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EMC規(guī)范與工業(yè)級以太網(wǎng)絡設備的技術整合

2017-08-16

  網(wǎng)絡監(jiān)控因具備遠程實時監(jiān)控及遠程故障排除等功能,目前廣泛的被運用在如安全監(jiān)控、工廠監(jiān)控、電廠監(jiān)控及交通監(jiān)控等大型建設中。一套完善的監(jiān)控系統(tǒng)可以協(xié)助并強化管理的效能,讓監(jiān)控系統(tǒng)效果加成。

  監(jiān)控設備常因所處位置的溫度、濕度和壓力等環(huán)境條件影響其效能,為了確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)牧鲿扯龋捎玫漠a(chǎn)品須具備絕佳的穩(wěn)定度。因而,考慮網(wǎng)絡監(jiān)控設備之前,務必先審慎評估場所風險,才能因應不同需求,挑選出最適合的產(chǎn)品。

  局域網(wǎng)絡的主流 - 以太網(wǎng)

  近年來安全監(jiān)控結合以太網(wǎng)絡技術已成為趨勢,多數(shù)的網(wǎng)絡攝影機可透過以太網(wǎng)絡供電技術,藉由網(wǎng)絡線同步支持影像和電源傳輸,有效節(jié)省安裝時間及空間。此外,透過以太網(wǎng)絡網(wǎng)線串連至 UPS 不斷電系統(tǒng)功能時,可以讓監(jiān)控設備在停電期間保持正常運作,較不易受到突波電流、電力中斷等突發(fā)狀況影響。以太網(wǎng)絡 RJ-45 類型的端口可與各類 PoE 設備兼容,使用 PoE 技術的電子設備不但易于管理,且具備遠程通電/斷電能力。

  盡管以太網(wǎng)絡能提供監(jiān)控系統(tǒng)穩(wěn)定的網(wǎng)絡操作環(huán)境,但由于電器電子技術的發(fā)展日新月異,生活中使用的電器用品如廣播、電視、計算機和網(wǎng)絡等電器設備,往往在使用過程中產(chǎn)生不可見的電磁輻射,以致干擾其他設備之正常運作。所以電氣電子產(chǎn)品的電磁兼容性問題也開始受到各國政府和生產(chǎn)企業(yè)的重視;如歐盟 89/336/EEC 、美國聯(lián)邦法典 CFR 47/FCC Rules等都對電磁兼容認證提出了明確的規(guī)范。

  電磁干擾 / 兼容

  『電磁兼容』Electromagnetic Compatibility,簡稱 EMC ,是指產(chǎn)品的本身在電磁環(huán)境下能正常運行,且不對環(huán)境中的任何設備產(chǎn)生難以忍受的電磁干擾的能力。而 EMC 定義包含了二項規(guī)范,首先,產(chǎn)品在運作時具備不受周遭電磁環(huán)境影響的能力,稱為 EMS (Electromagnetic Susceptibility) / 電磁耐受性規(guī)范。其次,產(chǎn)品自身產(chǎn)生的電磁干擾不能對其他電子產(chǎn)品產(chǎn)生過大的影響,即稱為 EMI(Electromagnetic Interference)/ 電磁干擾規(guī)范。想要建設一個完整的監(jiān)控系統(tǒng),所采用的電器及電子設備勢必數(shù)量龐大,相對的,電子設備的頻帶及功率都會增大,加上連接各種設備的電纜網(wǎng)絡種類復雜,往往在使用過程中將會產(chǎn)生不可見的電磁輻射,因而引起的設備或系統(tǒng)的性能下降。所以,當監(jiān)控設備被應用在如電廠、工廠、交通設施、基礎建設等充滿高壓電流的環(huán)境中,電子設備的電磁兼容性將是不容忽視的。

  一個好的網(wǎng)絡通訊產(chǎn)品,除了本身的專業(yè)功能外,高規(guī)格的電磁兼容電路設計,也是產(chǎn)品質量及技術性能的關鍵指針。產(chǎn)品于設計之時,除了對電路設計技術高標準要求外,也需將 PCB 與 IC 集成電路的電磁兼容能力一并考慮。以變電站監(jiān)控系統(tǒng)為例,站內的高壓電變壓器,斷路器或繼電器在做電力配送切換時,會產(chǎn)生高達數(shù)十千伏特的電壓,隨之而來的巨大電磁輻射干擾波,對于安裝在變電所內的設備,往往會造成不可預期的破壞。

  鐵道、電車、捷運是以電力為車輛原動力而運行的大眾交通運輸系統(tǒng),而車輛的電磁干擾來源可以區(qū)分為外在環(huán)境與車廂內電器設備,軌道沿線配置主變電站、備援變電站及其他配電設施;主要電力系統(tǒng)提供車輛運行的動力來源,而輔助電力系統(tǒng)將電力能源經(jīng)過適當?shù)奶幚矸峙浜螅斔偷杰囕v上各個用電設備;由于電機產(chǎn)業(yè)是采用功率較大的車載組件,列車運行中除須避免受到其他設備的電磁干擾外,也需防范列車本身所產(chǎn)生的巨大電磁波,當安全監(jiān)控應用于這樣復雜的環(huán)境中,對于相關電子設備的考驗將更形嚴苛。


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