泰康理财产品有哪些:注意的抗干扰性的概念？

摘要】 简述了电磁兼容的基本概念, 分析了图书馆自动化设备的电磁兼容问题, 就控制电磁干扰的几种技术和管理方法进行了讨论。

【关键词】 图书馆 设备 电磁兼容 电磁干扰

1 问题的提出
随着科学技术的飞速发展, 大量功能强大、结构复杂的自动化设备及计算机在科研、工业、农业领域等得到了广泛地应用。与此同时, 这些设备也开始进入单位的办公自动化和我们的生活。它们在为我们带来许多方便的同时, 也产生复杂和日益严重的电磁干扰。因为电磁干扰致使设备出现故障的情况在图书馆已经时有发生, 而自动化设备的大量应用, 必然使我们周围空间的电磁场电平不断增加。也就是说我们日益增多的自动化设备, 不可避免地要在复杂的电磁环境中工作。也许有人认为受到电磁干扰只不过使得电视机的画面变的不好看, 或是音响器材发出一些杂音而已, 并不会造成什么危险。
事实上情况并不是这样简单, 现在已经有事实证明: 心脏病人使用的心脏起搏器, 在受到电磁干扰后会工作不正常, 危及人的生命; 飞机的电子导航系统在受到手机信号的干扰时, 会失效而引发航空事故; 计算机服务器在受到外部强干扰时将不能使用, 或者有人恶意的在一定距离内, 通过现代技术手段截获和还原服务器泄漏的电磁信息等等。
过去传播媒体常提及“公害”一词时, 是指水质污染、空气污染、噪音污染等在威胁妨碍人类的生存, 而如今各种自动化设备所带来的电磁干扰和形成污染已经成为我们同样头痛的问题, 应该说电磁污染带来的危险就在我们身边。对图书馆工作者而言, 如何有效的解决自动化设备在复杂电磁环境中的适应能力, 是摆在我们面前的一个新课题, 所以图书馆技术人员有必要了解和研究图书馆自动化设备的电磁兼容技术

2 什么是电磁兼容
EMC电磁兼容学是一门新兴的跨学科的综合性应用学科, 作为边缘技术, 它以电气和无线电技术的基本理论为基础, 并涉及许多新的技术领域, 如微电子技术、计算机技术、微波技术、通信技术和网络技术以及新材料应用等等。电磁兼容技术研究的范围很广, 它几乎含盖了所有自动化应用领域, 如电力、通信、无线电、交通、航天、军工、计算机、医疗等。
关于EMC 的有关概念、定义和术语, 在1995 年颁布的国家标准GB/T 4365“电磁兼容术语”中有详细的阐述。这里就几个主要概念作一介绍。
2. 1 电磁环境EM E (Electromagnetic Environment)
指存在于给定场所的所有电磁现象的总和。给定场所即空间, 指所有电磁现象包括全部时间与全部频谱。
2. 2 电磁兼容EMC (Electromagnetic Compatibility)
EMC 是指设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁干扰的能力。作为一门学科, EMC 可以翻译为“电磁兼容”。而作为一个设备或系统的电磁兼容能力, 则可称为“电磁兼容性”。由定义可以看出EMC 包括两个方面的含义, 即设备或系统产生的电磁发射, 不致影响其它设备或系统的功能; 而本设备或系统的抗干扰能力, 又足以使本设备或系统的功能不受其它干扰的影响。这就又引出了另外两个概念——电磁干扰和电磁敏感度。
2. 3 电磁干扰EMI (Electromagnetic Interference)
电磁干扰可以引起的设备、传输通道或系统性能的下降。
所谓电磁干扰EMI是指任何可能引起装置、设备或系统性能降低或者对有生命或生命物质产生损害作用的电磁现象。电磁干扰是由干扰源、藕合通道和接收器三部分构成的。根据干扰传播的途径, 电磁干扰可分为辐射干扰和传导干扰。其中,辐射干扰RI (Radiated Interference) 是通过空间并以电磁波的特性和规律传播的, 但不是任何装置都能辐射电磁波的; 传导干扰CI(Conducted Interference) 是沿着导体传播的干扰,所以传导干扰的传播在干扰源和接收器之间肯定有一完整的电路连接。
2. 4 电磁敏感度EM S (Electmmagnetic Suseeptibilkr)
一般来说: 敏感度高, 抗干扰度就低。EM S 其实是一个问题的两个方面, 即从不同角度反映装置、设备或系统的抗干扰能力。不同之处它以电平来表示, 敏感度电平(刚刚开始出现性能降低时的电平) 越小, 说明敏感度越高, 抗干扰度就越低;而抗干扰度电平越高, 说明抗干扰度也越高, 敏感度就越低。
其中电磁敏感度也分为辐射敏感度和传导敏感度。目前电磁兼容(EMC) 研究的热点内容主要有: 电磁干扰源的特性及其传输特性; 电磁干扰的危害效应; 电磁干扰的抑制技术; 电磁频谱的利用和管理; 电磁兼容性标准与规范; 电磁兼容性的测量与试验技术; 电磁泄漏与静电放电等。

