您当前的位置:首页 > 新闻资讯

智能建筑弱电系统构成智能建筑的结构构成的防干扰措施

发表时间: 2022-12-29

随着计算机控制技术、网络技术和信息技术的发展,智能建筑对自动化水平的要求越来越高,使用的电子设备越来越多,集成度越来越高,信息存储容量也越来越大。更大。 但耐压等级较低,对外界干扰极为敏感,容易受到各种干扰的影响。

智能楼宇环境中存在大量电气干扰源,如大型变配电设备、电梯机房设备、中央空调设备启停信号、雷电干扰等。 弱电系统在运行过程中往往抗干扰措施不当,可能会降低设备的可靠性,造成误码、错码、误动作、系统数据丢失,使系统处于死机、故障和故障状态。麻痹。 因此,在智能楼宇弱电系统的建设中,不仅要关注设备的性能指标和先进性,还要做好系统的抗干扰工作。

1 智能建筑弱电系统组成

智能大厦的弱电系统包括楼宇自控系统、办公自动化系统、安防系统和通信与网络系统四部分。 每个系统都包含几个具有不同功能的子系统。 这些系统集成构成了整个智能建筑的弱电系统,是典型的分布式客户/服务器(C/S)结构。 网络拓扑图如图1所示。

系统结构分为IBMS管理层、系统管理层(包括控制层)和设备层。 系统中的硬件采用通信网关实现与各子系统的通信连接,采集各子系统的实时数据; 网络基于TCP/IP协议的以太网结构,软件基于/XP操作系统。

2 系统结构设计中的抗干扰

2.1 网络结构抗干扰

在系统的结构设计中考虑抗干扰是最根本、最有效的措施。 以楼宇自控系统为例,其结构多设计为分布式控制系统,由现场设备层、控制层和运行管理层组成的三级结构。 系统由若干个操作站/工程师站和若干个控制站组成,通过控制网络实现系统的通讯。 操作站一般为PC机,控制站可选择各种DDC控制器或PLC产品,控制网络的实现可以是总线、工业以太网等。

网络结构上的抗干扰措施主要有:

(1) 网络结构为树型或总线型结构,对一个节点的干扰不会影响其他节点。

(2)网络中的分支接口采用T型连接器,保证了各操作站和控制站的独立性,增强了网络系统的抗干扰能力。 如果通信电缆受到干扰,不会影响整个网络。

2.2 设备选型抗干扰

PC是一款抗干扰性能高的工业控制计算机,适合在恶劣环境下长期连续运行。 控制站的各种功能板具有较强的抗干扰性能,如具有光电隔离性能的开关量I/O板,具有隔离、滤波、限幅性能的模拟量I/O板等。 系统中的各种I/O接口和网络接口组件具有很强的抗干扰性能。

2.3 系统通信网络抗干扰

系统通信网络的抗干扰主要是针对信号衰减的措施。 普通通信电缆长度每增加1m,信号衰减0.8dB,每个分路器信号衰减14dB,每个电缆接头信号衰减1dB。 主要措施如下:

(1) 规划电缆的敷设方向,使距离最短,分线器和电缆接头最少,连接紧密。

(2)主控站两侧分支点的数量和距离尽量一致,以保证网络阻抗匹配良好。

(3)网络两端应接终端电阻或终结器。

(4)通信电缆与高压电缆之间的距离至少应为每千伏40厘米,必要时应垂直交叉。 避免与电源线平行敷设,尽量避开大电感设备。

(5) 避开高温和易腐蚀区域,保留电缆屏蔽层。

3 对信号线的干扰及其处理措施

3.1 感应干扰及处理措施

任何交变电信号都会通过耦合路径传播到相邻线路,因为相邻线路之间或强电电磁设备与线路之间存在分布电容及其各自对地的电容,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。

受干扰线路对地的阻抗为

Z = ZF ZJ / ( ZF + ZJ ) (1)

式中,ZF---发射端内阻

ZJ ————接收端的阻抗感应电压为

U = jωCAB ZUo /1 + jω(CAB + CB ) Z≈jω

CAB座 (2)

式中,CAB——线间分布电容

Uo---干扰电压

CA、CB——相邻两条线对地的电容由式(2)可知,有时感应电压很大,会对弱电系统造成很大的畸变。 在进行综合布线时,消除干扰的有效措施是:

(1) 长距离传输信号线宜采用小间距双绞线。 两对双绞线长距离平行敷设时,应间隔交叉位置以抑制噪声。

(2)多根双绞线敷设在一起时,最好使用不同螺距的双绞线。

(3)信号线不与电源线平行敷设,使信号线不受强磁场的干扰。

(4)敷设桥梁的场所,尽量采用几何中心重合的双绞线或四芯线(缆)。

(5)传输线路中应尽量避免使用不连续连接的连接器,应在长距离传输线路的末端并联阻抗器件进行阻抗匹配。

(6)在投资允许的情况下,模拟信号采用屏蔽线(缆),并采用双绞敷设方式组合。

3.2 信号线上的其他干扰及处理措施

无论是输入输出信号线还是通讯信号线,在敷设过程中都会经常遇到一次仪表布线中的金属管和外露接头。 如果其引入的干扰较小,则需要通过具有隔离或滤波功能的接口元件进行减弱或消除,如果较大,则会导致控制系统发生故障,甚至损坏所连接的I/O接口。

