范长春
上海亚通通信工程有限公司
摘要：众所周知，在智能建筑中，存在许多电气干扰源，如果在智能建筑弱电系统工程的具体实施和应用中无法将这些干扰消除，对于整个抗干扰系统的效力会产生非常不良的影响，甚至降低设备的工作性能。我们在生活中最为常见的就是中央空调设备的启动和停止以及闪电的干扰。为了有效解决这一现象，本文就对智能建筑弱电系统工程抗干扰因素加以探究，并提出如何通过科学方法实现它的良好运行。
关键词：智能建筑；弱电系统；抗干扰措施
一、智能建筑概况
智能建筑是指根据用户的需求，通过优化组合建筑物的结构，系统，服务和管理，为用户提供高效，舒适，方便的人性化建筑环境。作为现代科学技术普及下产生的智能化建筑，它包括了多种创新手段，与计算机技术、现代通讯等息息相关。
一般情况下，智能建筑主要包括三大组成部分，即网站管理系统、办公自动化系统、楼宇自动化系统。同时，这三部分还包括自己的子系统（如图1所示）
网络拓扑子系统图
弱电主要分为两类，一类是包含语言，图像，数据等信息的信息源，另一类是低压电能，如国家规定的安全电压等级和控制电压。人们习惯于称之为弱电技术。智能建筑的弱技术应用越来越广泛，如监控系统，消防系统，智能广播和楼宇自动化等。近年来，对自动化水平的要求越来越高。智能建筑不断完善，使用的电子设备数量也相应增加，整合程度也越来越高。因此，它容易受到各种外部干扰。
二、智能建筑弱电系统工程中的干扰
智能建筑环境中存在大量的电气干扰源，如大型配电设备，电梯室设备，中央空调设备的启动或停止信号，以及雷电干扰等。在弱电系统运行中，由于抗干扰措施不当，设备的运行可靠性降低，错误，错误代码，故障，系统数据丢失，系统处于崩溃，故障和瘫痪状态。因此，在智能建筑弱电系统的建设中，不仅要注重设备的性能指标和先进性，还要做好系统的干扰预防。
首先是电磁干扰。电磁干扰是智能建筑里最常见的一种干扰源，特别是在自然环境状态下，更容易遭到影响，使其无法正常工作，并且主要影响通信，雷达和广播电视等系统的信号，对于其他设备来说，这也是一种干扰形式。
第二个是信号线的干扰。其指的是信号传播到相邻线路上去并且改变电信号耦合的传播路径，这主要是由于相邻线路之间的电容的存在或分布，线路之间存在互感，这些信号的强弱对感应信号的强弱起决定性作用。
最后是干扰系统结构。网络结构是智能建筑弱电系统最常见的一种干扰数段。我们都知道，大量的电器干扰源都会存在于通信网络之中，影响信号的稳定传输，让工作效率降低。
三、智能建筑弱电系统工程中的抗干扰措施
首先是智能建筑系统结构设计上的抗干扰，系统认为结构设计中的抗干扰是最基本有效的措施。以楼宇自动化系统为例，其结构设计为分布式控制系统，现场设备级，控制级和运行管理级形成三级结构。系统由多个操作站/工程师站组成，并且系统通过控制网络连接。操作站通常是PC，控制站可以使用各种类型的DDC控制器或PLC产品，控制网络的实现可以是LonWorks总线，工业以太网等。
其次是设备选型上的抗干扰，PC使用具有高抗干扰性能的工业控制计算机，适合在恶劣环境中长时间连续运行。控制站的各种功能板具有很强的抗干扰能力。例如，交换机I / O板设计具有光隔离性能，选择模拟I / O板进行隔离，过滤和限制性能。系统中各种I / O接口和网络接口组件具有强大的抗干扰能力强。