3 图书馆设备的电磁兼容问题
图书馆设备电磁兼容问题的形成, 主要是由于馆内各类专用设备的增加, 周围环境中无线通信设备、电动设备、高频设备的大量使用, 设备相互之间形成的电磁干扰不断加剧。根据观察和测试, 图书馆干扰和被干扰设备以图书监测仪、终端和计算机为主, 下面分别讨论这几种设备的干扰现象和原因分析。
3. 1 监测仪受到的干扰
图书监测仪是图书馆应用非常普及的行业专用设备, 属于电磁感应类监测系统EMSS (Electronical Magnetic SurVeillance System ) 设备, 它利用电磁感应原理设计制造。
采用固定安装监测支架, 在一侧支架内的发射线圈通入正弦振荡信号, 建立一定频率的电磁场; 利用另一支架内的接收线圈, 对固定频率的磁场信号实施监测。当把夹着检测介质(磁条) 的图书靠近监测通道时, 图书监测仪就会发出声、光自动报警。它的激磁频率一般是2KH—3KH 正弦基波频率, 当f0= 2KH, n 选4 时, 监测频率是f40= 16KH。由于它工作在几KH 的正弦临界振荡状态, 而且电路设计又非常强调监测灵敏度, 所以特别容易受到外界的干扰。
(1) 变频调速电梯对监测仪的干扰
电梯在启动或停止时监测仪都会报警, 并且干扰不能解除。变频器的整流桥对电网来说是非线性负载, 它所产生的谐波对接入同一电网的其它电子、电气设备产生谐波干扰。变频器的逆变电路多采用PWM 技术, 要用到IGBT 大功率管。当控制电路根据需要给出相应的频率和幅值的开关脉冲, IGBT 大功率管工作时, 其输出的电压和电流波形中带有与开关频率相应的高次谐波群。我们知道高载波频率和场控开关器件高速切换的dv/d t 可达1kv/Ls 以上, 所以引起的辐射干扰问题是相当突出。当然, 变频调速电路除了通过辐射向外部发射产生干扰外, 也可以通过阻抗耦合或接地回路耦合将干扰带入电源电路形成传导形干扰。
(2) 复印机对监测仪的间断干扰
由于复印机的干扰是来自DD 电机的控制电路和静电消除电路,是通过电源形成的传导型干扰, 所以当复印机与监测仪不在同一相电源时基本不干扰监测仪。
(3) 其它干扰
图书馆保卫部门使用的150M 对讲机, 在20 平方米范围内通话时, 在空间以电磁辐射的方式干扰监测仪不规则报警。图书馆电子阅览室的电视机在距离监测仪较近时, 由于其行频与监测仪的监测频率非常接近(电视机行频= 15. 625KH) , 所以电视机通过辐射也可以干扰监测仪的正常工作。安装在图书馆楼顶的小灵通市话中继发射天线、大量使用的电子日光灯、大功率对讲机、无绳电话的基地台, 甚至读者携带的环状金属饰品、用品和各种来自电源的尖峰脉冲、高频谐
波等也都会影响监测仪的正常工作。
3. 2 终端和计算机受到的干扰
(1) 图书监测仪对终端和计算机的干扰
监测仪在发射支架线圈通入正弦振荡信号, 建立了2KH—3KH的激磁频率的交变磁场, 该磁场强度决定了磁条激发出的被检测信号磁场的强弱, 因此也关系到监测仪的检测灵敏度。由于监测仪发射支架周围建立了接近音频的交变磁场, 所以监测仪也可以干扰与它距离较近的其它设备。
