抗电磁辐射测试范文
时间:2023-10-11 17:23:28
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篇1
【关键词】模拟小信号 电磁兼容 称重系统
电磁兼容性(EMC)是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。因此,EMC包括两个方面的要求:一方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值;另一方面是指设备对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度,即电磁敏感性[1-2]。
公路用称重设备所使用的电磁环境较为复杂。一方面,设备工作在公路旁要承受各种车辆发出电磁干扰;另一方面,随着车辆的增多车载通讯设备(车载电台、对讲机)日益增多也对称重设备的电磁兼容提出了较高的要求。因此,国家相关管理部门对称重设备也作出了相应的国标要求,即中华人民共和国国家计量检定规程JJG907-2006《动态公路车辆自动衡器》中作出了明确的要求[3],所有销售设备须满足IEC 61000-4中的电磁兼容要求。
1 称重设备原理
称重设备要通过国标的电磁兼容,须从设备的组成入手,了解设备的工作原理、信号传输及易受电磁影响的电路,故须先了解分析各种称重设备的工作原理。
目前市场上在售的公路动态称重设备主要有宽弯板动态秤、窄弯板动态秤、石英动态秤、单台面动态秤、整车式动态秤、双台面动态秤、轴组式动态秤等,虽然各种秤的外观不同,但其称重原理框相同,称重设备的原理框图如图1所示:
图1 称重原理框图
从电压信号传输的角度来分析,压力传感器由电压激励输出电压,最大输出电压值在几十毫伏,且实际应用中压力传感器到信号放大器的距离较远(10米以上),之后经放大传输至AD数字转换器、CPU、显示输出。
2 电磁兼容检测
依据国标JJG907-2006要求称重设备的电磁兼容检测包含短时电源电压降低、电快速瞬变脉冲群、浪涌电压、静电放电、抗电磁场辐射、直流供电的抗干扰 两项检测内容,其中抗电磁场辐射是最难通过的,其余检测项在选择有EC、FC认证的电源基本就可以通过。
抗电磁场辐射试验须在微波暗室进行。微波暗室可隔离外界纷杂的电磁信号,同时可提供单一源的、指定频率的电磁辐射。微波暗室,为了检测产品的电磁兼容性,产品必须在规定的标准环境中进行测试。理想的辐射场地是无限大的良好的导电地平面构成的,这是因为金属网(板)对电波产生全反射。在一定条件下,即反射角较小时,反射系数|R|≈1 ,不同介质平面的反射系数值也不同,故用金属地平面可使测量数据可靠,也使不同地区测量的数据具有可比性。国际上是以开阔测试场作为电磁辐射的标准实验场地,但是,由于现代生活环境中很难找到理想的开阔场,因此,微波暗室,就成为一种非常普及的代替环境。随着微波技术的发展,为了进行各种微波测量,要求模拟电磁波在自由空间传播的环境条件,微波无反射室即微波暗室也正是针对这一需要而研制的。电波暗室主要用于辐射无线电骚扰(EMI)和辐射敏感度(EMS)测量,电波暗室的尺寸和射频吸波材料的选用主要由受试设备(EUT)的外形尺寸和测试要求确定,分3m法或10m法。微波暗室可以用于天线、电磁兼容、雷达截面测量、无线电控制设备的对接试验,以及各种类型的电磁模拟试验等[4-5]。
3 电磁兼容试验及分析
试验前须准备场地及调试测试区域的场强符合IEC 61000-4-3要求,试验时称重设备距离辐射天线3m处放置,第一次测试称重的结果受电磁辐射的影响很大,分析其主要原因是压力传感器、信号放大器、AD转换器、、数据处理模块都是通过一根线连接,造成单端接地的现象,且设备外壳和大地没有严格的隔离开。所以在以下几个方面进行了改进:①放大器与AD转换器的屏蔽外壳与电源地严格分开;②压力传感器电缆外加金属屏蔽网,并与其他设备的屏蔽外壳相连;③所有的模拟、数字模块共地,并用同一屏蔽壳屏蔽;④模拟模块和数字模块电源分开独立供电;⑤放大器模块前端加RC、LC滤波电路。经过上述改进后,再次测试设备的电磁兼容性,经试验满足国标要求。
4 结语
称重设备中存在模拟小信号极易受到干扰,其抗电磁辐射干扰是个难点;但只要做到有与电压负极隔离的封闭严密屏蔽外壳;减小或消除模拟与数字信号的串扰以及严密的滤波电路;与大地的良好接触、选择较好的认证电源等措施,称重的电磁兼容也是可以做到的。
参考文献:
[1]钱振宇.3C认证中的电磁兼容测试和对策[M].北京:电子工业出版社,2004.
[2]刘培国,侯冬云.电磁兼容基础[M].北京:电子工业出版社,2008.
[3]陈淑凤,马晓庆 等.电磁兼容试验技术[M].北京:北京邮电大学出版社,2001.
篇2
当人们在用电脑、笔记本、平板电脑、手机、Wi-Fi等电子设备的时候,人们可能立即就想到,这些电子产品产生的的电磁辐射,会不会对健康有影响?有多大的影响?在人们生存的环境中还有多少这类电子设备产生的多次辐射对健康有影响?正是基于这些问题促成了这份调查报告。
1 电磁辐射对人体的作用
人体吸收辐射能量时,细胞和水分子会首先被电离或激发,造成DNA双链全断或只断单链的伤害(直接伤害)。因为水分占了人体约70%的重量,而水分子被电离后会产生有害的OH自由基,这些自由基接续产生一连串化学反应,使得细胞分子受到损伤(间接伤害)。所幸细胞有自行修复的能力,大部分的细胞会恢复正常。但假若细胞严重受损而无法修复或修复有错误时,那么人体就会出现不良反应。
电磁辐射是一种复合电磁波,以相互垂直的电场和磁场随时间的变化而传递能量。人体生命活动包含一系列的生物电活动,这些生物电对环境的电磁波非常敏感,因此,电磁辐射会对人体造成影响和损害。
2 对常用电器设备电磁辐射的测量
本调查报告使用的测量仪器为LZT-1000电磁场辐射检测仪。
2.1 手机辐射测量
经测量,人们使用的手机电场辐射几乎没有,手机待机时几乎没有磁场辐射,只有在接通或接听手机才有磁场辐射;不同型号的手机磁场辐射不同,有的很大,有的几乎测量不到。
测试结论:在避免手机辐射方面,首先,一定要在信号充足的地方使用手机,尤其是拨打电话,因为信号越充足辐射量越小。其次,改掉使用手机时的一些坏习惯。如夜晚关掉手机、不把手机别在腰间或放在胸前的口袋中,尽量使用耳机接打电话等。第三,避免长时间和电量不足的时候接听手机电话,尽量不给小孩使用手机。
2.2 电磁炉、微波炉辐射测量
经过对电磁炉、微波炉、电火锅三种家电的测量,电磁炉辐射较大,电火锅相对较小,建议使用电磁炉、电火锅的时间不要太长,使用时也要保持一定距离。微波炉启动时辐射最大,在用微波炉烹饪时不要过于靠近,儿童最好不要进入厨房。
2.3 电视机辐射测量
经过对显像管电视、等离子电视、背投电视、液晶电视四种电视比较之后发现,液晶电视、背投电视辐射最小,等离子电视辐射稍强一点,显像管电视较大,但主要在电视后面,所以观看电视时最好在观看时保持一定距离,尤其是儿童,而且不要长时间观看。
2.4 电脑辐射测量
测试结论:经过对各类电脑及相关附件的辐射量的测量,得出结论,使用台式时主机放在桌子下面并保持一定的距离,还是比较安全的;低音炮音箱辐射严重,使用时至少要保持半米的距离;笔记本辐射集中在键盘上方,使用笔记本时应与电源适配器保持远一点的距离;键盘、鼠标最好不要用无线的,儿童玩电脑时间不要太长。
