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安防电子系统的电磁兼容性问题 |
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作者： |
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本文对安防电子系统电磁兼容性的要求和现状进行了初浅的分析。安防电子系统内使用了大量的电子器件与电子设备，这些器材和设备在正常工作时，会释放（辐射）和接收大量的电磁干扰。从目前来看，安防电子系统的电磁兼容性不容乐观。安防电子系统与其它常规的电子系统相比较，常常被认为具有较高的重要地位，在进行安防电子系统设计时，经常忽视自身对外界产生的电磁骚扰，本文通过实际测试试验结果，给出了在重视电磁抗扰性的同时，还应关注电磁骚扰性技术指标的结论，并建议尽快制定相应的技术标准和检验规则。
1. 概述
安全防范，简称安防，属于公安保卫系统的范畴，它是以维护社会公共安全为目的。安防涉及到社会各个方面，如党政机关、军事设施、国家的能源系统、广播电视、通讯系统、重点文物单位、银行、仓库、商业大楼、居民小区等等，这些地方的安全保卫工作非常重要，也是安防技术应重点考虑的内容。为了达到防入侵、防盗窃、防破坏等目的，在安防系统中大量采用了以电子技术、传感器技术和计算机技术为基础的电子器件与电子设备，并将其构成一个系统，称之为安防电子系统。
电磁兼容性，简称EMC，是一门综合性的学科。国家军用标准GJB72－85《电磁兼容干扰和电磁兼容性名词术语》第5.10对电磁兼容性作了如下的定义：设备（分系统、系统）在共同的电磁环境中能一起执行各自功能的共存状态，即该设备不会由于受到处于同一电磁环境中其它设备的电磁发射导致或遭受不允许的性能降级；它也不会使同一电磁环境中其它设备（分系统、系统）因受其电磁发射而导致或遭受不允许的性能降级，这种共存状态就被称为是电磁兼容性（EMC）。电磁兼容性分为两个方面，一方面是电磁抗扰性，另一方面是电磁骚扰性。电磁抗扰性是指系统本身能够抗拒外来电磁干扰的能力；电磁骚扰性是指系统本身对外界产生电磁干扰的能力。
由于安防电子系统内使用了大量的电子器件与电子设备，这些器材和设备在正常工作的同时，会释放（辐射）和接收大量的电磁干扰能量，系统设计时，一旦忽视这些，不但本设备或本系统可能会出现工作性能等级下降或工作不正常的现象，而且与本系统相邻的或与本系统有功能关系的其它电子设备或系统，因受其电磁干扰，同样也会出现工作性能等级下降或工作不正常的现象，严重时还会出现无法正常工作或停止使用的情况，最终导致不得不重新进行系统设计的尴尬局面。目前，安防电子系统与其它常规的电子系统相比，常常被认为具有较高的重要地位，在进行安防电子系统设计时，经常忽视自身对外界产生的电磁骚扰性，而仅注意自身的电磁抗扰性。根据电磁兼容理论，电磁骚扰性超过标准规定限值的系统，在电磁抗扰性方面会存在许多安全隐患，作者本人根据多年的实际工作经验，在这方面感受颇深。
2．安防电子系统对电磁兼容性的要求
安防电子系统通常由探测器、信号传输通道和控制器组成。组成安防电子系统的各个部分几乎都离不开电子器件或电子设备（电子技术的应用约占整个系统应用技术的95%以上）。因此就涉及到在相同的电磁环境中，安防电子系统中各个部分之间或安防电子系统与其它电子系统之间，应如何满足电磁兼容性要求的问题，避免设备或系统之间的相互干扰，而导致性能等级下降或出现无法正常工作的现象。目前，在安防领域中还没有一部完整的，针对安防电子系统中使用的电子器件或电子设备所需的国家或行业的电磁兼容标准。在电磁抗扰性方面，至今大部分产品采用国标GB/T 17626－1998电磁兼容性抗扰性试验方法的系列标准。