子產(chǎn)品電磁兼容性的現(xiàn)狀 安防電子系統(tǒng)的電磁兼容性,可從兩個(gè)方面來考慮,一方面是安防電子系統(tǒng)工程的電磁兼容性;另一方面,是系統(tǒng)工程中所使用的電子器件或電子設(shè)備的電磁兼容性。電子器件或電子設(shè)備的電磁兼容性是保障整個(gè)安防電子工程電磁兼容性的必要條件。從目前來看,構(gòu)成安防電子系統(tǒng)工程的電子器件或電子設(shè)備,在電磁抗擾性方面基本上能夠滿足需求,但是在電磁騷擾性方面多數(shù)都不盡人意。下面就用實(shí)際的測試試驗(yàn)結(jié)果來說明這一問題。作者對安防電子系統(tǒng)工程中常用的典型設(shè)備,如視頻監(jiān)控主機(jī)和可視對講主機(jī),分別進(jìn)行了電磁輻射傳導(dǎo)騷擾和電磁輻射發(fā)射騷擾測試試驗(yàn),其測試結(jié)果如下: 圖1為可視對講主機(jī)電源(AC220V)端口處的電磁輻射傳導(dǎo)測試試驗(yàn)結(jié)果(整改前)。圖2為同一主機(jī)整改后的測試結(jié)果。對比這兩個(gè)測試結(jié)果,可以看出,可視對講主機(jī)在整改前的電磁騷擾性指標(biāo)是非常糟糕的(如圖1所示)。經(jīng)過了改進(jìn)后,能夠滿足應(yīng)用的要求(如圖2所示)。圖3為視頻監(jiān)控主機(jī)的電磁輻射發(fā)射騷擾性測試試驗(yàn),測試距離在1m遠(yuǎn)處。從圖3中我們可以看出,視頻監(jiān)控主機(jī)的電磁輻射發(fā)射騷擾是比較嚴(yán)重,而且這一現(xiàn)象如果不進(jìn)行實(shí)際測試是無法得知的,這就是一種潛在的安全隱患。 4.結(jié)束語 安防電子系統(tǒng)的電磁兼容性是衡量系統(tǒng)自身電磁抗擾性和電磁騷擾性的一種綜合性指標(biāo)。一旦系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成,再想進(jìn)行整改是非常困難的。因此要想提高系統(tǒng)的電磁兼容性技術(shù)指標(biāo),必須在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)階段對此就應(yīng)有所考慮,這樣才能收到事半功倍的效果。從長遠(yuǎn)來看,安防電子系統(tǒng)應(yīng)提高對電磁兼容性的要求,在重視系統(tǒng)自身電磁抗擾性的同時(shí),還應(yīng)注重電磁騷擾性技術(shù)指標(biāo)。因?yàn)殡姶膨}擾的出現(xiàn),不僅會(huì)干擾系統(tǒng)內(nèi)各部件之間的正常工作,產(chǎn)生系統(tǒng)內(nèi)的干擾,而且還會(huì)造成系統(tǒng)之間的互相干擾,導(dǎo)致各系統(tǒng)之間在同一環(huán)境中不能達(dá)到相互兼容,這種現(xiàn)象應(yīng)避免出現(xiàn) |
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