2.5 制冷制热家电、电热毯辐射测量
测量后得出结论:空调、电热油汀辐射较小,可放心使用,但是红外管电暖气、暖风机、电风扇的辐射较大,建议使用时至少保持一米的距离,距离小孩要更远些。电热毯的辐射也较大,建议少用或预热以后关闭。
2.6 吸尘器、电熨斗、电吹风辐射测量
经测量得出结论:大功率的吸尘器辐射很强,小功率吸尘器辐射稍小,使用时尽量避开儿童;尽量不要用电吹风给儿童吹头发。
2.7 各种灯具辐射测量
经过对卡通壁灯、节能灯、日光灯、台灯等多种灯具进行测量,辐射均不大,得出结论:只要保持一定的距离,各种灯具的辐射均合格,可以放心使用。
2.8 汽车、电瓶车、儿童电动车辐射测量
经过对儿童游乐车、汽车、电动车、等三类机动车进行检测,近发动机处辐射值大于其他地方,因此,得出结论:尽量不要把儿童坐在汽车前排。正规厂家生产的游览车、电动车辐射符合要求。
2.9 高压电塔、通信基站测量
经测试发现,许多建筑物没有按国家要求达到规定值,电磁辐射严重超标,在距离这些高压电塔靠近的居民,尤其是有婴幼儿在内的居民要远离高压电塔,远离辐射。
3 对预防和减轻电磁辐射伤害的建议
1)不要把家用电器摆放得过于集中或经常一起使用,以免将自己和婴幼儿暴露在超剂量辐射的危害之中。
2)各种家用电器、办公设备、移动电话等都应尽量避免长时间操作。如电视、电脑等电器需要较长时间使用时,应注意至少每1小时离开一次,采用眺望远方或闭上眼睛的方式,以减少眼睛的疲劳程度和所受辐射影响。
3)当电器暂停使用时,最好不要让它们处于待机状态,因为此时可产生较微弱的电磁场,长时间也会产生辐射积累。
4)对各种电器的使用,应保持一定的安全距离。如眼睛离电视荧光屏的距离,一般为荧光屏宽度的5倍左右;微波炉在开启之后要离开至少1米远,孕妇和小孩应尽量远离微波炉;手机在使用时,应尽量使头部与手机天线的距离远一些,最好使用分离耳机和话筒接听电话。
5)男性生殖细胞和对电磁辐射更为敏感。因此,男性应尽量减少与电磁波太频繁密集的接触,而且接触时也要保持安全距离,一般是半米以上。
6)尽量远离辐射物或者尽量减少接触辐射源的时间和频率,例如辐射较强的医院的身体检查,像CT、X光、透视等,不宜频繁地做这些检查。由于CT检查的放射量较大,而女性比男性对放射线更敏感,特别是孕妇,严禁做CT检查。
7)如果长期涉身于超剂量电磁辐射环境中,应注意采取以下自我保护措施:
①居住、工作在高压线、变电站、电台、电视台、雷达站、电磁波发射塔附近的人员,佩带心脏起搏器的患者,经常使用电子仪器、医疗设备、办公自动化设备的人员,以及生活在现代电器自动化环境中的人群,特别是抵抗力较弱的孕妇、儿童、老人及病患者,有条件的应配备针对电磁辐射的屏蔽服,将电磁辐射最大限度地阻挡在身体之外。
②电视、电脑等有显示屏的电器设备可安装电磁辐射保护屏,使用者还可佩戴防辐射眼镜,以防止屏幕辐射出的电磁波直接作用于人体。
③手机接通瞬间释放的电磁辐射最大,为此最好把手机拿远一点,等手机接通之后再拿近听,或者佩戴防辐射耳机接打电话。
④电视、电脑等电器的屏幕产生的辐射会导致人体皮肤干燥缺水,加速皮肤老化,严重的会导致皮肤癌,所以,在使用完上述电器后及时洗脸。
⑤多食用一些胡萝卜、豆芽、西红柿、油菜、海带、卷心菜、瘦肉、动物肝脏等富含维生素A、C和蛋白质的食物,以利于调节人体电磁场紊乱状态,加强肌体抵抗电磁辐射的能力。
8)婴儿出生后使用防辐射毯,相比于防辐射服,防辐射盖毯是个非常好的选择,使用起来非常方便,需要时盖上,不需要时取下。
篇3
关键词:电磁干扰 电磁兼容性 抗辐射
中图分类号:TN97 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)02(b)-009-01
1.简介
随着电子技术的广泛应用,在电梯控制系统中,电梯的性能越来越好并且可靠性大大提高。然而,电梯广泛的应用电子产品和数字电路,系统被电磁信号干扰的可能性大大提高。
杭州是浙江的省会,在经济发展的同时电梯也跟着高速增加,电梯问题也随之而来。在某些特殊的重要场所,也会有突发的电梯故障,对社会公众造成了一些不太好的影响。在发生故障后,我们也对相关电梯进行了检查。从分析所有的故障现象中发现有一些强电磁信号干扰,我们认为可能是一些强电磁干扰信号影响了电梯控制系统,造成这些电梯发生故障。因此,我们有必要做电梯抗辐射干扰的研究。
2.实验方法
2.1技术途径
用一种模拟电磁干扰信号的电子系统,并建立该电梯的测试平台。通过对电梯的辐射测试,找出电梯无法正常运行或失去的整体功能的频率范围和电场强度。研究屏蔽和按地在电磁辐射抗干扰测试的效果。因为在《电梯程序测试》中没有要求有关电梯的电磁兼容性,所以这个实验进行的是抗电磁辐射干扰的基本测试。
2.2实验项目
实验依据:IEC61000-4-3 A2(2000)ENl2016-2004。
对电梯发出的电磁干扰信号,使用两种不同极化的辐射天线――水平方式和垂直方式。在整个实验中,调制80%AM,频率为1kHz的正弦信号。在80MHz-166MHz的频率范围内的电场强度为10V/m和在166MHz-1GHz的频率范围内的电场强度为30V/m。并且四种情况下做了实验:受检设备配备齐全;按地禁用;屏蔽禁用;接地和屏蔽两个都禁用。
2.3实验设备
受检设备为上海三菱电梯GPS-III,2层2站。这台电梯可以设置成正常运行和司机操作。模拟电磁干扰系统包括电磁干扰设备,如信号发生器,放大器,辐射天线等。
3.现场测试
3.1电梯门开启和关闭的测试
电梯轿厢停在一楼,天线放置在电梯门前地面上1.5m的高度,电磁干扰信号覆盖了整个电梯门;天线放置在朝向电梯轿厢顶部的操纵箱,高度为2.5m,电磁干扰信号覆盖电梯轿顶所有范围。测试结果:(1)当天线的高度为1.5m时,没有检测到灵敏的频率变化。(2)当天线的高度为2.5m时,没有检测到灵敏的水平极化的频率变化。但是有电梯不开门或者门关闭的情况,在295MHz-301MHz的频率范围内,电梯门没有关闭到合适的位置,并在272MHz-274MHz的频率范围内,电梯无法正常运行并无法恢复正常。(3)当天线的高度为2.5m时,实验中禁用光幕,没有灵敏的水平极化的频率变化,但有同样灵敏的垂直极化的频率变化。因此,证明光幕不影响整个实验。故障排除:①故障排除重点主要是垂直极化的频率范围在230MHz-350MHz之间。②当受检设备和电线都被屏蔽,没有检测到灵敏的变化。③主要敏感源为电动机的线圈,手动控制器和电梯轿顶操纵箱。本章结论:(1)主要敏感源为电动机的线圈,手动控制器和电梯轿顶操纵箱。(2)当金属屏蔽网覆盖住电梯轿顶操纵箱及其相关的电线时,没有检测到灵敏的变化。(3)当受检设备没有被屏蔽时,有灵敏的变化。(4)受检设备有可能会恢复到正常情况,但有时却无法恢复。因此,进行强干扰是必要的。
3.2电梯控制柜在主控制室的测试