这里要指出的是，GB/T 17626抗扰性试验的严酷等级需要由产品制造商自己来确定，有的时候，产品制造商为了使产品能够顺利通过抗扰性试验，往往将试验的严酷等级确定为较低的级别，虽然抗扰性试验能够顺利通过，但是却给安防电子系统留下了安全隐患。为避免出现这一现象，应对应用在安防电子系统中的电子器件或电子设备提出较高的电磁抗扰性要求，根据多年的实际工作经验，其抗扰性试验的严酷等级应满足三级或三级以上的要求，只有这样才能保证安防电子系统安全可靠稳定的工作。在电磁骚扰性方面，由于安防电子系统与其它常规的电子系统相比较，其自身具有较特殊的地位，因此人们很少关注安防电子系统对外界产生电磁骚扰的问题，在其系统中应用的电子器件或电子设备也很少进行电磁骚扰性方面的测试试验，特别是电磁辐射骚扰性方面的测试与试验，这种状况应尽快改变。目前我们国家已经将电磁兼容与环境保护融为一体，正在努力营造一个清净的电磁环境，电子产品或电子系统应满足电磁兼容性的要求已被列入国家强制执行的范畴。希望安防电子系统的应用不会再给当前的电磁环境雪上加霜，这一点也希望能够引起安防领域内同行们的关注，尽快制定安防电子产品的电磁兼容性技术标准与检验规则。
最近，国家建设部与国家质量监督检验检疫总局联合发布了GB 50348《安全防范工程技术规范》，自2004年12月1日开始实施，有25个单位、共计43人（历经5年）参与这部标准的起草工作。这部标准中，在安防工程的设计方面，首次提出了安全性与电磁兼容性的设计要求。同时，在安防工程的检验方面，也首次提出了安全性与电磁兼容性的检验要求，这是一个非常好的开端。但遗憾的是，在整部标准中仍然只注重了电磁抗扰性的技术要求，而没有涉及到电磁骚扰性的技术要求。
3．安防系统电子产品电磁兼容性的现状
安防电子系统的电磁兼容性，可从两个方面来考虑，一方面是安防电子系统工程的电磁兼容性；另一方面，是系统工程中所使用的电子器件或电子设备的电磁兼容性。电子器件或电子设备的电磁兼容性是保障整个安防电子工程电磁兼容性的必要条件。从目前来看，构成安防电子系统工程的电子器件或电子设备，在电磁抗扰性方面基本上能够满足需求，但是在电磁骚扰性方面多数都不尽人意。下面就用实际的测试试验结果来说明这一问题。作者对安防电子系统工程中常用的典型设备，如视频监控主机和可视对讲主机，分别进行了电磁辐射传导骚扰和电磁辐射发射骚扰测试试验，其测试结果如下：
图1为可视对讲主机电源（AC220V）端口处的电磁辐射传导测试试验结果（整改前）。图2为同一主机整改后的测试结果。对比这两个测试结果，可以看出，可视对讲主机在整改前的电磁骚扰性指标是非常糟糕的（如图1所示）。经过了改进后，能够满足应用的要求（如图2所示）。图3为视频监控主机的电磁辐射发射骚扰性测试试验，测试距离在1m远处。从图3中我们可以看出，视频监控主机的电磁辐射发射骚扰是比较严重，而且这一现象如果不进行实际测试是无法得知的，这就是一种潜在的安全隐患。
图1可视对讲主机电源端口电磁辐射传导测试试验（整改前）
图2可视对讲主机电源端口电磁辐射传导测试试验（整改后）
图3视频监控主机的电磁辐射发射骚扰性测试试验
4．结束语
安防电子系统的电磁兼容性是衡量系统自身电磁抗扰性和电磁骚扰性的一种综合性指标。一旦系统设计完成，再想进行整改是非常困难的。因此要想提高系统的电磁兼容性技术指标，必须在系统的设计阶段对此就应有所考虑，这样才能收到事半功倍的效果。从长远来看，安防电子系统应提高对电磁兼容性的要求，在重视系统自身电磁抗扰性的同时，还应注重电磁骚扰性技术指标。因为电磁骚扰的出现，不仅会干扰系统内各部件之间的正常工作，产生系统内的干扰，而且还会造成系统之间的互相干扰，导致各系统之间在同一环境中不能达到相互兼容，这种现象应避免出现。(end)
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(3/20/2005) |
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