监测仪发射架在距离终端或计算机3 平方米范围之内时, 则可能干扰显象管正常工作, 使显示屏扫描线弯曲, 图像呈水波纹样。如果计算机通信线路(以五类双绞线为例) 与监测仪发射或接受线路并行超过5 米, 干扰将会加剧, 并且敲击键盘时也会偶尔使监测仪报警。监测仪工作在2KH—3KH 接近音频范围, 工作时绝大部分人都能听到刺耳的尖叫声, 形成噪音污染。这种声音影响读者的正常学习, 也使长期在监测仪旁工作的人员感到不舒服。
(2) 静电对计算机的干扰
静电也可以形成干扰, 使计算机不能正常工作。在空气干燥的室内, 转动的器件、活动的物体以及物体之间的摩擦, 甚至在人走动时衣服的摩擦都会产生静电。特别在大西北的冬天, 因为干旱, 空气特别干燥, 静电危害尤为严重。静电荷大量积累在磁盘上会引起磁盘读写错误, 静电积累在物体或人身上时, 如果碰触计算机接口或主板会使其发出错误指令(我们机房就曾经因为人体对键盘放电, 致使服务器意外关闭程序, 造成事故) , 或者因为放电损坏设备的CMOS 接口电路。静电还可以使物体大量吸附灰尘, 影响设备的散热和绝缘, 妨碍正常工作。
(3) 多普勒无线防盗设备对计算机的干扰
图书馆正在使用的60 通道多普勒无线防盗设备报警系统, 该系统采用分离式多普勒探头, 检测移动物。其中探头是由专用的RD627集成电路组成, 它的内部电路是由振荡器、检测器、多普勒信号放大器、限幅器发射电路及稳压电源等部分组成。振荡器产生的微波信号,在一个扇区内产生一个立体的空间微波防护区。当人或其它物体在该防护区移动时, 反射回来的微波信号与原信号之间将产生频移, 微弱的频移信号通过检测器处理后, 获得的多普勒信号再经放大, 由无线发射电路调制产生45- 60M 信号, 经过主机接收实现无线集中自动管理报警。探头发出的微波信号和无线发射电路的45- 60M 无线信号, 会对计算机多媒体放音设备产生强烈的辐射电磁干扰, 使放音设备产生杂音, 并且无法解除。
3. 3 结 论
根据图书馆自动化设备的电磁兼容现状, 我们可以看出变频调速电梯和无线防盗设备, 以及图书监测仪的电磁兼容性存在较多问题。前者只对监测仪产生强烈干扰, 后者不仅自己容易受到各种干扰, 而且还要干扰其它设备。其实还有许多设备也存在电磁兼容问题, 只不过我们还未明显地察觉到它们之间存在的干扰, 但这些潜在的威胁已经影响到图书馆自动化设备的安全运行。当然, 电磁兼容问题还包括电磁泄漏所带来的安全隐患。电磁泄漏指有用信息的泄漏, 它们虽然是微弱的电磁信号, 但是对某些恶意的攻击者来说, 一旦对某信息感兴趣时, 可以非常方便的利用现代手段截获、放大、解密或解码来获取信息。因此说, 设备的电磁泄密所带来的危害, 绝不次于设备被干扰后所带来的危害大, 怎样防止电磁泄漏带来的安全隐患, 也是今后摆在我们面前的一个主要任务。