辐射试验在RS103闭环的军用标准下进行的。电场强度可以是一组值(电场强度10V/m,频率范围80MHz-1GHz),用电场强度探头来监控。我们将测试四种情况:受检设备配备齐全,接地禁用,屏蔽禁用,接地与屏蔽两者都禁用。电梯应测试三种状态:电梯运行;门的开启和关闭;两者同时进行。测试结果:(1)当受检设备配备齐全,电场强度为10V/m时,在80MHz-166MHz的频率范围内,双锥形天线水平极化和垂直极化,没有灵敏的变化。(2)当受检设备配备齐全,电场强度为10V/m时,在80MHz-166MHz的频率范围内,对数周期偶极子天线水平极化和垂直极化,没有灵敏的变化。(3)当按地禁用,电场强度为10V/m时,在80MHz~166MHz的频率范围内,对数周期偶极子天线垂直极化,控制电路板损坏并无法重新启动。(4)电气强度为10V/m,在80MHz-166MHz的频率范围内,对数周期偶极子天线垂直极化。在252MHz-274MHz的频率范围内,当控制柜盖板打开时,受检设备有灵敏变化。在239MHz-272MHz的频率范围内,电梯停止运行并且门不能关闭。当控制柜盖板关闭时,受检设备无灵敏变化。
故障排除:(1)故障排除主要是垂直极化天线的灵敏频率。(2)当所有的受检设备被屏蔽时,有灵敏的变化产生。
本章结论:(1)在门的开启和关闭的测试中,设备可以从最灵敏的频率范围内恢复正常。(2)在电梯运行的测试中,灵敏测试设备不能恢复,需要通过一些专业技术人员来解决。(3)电梯接地是必要的。如果禁用,当受到电磁干扰时电梯不能恢复正常。(4)当受检设备的所有部件都被屏蔽且电场强度为30V/m,仍然没有灵敏的变化。(5)10V/m的电场强度是控制柜抗干扰的极限值,如果在某些电场强度大于10V/m的范围是会失效的。
篇4
【关键词】卫星广播电视 信号传输 干扰因素
在现实生活中,电视信号传输时常会出现不稳定的情况。而电视信号是利用卫星传输,容易受到自然因素、设备因素和人为因素等多方面因素的影响。加强对这些因素的分析,则能为信号的传输提供更多的保障。因此,有必要对干扰电视信号传输的因素展开分析,并且寻求相应的对策,以便更好的促进广播电视事业的发展。
1 卫星广播电视信号传输过程中的干扰因素分析
1.1 自然干扰因素
在电视信号传输的过程中,太阳辐射和雨云雪雾等自然因素都会给信号传输带来干扰。在通信卫星表面,如果存在有较多太阳产生的电磁辐射物质,就会导致卫星通信受到影响。而一旦发生太阳耀斑,也将导致信号传输受到影响。此外,在雨云雪雾等天气条件下,电磁信号穿过对流层时很可能出现信号能量被自然物质吸收的情况,从而导致信号传输受到影响。而在穿过电离层的过程中,电视信号容易被法拉第极化旋转效应干扰,以至于电视信号的频率将发生变化。正是由于这一原因,我国南方地区的电视信号传输受到的干扰往往更为严重。
1.2 设备故障因素
在通信设备发生故障的情况下,电视信号传输显然也会受到干扰。在上行发射系统进行信号源的发送前,需要对信号源进行处理。而处理的过程中将涉及到较多的设备。一旦有设备出现故障,就会导致信号源的传输受到影响。此外,在设备间的间隔不合理的情况下,信号源的传输也会受到影响。而对于同步卫星来讲,如果卫星相对地球位置发生变化,也将导致信号质量受到影响。
1.3 卫星干扰因素
通常的情况下,广播电视卫星周围都有其他卫星,而临近卫星的运行和信号传输也将对电视信号传输产生影响。因为,当信号需要经过下行接收系统返回地面的情况下,如果周围有相近甚至频率相同的信号源,广播电视卫星传输的信号的噪声比等指标将会发生变化,从而导致电视信号质量受到影响。
1.4 电磁干扰因素
在地球站所处的电磁环境并非是标准环境的情况下,就会导致信号传输受到电磁干扰。因为,如果地球站周围电磁环境较差,而电缆屏蔽性能也较差,就会导致设备传输受到干扰。而电视信号传输受到的主要电磁干扰包含微波中继信号和雷达信号干扰,想要确定实际的电磁干扰信号,还要对电磁进行检测。
1.5 人为干扰因素
电视信号传输受的人为干扰因素有三种,即人员操作失误、同极化或反极化干扰和人为恶意干扰。通常的情况下,人为失误是能够避免的因素。而用户如果出现同极化或反极化干扰,则意味着干扰来自于用户本身。此外,也有一些人会刻意进行卫星通信的干扰,以至于电视信号传输受到干扰。
2 抵抗卫星广播电视信号传输干扰的对策
2.1 抗自然干扰的对策
为抵抗自然因素干扰,还要在设定接收天线时对自然天气因素进行充分考虑。比如针对降雨问题,就要做好降雨时间、频率和雨量等因素对信号衰减程度的影响。而通过适当增加天线仰角,并做好积水处理工作,就能抵抗降雨干扰。针对太阳辐射,还要采取设置备份转发其器的方式进行转发器的操作复位,从而确保卫星正常工作。
2.2 抗设备干扰的对策
为预防设备故障因素的干扰,地球站的工作人员还要在平时加强设备的管理。具体来讲,就是对设备状态进行密切关注,并且定期检查极化器是否出现偏差和天线是否有正确的方向等内容。而严格落实设备的日常管理工作,则能够有效预防设备故障的发生。针对上行站设备故障,需要做好每个节点的测试,以便了解系统的干扰源,并且进行相关设备的及时更新。在检测干扰源的过程中,还要对相关环节进行测试,以便找出设备变化的原因,继而通过采取措施避免类似问题再现。
2.3 抗卫星干扰的对策
在通信卫星数量不断增加的情况下,还要加强邻近卫星干扰的预防。具体来讲,就是合理进行卫星间的间隔设定,以免卫星相互干扰。为此,卫星公司之间应该加强沟通,并且严格遵循行业规范,以便合理进行卫星轨位的协调。此外,还要做好发射频率的划分,以免信号之间相互干扰。而每隔一段时间,就要进行测试,并且完成天线对星的定期调整,从而使上行干扰得到及时协调和排除。
2.4 抗电磁干扰的对策
为减少电磁干扰,还要在地球站选址前做好周围环境的检测,以确保信号的接收质量。在设置信号接收装置的过程中,需要远离高大建筑物,并且远离较强的磁场。而在选择地面接收信号设备时,也需要选择具有较强信号接收功能的装置,以免因设备灵敏度不同而出现信号传输问题。此外,为抵抗电磁干扰,还应在地球站进行电磁屏蔽设备和系统的建立,以确保电视信号的传输不受外界环境干扰。
2.5 抗人为干扰的对策
针对人为操作失误,还要建立完善的管理制度,并且制定相应的故障处理预案。在平时工作的过程中,需要加强对值班人员的技能培训,并且强化人员的安全播出意识。同时,需要将应急操作员、播出设备的开关和机房规章制度等有关制度张贴在明显处,以帮助操作人员进行紧急事故的处理。在此基础上,还要增强系统操作的智能化水平,从而使人为失误得到杜绝。针对用户带来的干扰,需要及时进行用户超频范围的纠正,并且解决用户的超功率使用问题。而想要进行人为恶意干扰的控制,还要加大上行功率,以便进行非法信号的压制。
3 结论
总之,通信卫星一旦遭到干扰,就会导致广播电视信号的传播质量受到影响。为此,广播电视台还要加强对影响信号传播的干扰因素的分析,并且寻求相应的解决对策。而随着通信卫星数量的逐渐增多,有关部门还要加快抗干扰卫星的研制,以便实现电视信号的安全、可靠传输。
参考文献
[1]段雪峰,赫健.论广播电视卫星传输常见的干扰分析[J].中国传媒科技,2012,06:125-126.
[2]马道光.广播电视信号传播抗干扰技术探讨[J].中国传媒科技,2012,20:38-39.
[3]秀春.广播电视卫星传输安全的影响因素及解决对策[J].数字技术与应用,2015,03:181-182.