还有系统通信网络上的抗干扰，主要用于信号衰减的测量，对于公共通信电缆长度每增加1 m，信号衰减0.8 dB，每个分支信号衰减14 dB，每个电缆连接器信号衰减1 dB。主要措施有：规划好电缆布线方向，使其距离最小化，最小化分路器和电缆连接器，并将它们紧密连接。主控制站两侧的分支数和距离应尽可能一致，以确保网络阻抗的良好匹配。终端电阻或终端应连接到网络的两端。通信电缆之间的距离并且高压电缆应至少为每千伏40厘米，并且必须在穿过时垂直交叉。避免与电源线平行放置并尽量避免使用大型感应设备，避免高温和腐蚀性区域并保持屏蔽电缆。
在型号线路上的干扰及处理措施，任何交变电信号将通过耦合路径传播到相邻线路，因为在相邻线路之间或在高功率电磁设备和线路之间存在分布电容和它们各自的电容，并且线路之间存在互感。这些信号的大小决定了传感信号的强度。
在进行综合布线的时候，消除干扰的有效措施有：长距离传输信号线应使用小间距双绞线。当两对双绞线长距离平行放置时，应该间隔地进行位置交叉以抑制噪声；当多个双绞线放在一起时，最好使用不同节距的双绞线；信号线不与电源线平行放置，因此信号线不受强磁场的干扰。对于铺设桥梁的场所，尝试使用具有几何中心重合的双绞线或四芯（电缆）。应尽可能避免传输线中的不连续连接，长距离传输线的端子应与阻抗装置并联连接以进行阻抗匹配。在投资允许的情况下，屏蔽线（电缆）用于模拟信号，并结合绞合的方式。
对于输入信号的干扰，该方法可以更好地抑制下压电器件。比较两个相邻的样本值，计算偏差值，并根据经验确定两个样本允许的最大偏差值。如果两个样本值的偏差超过最大偏差值，则表明输入信号是干扰信号无效；相反，输入信号有效。
无论是输入信号还是通信信号，在铺设过程中都会出现仪器接线和金属管暴露等不良现象。因此，为了消除界面组件的过滤效果：处理仪器接线时，防止接头暴露在外。对于信号线，在电缆沟或透明涂层的情况下，可以使用管道敷设来避免尽可能多的通风或上下车，以及其他形式的金属管。对于室内变压器系统，应使用机电隔离器进行隔离。
建筑物外的自然环境和建筑群以及建筑物的内部环境存在大量的电磁干扰。它经常受到电磁辐射，电磁脉冲，地电位异常，雷电冲击，静电感应，电弧，强负载电流冲击，电源谐波干扰等有害因素的影响，如波浪和高频电噪声。如果有潜力的话电力设备是异常和谐波干扰，电动工具的电火花会影响通信系统和广播电视系统的正常运行。无线电通信，广播电视，雷达等系统发出的电磁波信号也是因此，有必要净化电磁环境，防止杂散电磁干扰，改善系统和设备。增强系统和设备的抗干扰能力。
结束语
综上所述，智能建筑弱电系统工作中的抗干扰措施主要从干扰设备，干扰源和干扰路径等方面入手。本文所列的抗干扰措施可应用于实际智能建筑弱电系统，均可取得良好效果，对于抗干扰具有积极的作用。此外，这些抗干扰措施的方法比较简单，维护相对简单，性价比较高，可以保证弱电系统的正常运行。随着中国城市化进程的加快，各地区的智能化建设项目也在逐年增多，为了确保其具备较强的抗干扰能力，保证信号的传输稳定性，就必须通过技术手段的强化消除干扰源，并完善相关设备和手段。本文就从实际案例出发，对智能建筑弱电系统的干扰类型加以阐述，提出有效消除各种干扰的可行性方法。
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论文作者:范长春
论文发表刊物:《防护工程》2018年第18期
论文发表时间:2018/11/7
标签：抗干扰论文; 干扰论文; 智能建筑论文; 系统论文; 信号论文; 弱电论文; 设备论文; 《防护工程》2018年第18期论文;