4 图书馆设备的电磁干扰控制
图书馆设备电磁兼容问题的解决, 是怎样合理、有效的抑制电磁干扰为最终目的。根据干扰的类型和特点, 一般可以采取有以下几种方法。
4. 1 空间分离
地点和位置的选择、自然建筑物的隔离、设备安装角度控制、电场和磁场矢量方向控制。即采取回避和疏导的技术处理, 合理的利用建筑物形成的自然隔离, 选择恰当的相互安装位置和方向, 最大限度的控制电磁兼容性不好的设备带来的干扰。例如在安装监测仪时就必须合理选择发射与接收支架的方向, 并且尽可能的远离电梯、电视和计算机。
4. 2 时间分隔
时间共用准则就是把干扰与被干扰设备分时间段开启,避免在同一时间段同时使用互相干扰的设备。比如在监测仪开机使用时, 严格限制电梯的使用次数, 防止干扰。
4. 3 频率管理措施
频率管制、频率调制、数字传输、光电转换。频率管制指设备中相同频率的设备避免共同使用, 并且要注意它们之间的倍频干扰。频率调制技术是将设备使用频率二次调制, 避开干扰频率。将模拟信号转换成数字信号进行传输, 可以最大限度的防止各种干扰。图书馆在有条件地方, 可以试用光电转换和光电传输技术, 光电信号具有非常高的信噪比和抗干扰能力,在视觉范围内用红外或激光通信有可能是未来发展趋势。
4. 4 干扰传输通道抑制
具体方法有接地、滤波、屏蔽。
(1) 接地是电路、设备、系统工作的基本技术要求之一, 也是防止干扰的最基本的方法之一。因为电路的电流要经过地线成回路, 正确的接地可以让静电和干扰信号形成通路, 抑制干扰信号对其它设备的影响。
(2) 滤波技术是滤除电源干扰的有效措施。一般来讲, 电源污染形成的干扰最为常见。因为除直接由电磁幅射所引起的干扰外, 大部分干扰是通过电源线进入交流电源, 干扰使电源的波形异变、谐波分量增加、电源波形中叠加尖峰脉冲等。所以通常我们是用电源滤波器和专用的隔离变压器来滤除干扰。也可以针对干扰的频率、类型及方式加装电容和电感等吸收、旁路滤波回路。
(3) 屏蔽有两个目的, 一是限制设备内辐射的电磁能量泄露到外部; 二是防止外来的辐射干扰进入设备, 干扰设备的正常工作。屏蔽可分为电屏蔽、磁屏蔽和电磁屏蔽三种, 我们一般采取电磁屏蔽的方法来防止交变电磁场产生的干扰。
(4) 接地、滤波、屏蔽这三种基本方法都可以增强设备的电磁兼容性, 这几种方法即可以单独采用实施, 也可以相互补充应用。譬如,设备的可靠接地可以防止静电干扰, 而降低设备对屏蔽的要求; 良好的电磁屏蔽能够有效防止电磁辐射干扰, 可以适当放宽对滤波电路的要求低一些。从对总体的作用考虑, 良好的接地可以降低干扰频率的能量; 屏蔽能够隔离电磁辐射耦合的途径, 降低辐射的能量; 而滤波则可以对通过电源传导的干扰能量进行衰减。
4. 5 结 论
工程人员都知道, 几乎每台设备工作时都会传导或幅射电磁干扰, 要使设备在使用时完全电磁兼容几乎很难作到。所以说现代社会中电磁兼容问题已经无所不在, 而且其产生的原因及辐射和传导的方式更是包罗万象, 既无法预知, 也没有一个全能的解决办法。因此, 图书馆应该通过各种技术措施和管理办法, 综合治理解决设备的电磁兼容问题。

5 结束语
电磁兼容(EMC) 技术作为一门多学科的高新技术, 在图书馆自动化设备的工作质量保证体系中起到非常的重要作用。充分考虑设备的电磁兼容性, 是图书馆自动化工程设计以及应用中的主要内容之一。消除电磁干扰, 实现电磁兼容, 提高设备的稳定性、可靠性, 保证各类设备在图书馆的兼容使用, 最终做好为读者服务工作, 是我们每一位图书馆技术人员的最终目的。

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