篇5
【关键词】供电系统;电磁干扰;问题
中图分类号:U223文献标识码: A
一、前言
目前,在供电系统运行的过程中,经常会遇到电磁干扰的问题,因此,如何有效解决电磁干扰问题就成为了供电系统维护运行的必要工作,也是提高系统运行稳定性的必要工作。
二、电磁干扰概述
所谓电磁干扰EMI(ElectromagneticInterference)是指任何能使设备或系统性能降级的电磁现象。主要有传导干扰和辐射干扰两种。传导干扰是指通过导电介质把一个电网络上的信号耦合(干扰)到另一个电网络。辐射干扰是指干扰源通过空间把其信号耦合(干扰)到另一个电网络。任何电磁干扰的发生都必然存在干扰能量的传输和传输途径(或传输通道)。通常认为电磁干扰传输有两种方式:一种是传导传输方式;另一种是辐射传输方式。因此从扰的敏感器来看,干扰藕合可分为传导藕合和辐射耦合两大类。而牵引供电系统各种供电方式的特点,决定了牵引供电系统产生干扰信号的种类,主要有传导性干扰信号、电磁辐射性藕合干扰信号两种。具体为:一是当牵引电流通过时,对周围信号系统的电子、电气设备产生电磁辐射;二是不平衡牵引电流沿轨道传导到信号设备,或牵引电流对直接驱动的机车电动机产生电磁噪声,并传导干扰信号到电源和机车上的机车信号电子设备上;三是牵引电流对相邻的信号电缆线路产生感应藕合,感应出干扰电压或电流。
三、高速电气化铁路牵引供电系统的电磁干扰及其影响
1、铁路信号电磁干扰
我国高速电气化铁路额的牵引供电系统中存在各种供电方式(AT自耦变压器、BT吸流变压器、直供和同轴电力电缆等),这也决定了其产生有各种干扰信号,主要有传导性干扰、静电感应干扰及电磁干扰等。相对来说,静电感应的强度和影响微不足道。而电磁干扰则会造成大的破坏。电磁干扰是是能够使设备或系统性能降级的电磁现象,主要分为传导性干扰和辐射干扰,这两种干扰的区别在于干扰的耦合方式。电气化铁路牵引供电系统产生的电磁干扰,主要也是通过传导和辐射两种方式侵入到铁路的信号设备中,从而造成干扰,进而造成经济损失甚或人身安全问题。
2、牵引回流对信号设备的影响
在信号系统中,信号设备通过扼流变压器接到钢轨上。理想状况时,两钢轨牵引电流经扼流变压器上下部线圈变压器中心抽头第二个扼流变压器上下部线圈流回钢轨。扼流变压器上下部线圈匝数相等,其产生等量大小的相反的磁通量,因此总磁通量为零,产生的感应电动势也为零,这时牵引电流对铁路信号系统设备和装置并不会产生影响。但在实际中并不存在理想的情况,两个线圈产生的磁通量无法抵消,由此产生由牵引不平衡电流所引起的干扰电压。据统计,牵引电流不平衡是轨道电路元器件烧损和故障的主要原因。
直供方式与AT供电方式是我国主要采用的带回流线的供电方式。AT牵引网中存在三条基本的回路:接触网――大地回路、正馈线――大地回路、钢轨――大地回路,钢轨电流应该限制在两个AT变压器之间,以利于降低轨电位,达到保护的目的;带回流线的直供方式包括两个基本电流回路:接触网――大地回路和轨道――回流线回路,在靠近牵引供电所和列车两侧,牵引回流较大,越远离则牵引回流越小。无论哪种供电方式,地面钢轨――大地都是牵引回流的必经之路,这对于防御干扰有重要的指导意义。
3、牵引电磁干扰的影响
因牵引供电系统的影响,铁路信号电缆芯线会产生感应电动势,导致信号质量下降,甚至严重的电磁影响会造成信号电缆绝缘层被击穿,威胁铁路运输的安全。而屏蔽则是电磁兼容控制的主要手段。要想发挥作用,屏蔽电缆的屏蔽层必须接地,其接地方式主要为单端接地和双端接地。
采用单端接地时,过电压波沿线芯流动时,电缆铝外套或金属屏蔽层不接地端会出现较高冲击电压。系统短路时,电缆铝外套或金属屏蔽层不接地端也会产生较高的工频感应电压,,可能会导致多点接地而形成环流;采用双端接地时的问题主要有两个:导致较大地电位差,破坏信号传输,烧损屏蔽层;屏蔽层流过电流时产生干扰信号,造成传输误差。
四、电磁干扰的产生和防止措施
1、电磁干扰产生的原理
由于各种电器的应用,在大气空间中单纯的电场或磁场是很少的。电磁干扰是以电场、磁场同时存在的一种高频电磁场辐射的形式。电场的分量和磁场的分量总是同时存在,因此,在屏蔽电磁干扰时要同时考虑电场和磁场。根据电磁场理论,屏蔽是利用屏蔽体来阻碍和减少电磁能量传输的一种技术。从电磁屏蔽的作用过程来看,电磁屏蔽就是电磁波在穿过屏蔽层时能量衰减程度。
2、防止电磁干扰的部分措施
(一)建筑物的自然屏蔽
在建筑物的施工过程中会加入许多金属构件。比如混凝土钢筋,金属网络、护栏等等。往往在建造,大部分金属构件都会在电气上连接在一起,就可以对建筑物构成一个立体的初级屏蔽网。这种屏蔽网虽然是格栅稀疏的,但毕竟能对外部的雷电电磁脉冲和大功率电器产生的电磁脉冲有初级屏蔽的作用,使之受到一定程度的衰减,从而有助于房屋内各种信息系统屏蔽的要求。这样在施工过程中将建筑物内的梁,柱,楼板及墙内的全部钢筋连接成一个电气整体,在加强建筑物整体稳定性的同时也形成了一个暗装式避雷网即法拉第电磁屏蔽笼。
(二)电源线和信号线的屏蔽
在重要的实验室或有数据交换的机房所有的电源和信号线,从防电磁干扰角度来看都应采用有金属屏蔽层的电缆。若没有屏蔽的电缆或信号线则应穿过金属钢管,即用钢管作为屏蔽。在室外的无屏蔽线路都应敷设在金属管道内,金属管道要有良好的接地。采用金属丝编织层为屏蔽层的电缆时,要详细了解屏蔽层的材料和网眼的大小,根据现场干扰的大小情况,选择适合的电缆。出于抗干扰的需要,当低频电磁干扰不严重时,在需要保护的空间内,屏蔽电缆应至少在其两端以及在其所穿过的防雷区界面处作接地。低频电磁干扰严重时,可以将屏蔽电缆穿入金属管内或采用双屏蔽电缆将金属管或电缆外屏蔽层至少在两端作接地。另外,在布线时避免出现较严重的弯曲。因为当电缆弯曲时,靠近内半径一侧的金属丝覆盖率很大,而靠近外半径一侧的金属丝覆盖率则显著减少,这样的弯曲部位外侧由于覆盖较为稀疏而会让一部分电磁场透过电缆屏蔽层,会使得电缆的屏蔽效能下降。
(三)设备和仪器的屏蔽
对与电磁脉冲干扰敏感的测试仪器和微电子设备,特别是重要的数据处理设备,都需采用连续的金属层加以封闭起来,进入仪器及设备的电源线和信号线以及它们之间的传输线应采用屏蔽电缆或穿金属管进行屏蔽。在信号电缆的两端屏蔽层要与仪器的屏蔽体保持良好的电气接触,使它们能构成一个完整的屏蔽体系。出于暂态过电压防护的目的,进入电子仪器的电源线应采用像压敏电阻之类的保护元件与仪器的屏蔽体系相连接,在屏蔽信号电缆的输入和输出端,宜采用像暂态抑制二极管之类的保护元件与仪器屏蔽体系相连接,以便在仪器的出、入口将沿信号线侵入的暂态过压波堵住,不让它进入仪器。必须在仪器上增加散热孔时,散热孔要尽量小,直径一般不大于5mm,若是散热口应是较小的长方形并要在上方加装向下的遮挡板,避免电磁干扰直接进入仪器设备。对于起关键性作用的测量仪器或电子设各群应放在可靠的屏蔽室里。
3、增加换流装置的相数
换流装置(整流器、逆变器)是电网主要谐波源之一。理论分析表明,换流装置在其交流侧与直流侧产生的特征谐波次数分别为nk±1和nk(n为整流相数或脉动数,k为正整数)。由谐波产生的机理可知,如果整流相数越大,网侧电流谐波成分将越少,电流波形将更接近于正弦波。以三相桥式整流电路为例,其整流电流中只含有n次奇次谐波,但高次谐波的幅值只有基波幅值的1/n。整流相数增加对谐波的影响减少,但会相应提高设备成本。因此,一般工程上6次或12次整流就已足够。
4、改变谐波源的配置或工作方式
具有谐波互补性的装置应集中,否则应适当分散或交替使用,适当限制谐波量大的工作方式,可以减小谐波的影响。
一是减少非线性用电设备与电源间的电气距离。减少非线性用电设备与电源间的电气距离也就是减少系统阻抗,换句话说就是提高供电电压等级。
二采用高功率因数变流器。这类电路输入电流谐波分量少,功率因数很高甚至接近1,与设置补偿装置来补偿谐波和无功比,这是一种更为积极有效的方法。其中大功率装置多采用多重化和自换相技术,中等功率装置多采用pwm整流技术,小功率装置则多采用带斩波器的二极管整流电路。
五、结束语
综上所述,电磁干扰是供电系统运行过程中的巨大干扰源,所以,为了进一步提高供电系统的运行效果,今后必须要采取更加有效的措施来避免电磁干扰的出现,让供电系统运行更加顺畅。
【参考文献】
[1]齐亚娜.新建电气化铁路对既有铁路信号系统干扰影响的分析研究[J].铁道标准设计,2011(07)
篇6
来源:使用各种食用油烹调食物,致使油烟散布在厨房小小空间中,以煎、炒、烹、炸等方式最为严重。
危害:油烟随空气侵入呼吸道,引起头晕脑胀、胸闷气短、头晕恶心等症状,医学谓之油烟综合征。食用油中的甘油生成的油烟主要成分为丙烯醛,对眼、鼻、咽喉黏膜都有强烈的刺激性,可引起慢性角膜炎、鼻炎、气管炎。油烟的颗粒堵塞皮肤毛孔,导致皮肤干燥、生皱纹、长色斑、脱发,中年女性则容易发胖,诱发癌症。食用油受热之后可产生出300多种有害物质,其中的多环芳香烃类化合物是主要的致癌物,厨房中做饭时的浓度可达到室外的100多倍,促发你与肺癌、乳腺癌等多种癌症结缘。有人做过测试,做一餐饭所吸入的有害物差不多接近于吸2包香烟。
对策:改善厨房内的通风状况,如安装抽油烟机、排气扇,或常开门窗等,促使油烟及时排出室外。多使用微波炉、电饭锅,减少厨房明火的产生。改变烹调方式,多用蒸、煮、焖、炖,少用高温爆炒或煎、炸的烹调方法。提倡低温烹调。厨房油烟与炒菜时的油温有直接关系:当油加热超过200℃时可生成丙烯醛;超过300℃时(锅中油冒烟)致癌物大量产生。若能将烹调温度限在100℃以下,不仅油烟生成减少,而且可降低维生素等营养素的破坏,可谓一举两得。主动防护,措施有戴防护镜、手套、头罩,将眼睛、手与头发保护起来,做一个时尚主妇。已经患上了油烟综合征应采取果断措施,如停止油烟的继续吸入,在医生指导下进行消炎、止咳等对症治疗措施,并加强体育锻炼,每天早晨到室外呼吸1~2 h新鲜空气,一般1~2个月即可康复。
2. 噪音
来源:各种调味瓶、碗碟、炊具碰撞时发出的叮当声,抽油烟机在运转时发出的呼呼声,橱柜柜门闭合时发出的噼啪声等,有人喻之为“锅碗瓢盆交响曲”。
危害:噪音污染的过程是一个慢性中毒过程,反复遭受噪音刺激不仅使人情绪烦躁、头晕、疲劳、失眠、健忘、肌肉紧张,降低学习和工作效率,而且会给神经、循环、消化及内分泌系统招来严重影响。请看“黑名单”:损伤听觉细胞,引起轻度耳鸣,进一步发展可导致听力受损。诱发高血压。高血压患者则可使血压进一步升高,发生卒中等脑血管意外的风险增加。影响消化系统,诱发胃炎、胃溃疡。诱发癌症。美国医学家证实,受噪音干扰的小白鼠3个月后,和无噪音干扰的小鼠比较,癌变率升高60%。会导致人的耳部不适,出现耳鸣耳痛症状;损害心血管;分散注意力,降低工作效率;造成神经系统功能紊乱,此外还会对视力产生影响。
对策:设计一个合理的储物架,安置好各种瓶瓶罐罐。安装减震吸音的门板垫。选用抽力与静音两全其美的抽油烟机,将抽油烟机的噪音控制在65~68分贝内。打开收录机,用你喜爱的音乐掩盖刺耳的噪音。
3. 电磁辐射
来源:电饭煲、微波炉、冰箱、抽油烟机、电子消毒碗柜、热水器等家用电器。
危害:电器一旦接通电源,即可有一定量的电磁辐射产生,干扰女性体内固有的生物电流及其磁场,进而引起体内的生态平衡失调,使你的神经、循环、免疫和体液调节功能发生紊乱。出现不同程度的头痛、乏力、疲倦、烦躁、易激动、失眠等症状。对于育龄女性,还有引起生育畸形或流产之虞。
对策:尽量远离电磁辐射源,一般距离1.5 m以上就基本安全了。尽最缩短接触电器的时间。不使用的电器,一定要关上电源。注意电器通风。电磁能使空气中的电离层分离,如果总是处在一个密闭的环境中,一旦碰到人的皮肤,就很容易吸附上去,久而久之会对人的健康造成影响。不要超期服役。如抽油烟机的平均使用寿命约为7年、灶具8年、热水器6年,应准时更新。“超期服役”可使这些厨具处于不安全的工作状态,导致损耗增加,功率下降,并给使用者的健康带来隐患。有意识地多吃一些富含维生素A、C与蛋白质的食物,特别是海带、绿茶等,可有效提升人体抵抗电磁辐射的能力。
4. 一氧化碳
来源:天然气、液化气、煤气等燃料未能充分燃烧而产生一氧化碳,成为厨房空气中的主要污染物之一。有关专家对部分院校以及大型饭店、宾馆厨房空气中的一氧化碳浓度进行的监测表明,大部分厨房里的一氧化碳超标,超标率达71.5%,最严重的超过国家规定的标准19.5倍。随后,研究人员测试了100多名厨师呼出气体中的一氧化碳浓度,结果全部一氧化碳含量都明显高于非厨师人群。
危害:一氧化碳在空气中存在的寿命较长(一般可存留2~3年),且具有较强的积累性。进入人体后很快潜入血液循环,并与血红蛋白结合,导致组织与器官缺氧,越是对氧气敏感的器官受害越大,如脑与心脏。不少年轻厨师出现头痛、头晕、记忆力降低或心前区不适,心电图检查有频发早搏等改变的奥秘就在这里。
对策:改善燃料结构与燃烧方式,增加厨房通风换气设备,尽量减低厨房空气中一氧化碳的浓度。
5. 氮氧化物
来源:燃气灶具。
危害:氮氧化物有一种明显的臭味,包括一氧化氮与二氧化氮。由于氮氧化物主要来自于汽油等燃料以及煤气、天然气的燃烧,所以浓度较高的地方莫过于机动车辆通行的马路与街道(车辆尾气中含有大量的氮氧化物)。至于厨房,以往很少使用这些燃料,此种污染物的浓度很低,尚不足以对人体构成威胁。但是,随着燃气灶具等相继进入百姓家庭,而燃气灶具使用的燃料又都是煤气或天然气,致使氮氧化物的生成量骤增,加上厨房又较为封闭,不像大街与马路是“开放”的,空气中的浓度自然升高,主妇们便不得不面对这一新的“杀手了。以一氧化氮为例,它能与血液中的血红蛋白结合,从而削弱血液运送氧气的能力,人体各个器官与组织一旦缺氧,后果之严重不是明摆着的吗?再说二氧化氮,乃是一种腐蚀剂,且有刺激作用与一定的毒性。在受到二氧化氮污染的环境中生活,吸附有这种污染物的微粒首先侵入肺脏,并沉积于肺组织中,导致肺部病变,出现哮喘、气管炎、肺气肿等疾患,严重者可招致肺纤维化的恶果。
对策:尽量避免在密闭的小环境中长时间连续使用燃气灶具。多开窗户,或者安装抽油烟机,使厨房空气流通。厨房内酌情养一些能吸收有害气体的绿色植物,如月季、吊兰等。
6. 重金属(包括铅、镉、汞、铝等)
来源:不锈钢类餐具、陶瓷类餐具的釉彩、铝制锅或铲、油漆筷子。
危害:陶瓷餐具内的釉彩与彩色筷子的油漆中含有铅、汞、镉,铝锅或铝铲含有铝。铅、镉易引起肝脏或其他内脏中毒,汞能引起肝、肾硬化;铝则是智力衰老元素,可导致记忆力下降、思维反应迟钝、诱发老年痴呆。
对策:选陶瓷餐具别太看重花纹图案,尤其不要用内壁带彩绘的碗盘。陶瓷的釉彩越多,颜色越鲜艳,铅、镉等化合物就越多。新买的陶瓷餐具可先放在醋里泡2~3 h,以溶解彩釉中的有害物质。另外,彩瓷不要放在微波炉里加热。不锈钢餐具宜远离强酸或强碱食品,也不能煎熬中药。一旦变形或表层破损,应及时更换。不要长期使用铝锅、铝铲,也不要将铝、铁制成的炊具和餐具混用,如铁锅铝铲或铝锅铁铲,否则由于电解和置换作用,可导致铝的溶解,增加人体对铝的摄入量。别用涂有油漆的筷子,筷子要多冲洗、勤消毒,清洗后及时风干,至少1年更新1次。
7. 细菌
来源:水龙头、水槽、把手(冰箱、橱柜等)、洗衣机、抹布、厨具、门垫、吸尘器等。
危害:细菌可导致腹泻等肠道疾病及其他不适,常见有葡萄球菌、沙门菌、大肠杆菌、军团菌等。
对策:定期消毒。可用市售消毒剂(如84消毒液)或自制消毒液(1茶匙含氯漂白剂加入500 ml清水拌匀)擦洗水龙头、把手、洗衣机、水槽等。洗涤食物尤其是果蔬之后,务必清洗水槽与橱柜。最后用温热的肥皂水洗手20 s,将果蔬留下的细菌洗刷干净。洗碗布或抹布用洗碗机烘干,并放在微波炉中加热30 s。每星期更新1次。碗碟洗好后放入消毒柜中消毒。也可设置一副碗碟架,将洗好的碗碟列于架上,让其自然风干。筷筒和刀架要透气。长柄汤勺、漏勺、锅铲、菜板等厨具最好悬挂于架上保证其干爽。不锈钢把手换成铜把手,因为铜有杀菌作用。美国一项检测显示,黄铜把手上的细菌比不锈钢把手少得多,黄铜表面新沾染的细菌可在7 h内被全部杀灭。
8. 冷水
来源:洗碗、洗菜、洗衣服、搞卫生。
危害:女性多为阳虚体质,对寒冷的耐受力明显低于男性,经常接触冷水容易发生关节炎与妇科病。调查显示,40岁以上的家庭主妇中,有86%不同程度地患有关节病或妇科病,祸首之一就是冷水。
对策:女性尤其是处于孕、产、经期等特殊生理期,要尽量避免冷水刺激,多用热水。
9. 蟑螂
来源:厨房的各个暗角处。
篇7
【关键词】办公楼;网络布线;注意问题
在现阶段办公楼当中,网络是不能缺少的一个关键因素,在这其中,为了保证办公楼中的网络能够正常的进行使用,对于办公楼网络结构化布线设计上的要求也非常高,在工作的过程中应该对于一些问题进行注意,促进工作的正常进行。
一、应该注意的问题
1.分析具体需求
办公楼的不同对于布线的规定是不一样的,例如业务不复杂的小单位只是要求对计算机网络的进行建设,管理、设计等单位的办公楼当中必须要高速的对网络来进行传输,有很强的管理性寻在于其中,很多办公楼规定布线能够对安全监控、语音线路的整合同时给予完成,规格高的办公楼系统对一个有机的信息控制中心要给予完成,涵盖电视监控、语音传输、信息传输、门禁系统、广播系统、烟雾系统在内等一次性进行布线工作。例如,台北的101办公楼当中就很好的迎合了这方面的需求。在对需求进行分析的时候,要对用户对结构化布线了解不深的情况进行考虑,可能会对系统提出不具体或是一些过于高的要求,这就需要专业人员对楼房的情况和业务的流程进行深入的了解,对用户的需求上进行真正的分析。此外,还要考虑未来的需求,因为较长的周期会存在于布线系统当中,功能不足的情况会出现在短期需求的系统当中。
2.对办公楼的现状进行调查
这也是布线时需要注意的问题,主要是对结构现状、技术现状、业务现状、网络现状等进行调查。针对一些刚建筑的办公用楼,对业务的现状进行调差是现状调查过程当中的一个主要的任务,及其相似办公楼布线的设计、方法和具体的施工部门,检验产品、技术、结构等情况。
对于一些比较老的办公楼情况进行调查时关键是楼房的具体结构,依据具体的结构才可以对工程的施工方式、设备间位置、网络中心、路由等在网络布局当中进行设置,调查原有的电话线、电源线的实际情况确定具体的施工方案时会带来很大的帮助,对现有的业务情况和网络进行调查,对于旧楼的调查情况还包括装修的计划,在对旧楼进行布线的时候,要保证布线与装修是一同进行的。
在调查技术情况的时候对类似结构和类似业务的调查是主要的方面,对相关的技术资料进行收集,还要调查和比较与本楼房适合的布线方案和产品的供应商。
在对现状进行调查的时候,要对现有的网络状态、信息点分布、各种布线产品的比较表、施工方案的建议等进行有效地生成。对投资方对项目资金的保障额度上进行了解是在现状调查过程中很重要的一个环节,不一样的投资模式应该同对应的产品选择方案和设计方案互相的适应。
3.方案设计指导思想中注意的问题
①要具有一定的开放性,在对接口面进行选择的时候,要严格的按照具体的规定来选择,对不同应用产品的技术和厂家进行兼容,利用线缆可以对数据、视频、图像、语音等信号进行有效的传输。
②具有一定可靠性,对高品质的布线系统进行采用,对国家和国际的标准验证和测试上要给予通过,保证好质量,因为一旦出现了质量上的问题会对其他线路的运行上带来严重的影响,不要为维修工作上带来过多的麻烦。
③要有一定的先进性存在于其中,对现阶段具有先进性并且比较流行的布线产品来进行使用,对于网络技术的规定一般是千兆骨干的,所使用的水平布线应该是大于五类之上的产品。在网络高速化的背景之下,保证要有良好的抗电磁干扰的能力、可传输的可靠性,并且与电磁辐射的控制标准上要进行符合。
④在进行布线的过程中,对于价格上的满意程度也是用户十分在意的环节,因此,一定要保证布线的过程中有较高的性价比存在于当中。
⑤保证好信息点编号,要保证与一条电缆进行对应,防止误差的产生,影响办供楼的正常工作。具体做法如下所示:
4.考虑一些干扰因素
由于有一定的特殊性存在于网络智能化的运行那个当中,对于环境的电磁干扰和其他的一些因素在进行系统布线过程中也是应该注意的问题:
①当电磁干扰的情况存在于综合布线系统的周围环境中的时候,对屏隐防护的措施要给予应用,对外来的电磁干扰进行抑制;
②在使用走金属桥或穿钢管对非隐屏进行架铺高的时候,金属桥或者各个钢管应该保证电气是连接的状态而且还要接地,并在大楼当中将接地引入进去,保证其对应的与地极进行连接。
③要保证良好的接地要存在于其中,对防雷击的一些方式进行应用;
④垂直布线的线缆在干线通道当中,一定要确保防火的装置或是一些别的隔离方案存在于其中;
⑤只要同综合布线系统有联系的有源设备,连通接地和干线隐蔽铜缆层都应该保持是接地,并且要对联合接地的形式进行使用,例如这样的例子某办公楼当中在同一个楼层当中有避雷的装置存在于其中,在使用均压网的时候,与避雷的装置就很好的联系在了一起,令该办公楼的接地系统构成了一种笼型的均压体结构。
二、结语
在现代的办公大楼当中,结构化的布线系统是其中比较重要的基础设施,为信息化的建设上也会带来了一定的帮助,在对这方面进行施工的时候,这是一项技术含量比较高的工作,要对多方面的影响因素进行细致的考虑才能够保证布线的合理性。对此文章从以上的内容,对施工当中应该注意的问题进行了描述,给有关的施工人员提供一定的帮助作用。
参考文献
[1]徐超汉.智能化大厦综合布线系统设计与工程[M]北京:电子工业出版社,2010.
篇8
控制器局域网CAN(Controller Area Network),是国际上应用最广泛的现场总线之一。CAN最初被设计作为汽车环境中控制总线,在车载各电子控制装置(ECU)之间交换信息,形成汽车电子控制网络。比如,发动机管理系统、变速箱控制器、仪表装备、电子主干系统等,均嵌入CAN控制装置。CAN 总线具有实时性强、传输距离远、抗电磁干扰能力强、成本低等优点,以其高性能、高可靠性和独立的设计而被广泛应用于汽车工业、航空工业、工业控制、安全防护等领域。
本文提出了一种基于PHILIPS LPC2119为控制器的汽车驾驶状态测量节点的设计, iCAN-bus的应用使得汽车驾驶状态――方向盘、油门、刹车和ECU控制等信息的采集、处理和信息管理更具实时性和高效性。经实验测试,该控制系统数据传输快速、准确。
CAN总线系统组成模式
基于iCAN协议的CAN网络
在本文的系统中,应用协议采用广州致远电子有限公司自主研发的iCAN协议作为本系统的应用协议。iCAN协议小巧,通信效率高,对硬件资源要求低,非常适合用于小型系统的使用。在以下的描述中,系统中的设备我们统称为iCAN节点。iCAN协议定义的通信方式是“面向节点,基于连接”的通信方式。“面向节点”是指定了源节点地址(发送报文的节点编号)以及目的节点地址(接收报文的节点编号),即对于任何一个报文参与通信的双方是确定的。如图1所示。
“基于连接”就好比一座桥梁一样,起到沟通主站设备和从站设备的作用。在网络中任何一个参与通信的从站设备都必须和主站设备之间建立一个独立的通信连接。正由于iCAN网络中设备之间的通信是基于连接的,这样也为对任何一个设备的通信进行监控提供了可能。如图2所示。
设备的通信模式
iCAN协议定义了2种通信方式:主从轮询方式和事件触发方式。主从轮询又可分成点对点方式和广播方式;事件触发又可分成定时循环方式和状态触发方式。如表1所示。
实际的CAN系统设计
在我们这个设计中,采用分布式处理的思想,每个从节点都能完成一些数据处理工作,例如在加速度的数据采集中,相应从站来完成数据的采集、调理、有效数据的判断等等。这样,减轻了主节点的工作量,减少了通信次数,从而进一步提供通信质量。
在通信模式上,我们采用了主从轮询和事件触发相结合的方式。在从节点采集到有效数据的时候才主动向主节点报告,在通常情况下是没有任何动作的。读者可能会想问,为什么还需要主从轮询模式?试想这样一个情况,从节点如果长时间没有向主节点发送数据,这个节点有两种情况:第一,的确没有数据;第二,该节点已经损坏。在节点损坏的情况下,是不会有任何数据发出的,所以主节点必须定时查询从节点的状态。当然,这个查询周期可以设置得比较长,视具体要求而定(典型值在几百毫秒到几秒)。对于损坏的从节点,主站会及时向用户报警。
系统由上位计算机节点(包括嵌入式PC机和CAN接口卡)作为系统的主节点,汽车驾驶状态智能测控节点等作为从节点组成。网络拓扑结构为总线型,通信介质为屏蔽双绞线。主节点除了负责与从节点的基本通信外,还负责运行汽车驾驶状态(疲劳驾驶)智能控制程序,动态显示各节点的工作状态和重要的现场参数以及报警信息等,并对各节点的控制参数、运行参数进行整理和修改。
从节点对方向盘、油门、刹车和ECU控制进行数据采集并传至主节点。对于不同的设备,其CAN总线转换接口原理相同,只是具体的转换模块不同。这里以油门控制加速度传感器测量节点为例来介绍单个智能测控节点的硬件电路和软件实现,另外还介绍了传感器的数据处理方法。
油门控制加速度传感器测量节点负责CAN 总线的物理接口和底层协议的实现。
CAN控制器
该测量节点的硬件电路以单片机Philips的LPC2119为核心,高速CAN收发器TJA1050 和抗干扰电路等组成,其硬件电路框图如图2 所示。LPC2119内带有ARM7内核,具有封装小、功耗低、多个32位定时器、4路10位ADC、2路CAN以及多达9个外部中断等优点,使得节点具有强大的数据处理能力,可运行高级的算法,例如快速傅立叶变换等。TJA1050提供了CAN控制器与物理总线之间的接口,以及对CAN总线的差动发送和接收功能。TJA1050是汽车专用高速CAN收发器,具有优秀的EMC和EMI性能。实践证明,采用LPC2119和TJA1050构造的CAN通信模块,扩展能力强、空间小、同时可改善电磁辐射(EME)性能和抗电磁干扰(EMI)性能。该智能节点对加速度传感器信号进行模数转换,并对所获得的数据进行处理;CAN控制器用于同上位机进行数据通信,完成CAN总线数据的接收与发送工作;各智能测控节点可以对各自的参数进行初始化、自动调整和配置等工作。
Low-G系列加速度传感器
Freescale X-Y轴加速度传感器MMA6260Q由两部分组成:G-单元和信号调理ASIC电路。G-单元是机械结构,它是用半导体制作技术、由多晶硅半导体材料制成,信号调理ASIC电路由积分、放大、滤波和控制逻辑等组成,完成G-单元测量的信号到电压输出的转换。加速度传感器的输出电压与加速度成正比为了测量加速度传感器芯片的输出电压,通常使用带有A/D的微控制器。Xout输出与A/D之间的RC滤波电路用于减小时钟噪声,电源与地之间的0.1uF电容是去耦电容,芯片安装时要尽量减小加速度传感器与微控制器之间的距离。
ARM7 LPC2119 的A/D转换器基本时钟由VPB时钟提供。每个转换器包含一个可编程分频器,可将时钟调整至逐步逼近转换所需的4.5MHz(最大);完全满足精度要求的转换需要11个转换时钟,10位转换时间小于2.44us。为了降低噪声和出错几率,模拟地VSSA和数字地VSS隔离之间、模拟电源VDDA和数字电源VDD隔离之间均用10uH的电感进行隔离。
系统软件设计
系统软件设计包括两方面:一是智能节点LPC2119的CAN控制器通信设置。智能测控节点软件设计主要是对加速度传感器的采样数据处理和完成与上位机之间的数据通信功能。二是上位机软件设计、CAN总线接口的软件设计。主要包括CAN节点初始化、报文发送和报文接收。
智能节点软件设计
由加速度传感器MMA6260Q采样来的模拟信号由LPC2119 A/D转换,经过有效数据检查、数字滤波、标度变换、线性化技术等处理。消除由于随机干扰带来的误差,得到实际被测加速度的准确数值。LPC2119初始化完成以下任务:设置工作方式、接收滤波方式、接收屏蔽寄存器AMR和接收代码ACR、波特率参数和中断允许寄存器IER等。系统设定工作频率为16MHz,波特率配置为1Mbps。
报文发送和接收子程序
ARMCAN控制器有三个独立的发送缓冲寄存器,发送时要判断缓冲空闲,在我们的设计中,先判断第一主发送缓冲区。数据格式转换,启动发送数据,报文发送、接收数据流程如图3所示。CAN的发送和接收子程序完成了CAN控制器的底层驱动。
报文发送函数原型:INT32U CANSendData(CANNUM CanNum,INT32U Cmd,*RxBuf),其中,CanNum是CAN控制器;Cmd是发送命令字;RxBuf是发送数据指针。
接收采用中断方式为避免数据丢失,在函数库中建立环形型缓冲结构:
Typedef struct_RcvCANDataCycleBuf_
{ INT32U WritePoint:8;ReadPoint:8;FullFlag:8;
stcRxBUF RcvBuf[CAN_RCV_BUF_SIZE];
}stcRcvCANCyBuf,*P_stcRcvCANCyBuf;
报文接收函数原型:void ReadCanRxBuf(CANNUM CanNum,stcRcvCANCyBuf*RcvCyBuf),其中,CanNum是CAN控制器;RcvCyBuf是目标环形缓冲区指针。
iCAN协议报文接收处理
智能节点必须符合iCAN协议报文的格式,先要把CAN的数据转换成符合iCAN协议格式的报文,再通过CAN的收发子程序发送和接收,iCAN报文的接收处理流程如图4所示。
篇9
那么我国纺织品和服装标准的现状如何?存在哪些问题,应怎样快速推进纺织品和服装标准的建设?
我国纺织品和服装标准存在的主要问题
纺织业是我国的民族工业和支柱产业,我国的纺织标准化工作从建国初期即已开展,迄今取得了不小的成绩,到2008年全行业归口管理的标准共1316个,国标:407个(占31%),行标:909个(占69%)。按领域分,纺织品服装标准:853个(占65%),纺织机械与附件标准:463项(占35%)。基本形成了以产品标准为主,以基础标准相配套的纺织标准体系,包括术语符号标准、试验方法标准、物质标准和产品标准,涉及纤维、纱线、长丝,织物、纺织制品和服装等多个类别,基本满足了纺织品和服装的生产和贸易需要。其中,2005年1月1日起正式实施的强制标准GB 18401―2003 《国家纺织产品基本安全技术规范》,在国内纺织品贸易中,基本保护了消费者利益,保护了消费者的人身健康和安全,有效控制了不良产品在市场上的流通和进口,对规范市场和保护消费者的健康安全有着显著的作用,对加入WTO后应对外国技术性贸易壁垒奠定了基础。
随着纺织业的发展,国际市场越来越从舒适、多功能、环保来要求纺织品和服装,尤其是我国加入WTO,配额的取消,纺织品服装面临TBT协议的挑战,生态纺织品越来越成为国际市场的主流,面对发达国家设置越来越多技术壁垒,如何应对?只有发展纺织标准提高产品质量。虽然我国的纺织品与服装标准工作已取得长足的进步,但目前仍存在一些问题。
1.观念上无法与国际接轨,技术内容上相去甚远。我国现有的纺织产品标准主要源于计划经济时代遗留下来的生产型标准。根据生产企业的生产工艺、原料结构、产品种类等因素制定的标准,满足生产企业的要求,最终不是从消费要求出发,有的过高、有的过低,或过死,且修订速度严重滞后,无法满足新产品开发的需求。另一类随着我国纺织品国际贸易的逐渐扩大而发展起来的贸易型产品标准,以产品的最终用途而制定的标准,这类标准的建立主要从最终产品的消费要求出发,以满足用户的需求为前提,采用协商为主的办法,确立供需双方对产品的考核和验收指标。产品标准是衡量一个产品质量水平的重要依据,也是企业参与市场竞争的重要砝码。在当前市场经济条件下,企业只有通过制定高水平的产品标准,来指导企业一切生产经营活动,把高质量的产品推向市场,参与竞争,所以说,制定标准的指导思想应该是:从实际出发、立足于超,尽最大努力满足用户要求并与国际接轨,以提高我国纺织品和服装在国际市场上的竞争力。以GB/T 14272―2002《羽绒服装》为例,羽绒服的含绒量、防钻绒性、充绒量在标准中就存在不合理性,羽绒服装的含绒量是指绒子和绒丝在羽毛羽绒中的含量,与国际上对“绒子含量”的定义存在差异,有些厂家按照“绒子含量”作为技术指标,也有一些企业沿用“含绒量”,绒子含量和含绒量是两个不同的指标,容易使双方在贸易上产生矛盾;防钻绒性是消费者投诉的热点问题,可标准中并没有给出防钻绒性的具体检测方法,在判定上也没有量化指标,给检测机构的判定上带来一定的困难;充绒量的检测也不够科学,按照标准规定羽绒服充绒量的检测需将整件羽绒服的绗缝拆除,取出羽绒进行称量,按照标准规定对羽绒服外观检测方法进行检测是不可取的。
2.现行标准发展过慢,修订比较滞后。人们对于纺织品的要求已经不仅仅限于遮盖身体,挡风避寒,服装正由大众化向个性化发展,许多具备特殊功能性的纺织品开始上市,如:纳米抗菌纺织品、远红外内衣、抗静电、抗电磁辐射、保温功能纺织品、记忆纺织品、变色纺织品、防水透湿纺织品等一些赋予了新的使用性能的纺织品,但这些新功能的纺织品没有相应的产品标准来考核,只能任凭企业的广告宣传,能不能达到此类神奇功能,检测机构对其并不能进行检测、判定。
各行业标准的审查,修订工作也不同步。按照标准制订原则,三到五年应对标准进行复审,而我国的纺织标准修订周期却很长,如2005年1月1日实施的国家强制性标准《国家纺织产品基本安全技术规范》对纺织品基本安全作了新的规定,首次将有关纺织品安全性的生态环保基本要求纳入国家强制性标准,打破了纺织服装行业多年来质量标准一直停留在外观和一般物理性指标方面的现状。但随着WTO的加入,根据ATC协议,欧、美、日等发达国家,为了限制我国纺织品服装的出口,采取了一些强制性的提高产品技术要求,增加进口难度,最终达到限制进口的目的,GB 18401―2003已不能满足国际市场的需求,应建立一个既符合我国国情又满足国际市场需要的强制性生态纺织标准,研究一套技能和生态纺织品标准0eko-Tex标准100接轨,又能指导我国生产企业制造出高质量的产品,参与国际市场竞争。
3.标准多头管理,缺乏沟通。国标与行标分属不同部门,多头管理导致国标与行业之间界限不清,甚至一些技术指标发生矛盾或者同一个检验项目,标准术语却不同。如:产品标准GB/T 2664―2001《男西服 大衣》中一项考核的内容为成品覆粘合衬部位剥离强度,采用的测试方法为FZ/T 80007. 1―2006,按照方法标准FZ/T 80007.1―2006测试项目表述为粘合衬服装剥离强力,强力和强度是两个不同的概念,也就是说:各行业根据自己的生产工艺,制定自己的行业标准,并不充分考虑行业间存在着标准的某些共性及前后工序间标准的关联性,行业间的标准缺乏沟通。按国际惯例,ISO和国家层面上的纺织标准,其主要的注意力放在基础类标准上,通过同一术语,统一试验方法和同一评价手段,使各方所提供的数据具有可比性和通用性。同时,通过公开标准,指导贸易双方从用户的角度和要求来制定贸易型标准,使技术标准发挥重要的作用。
4.生态安全标准的水平有待提高。整体来说,我国的纺织品标准还是偏低,缺乏足够的敏锐性,符合WTO/TBT协议中关于标准制定原则的很少,安全和环保的标准也少,标准的考核也不够人性化,没有围绕保障消费者的安全、健康及生态环保去考核,还是侧重于服装的物理指标去考核,理化性能指标虽有增加,但还不够全面,如:服装的透湿透气性能的考核指标考虑的很少,服装的舒适感就体现不出来。面对已经到来的绿色浪潮,对于生态标准和生态纺织品的概念还处于被动接受状态,对于环保问题的重要性和紧迫感认识得还不到位,按照现行国标生产出来的大部分产品基本不能适应国际市场的需求,主要是涉及安全、卫生的项目未列入强制性检验,如羽绒服中填充的羽绒中可能存在有嗜温性需氧菌、亚硫酸还原的梭状芽孢杆菌、粪链球菌、沙门氏菌等菌,这些菌类易传染给人体产生病毒危害人体健康。我国对纺织品毒理性检测,即有关安全、卫生的检测技术和限量标准覆盖率还不是很高,按照现行国家标准检测服装的各项技术指标远远不能满足WTO/TBT协议的要求。
发达国家对纺织品和服装标准的技术要求
1.欧盟标准。欧盟国家对纺织品实施了严格的保护措施,了各种禁止在纺织品和皮革制品中使用可裂解并释放出某些致癌芳香胺偶氮染料的法令,公布了判定纺织品生态标准的新标准。提出越来越严格的生态要求和社会责任问题,新标准对禁用和限制使用的纺织化学品,即纺织染料和纺织助剂做出了明确的新规定,扩大了禁止使用和限制使用的范围,使用含有致癌芳香胺的118种偶氮染料的成衣、皮革、服装、床上用品、家居布料等不可在欧盟市场上销售,要求比0eko-Tex standard1 100标准更严。
2. 美国标准。美国对纺织品的品质测试标准主要有AATCC标准、ASTM标准、CPSC和FTC强制性标准,另外,还对纺织品服装制定了许多技术法规,纺织纤维产品鉴定法令、毛产品标签法令,毛皮产品标签法令,公平包装和标签法,织物可燃性法规,儿童睡衣燃烧性法规,羽绒产品加工法规等等,从2009年2月开始,所有出口到美国市场的纺织品和服装,不符合安全条例的产品CPSC将直接彻底销毁,企业被发现违规,还将被重罚,新规定还特别加强了婴幼儿服装的安全管理,监督包括面料、绳带质量,以及其他装饰品的质量。
3.日本标准。日本对纺织品服装的品质非常“挑剔”,对进入日本的纺织品服装有一套严格的产品质量标准,作为审核的依据,不仅要符合国际标准还要与日本的标准相吻合,日本的《产品责任法》规定:只要进入日本市场的纺织品和服装对皮肤有伤害,异物混入,燃烧事故,染色不良造成的特殊事故,证明缺陷与事故有因果关系,不论制造商是否有过失,受害者都可申请赔偿。由此不难分析,纺织品和服装中的技术壁垒,一类是从产品设计、生产到报废、回收的全过程中,对环境影响设置的壁垒,另一类是对产品本身的安全要求,产品不能对消费者的安全和健康造成不良影响。
加快纺织品服装标准发展的措施
技术标准和技术法规是实现技术壁垒的重要工具,我们的产品必须提高自身质量,加快技术标准的发展,才能有效预防以不同的方式、来自不同方面的制约。
1.转变观念,快速发展标准。标准对企业的发展具有一定的指导作用,拥有更高的国内标准,将促进产品的出口创汇;企业要想在高标准的环境中生存下去,就必须提高自身素质,加强产品研发。因此,新标准的实施将促进企业,乃至整个行业的发展。 国际上的标准多是从消费者的安全、健康去考虑,从指导用户购买产品的角度和需要来制定,技术内容比较简明、笼统和灵活,是作为交货、验收的技术依据。而我国的标准已逐渐从重生产开始向贸易型转变,但整体状况未得到根本的改观,要改变这种状况,发展生态纺织品,须将标准化对象置于整个产业链,上下联动,以满足用户需求为目的,建设贸易型标准体系,增强对市场经济的适应性。
2.积极开展标准的制定工作。积极开展标准的制定工作,可以在纺织品和服装标准的制、修订过程中,从本国实际出发提出切实可行的意见和建议,力争在标准中体现我国的技术水平,对当前的国际标准也有一个认识和敏锐的洞察力,及时打破发达国家制定的各种技术壁垒,从而提高产品质量技术要求。更主要的也是维护国家的安全,保护我国消费者的利益;保护消费者的人身健康和安全,并加快和国际标准接轨的步伐。
3.搭建标准公共服务平台。搭建纺织标准与检测机构一体的公共服务平台,与国外多家标准化机构建立畅通的联系,使平台成为资源最全面、实时有效的标准资源网络,给社会提供权威、全面、快捷的纺织标准、检测、咨询等一体的服务。根据WTO/TBT协议中有关标准制定的原则,合理利用这个系统,加强纺织品生态、环保的研究,使中国的纺织品和服装标准尽快接近国际先进标准,为纺织行业提供全方位的服务。