消除这些干扰的措施包括:

(1) 处理一次仪表接线时,不要暴露接头。

(2)信号线应在电缆沟内穿管或明敷,尽量避开水、通风等金属管道。

(3)用继电器将开关信号与室内变电系统隔离。

4 过压保护措施

过电压冲击造成的危害和故障也是导致智能楼宇弱电系统无法正常工作的重要因素。 过压保护方法有信号隔离、放电、开路和短路,后两种方法用得最多。 过压保护功能往往通过安装在设备的电源、信号等线路上的各种浪涌保护器(SPD)来实现。 电流保护器具有以下功能模块:气体放电模块、ZnO压敏电阻模块、限流电阻模块、瞬态抑制二极管模块、热冲击保险和热断路器模块。 功能模块的选择和搭配不同,形成了不同功能、不同型号、不同应用场合的SPD。 常用的有电源、通信信号、网络和数据接口保护器。

4. 1SPD安装位置

第一级SPD(电压开关型)保护从外部引出的线路,安装在主电源入口处,如变压器的低压侧或主配电柜内。 二级SPD(限压型)保护后级配电板的设备,安装在下端有大量弱电的设备、信息系统设备或需要限制瞬态过电压的设备的配电箱内,如车间级控制室、中央控制室、变配电室的配电箱等。同时,为防止高电位进入,所有的配电箱都应安装SPD室外照明或电源线。 第三级SPD(浪涌吸收器)保护要求将瞬态过电压限制在规定水平的电子设备,安装在计算机设备、电子设备和控制设备的前面或最近的出线盒中。

4. 2SPD安装注意事项

(1)保护器的额定工作电压越接近设备或线路所承载的工作电压越好,即一级SPD应靠近建筑物进线的一般等电位连接端子,二、三级SPD应尽量靠近被保护设备。

(2)SPD与等电位联结的导线应尽可能短而直。 SPD的在线阻抗不宜过大,SPD的接入会造成信号衰减。

(3) SPD的安装应多级协调。 有续流时,即电压开关型与限压型SPD之间的线长<10m且限压型SPD之间的线长<5m时,串联退耦器件在线。

(4)必须考虑退化或寿命终止后可能发生的过电流或接地故障对信息系统设备运行的影响楼宇自控系统控制信号线,因此SPD电源上应安装过电流保护装置(如熔断器或空气断路器)供应方。

(5)考虑各种设备间的过电压水平时,如果线路没有屏蔽,应包括线路的感应电压。 在考虑被保护设备的耐冲击过电压水平时,应按其值的80%考虑。

(6)在电源电压超过规定的10%且谐波增加电压幅值的地方,应根据具体情况提高ZnO压敏电阻SPD的最大连续工作电压UC值。

5 抗电磁干扰

建筑物和建筑物外部的自然环境和建筑物内部环境存在大量的电磁干扰,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、强负载电流冲击等影响、电源谐波等 电波、高频电噪声等有害因素的干扰影响。 例如电力设备的电位异常和谐波干扰、电动工具的电火花等都会影响通信系统和广播电视系统的正常工作。 无线电通信、广播电视、雷达等系统发射的电磁波信号相对于其他系统和设备也是一种干扰。 因此,需要净化电磁环境,防止杂散电磁干扰,提高系统和设备的抗干扰能力。

电磁干扰的传播方式主要有两种:传输线和空间辐射。 主要措施是:

(1)弱电设备内部结构抗干扰。 弱电设备的外壳和机箱(柜)应采用金属材料,或在塑料外壳内部喷涂一层金属薄膜作为屏蔽层; 外壳的通风孔、进出线孔、连接间隙要足够小; 电路板与电源板、电路板上的射频元件区之间应采用厚度≥0.7mm的镀锌铁板进行电磁屏蔽。 屏蔽铁板要用镀银铜线连接到外壳地; 输出接口电路应配备高/低频滤波器、光电耦合器等电路,并尽量采用平衡传输系统; 应采用多层线路板,减少引线,布线尽量短粗,以减少回路电阻。 可以尽可能减少电路板中的相互电磁干扰。

(2)电源单元抗干扰。 可在电源的输入输出端加装瞬态电压抑制器(TVP); 在电源输入端隔离变压器的原副边之间增加接地金属屏蔽层; 工作电压范围宽(85-265V)的开关电源,可以提高电源抗电网压降的能力; 在电源输入端加装LC滤波电路是消除电源环节产生的高频干扰和共模干扰的有效方法。 其方法是在电源和负载之间串接“电磁干扰对策元件”——铁氧体磁环,可以经济方便地抑制高频干扰,同时减少电子设备对电子设备的影响。电网中的其他设备通过供电。 干涉。

(3)传输信号线的抗干扰措施可采用上述信号线抗干扰措施,并结合过压保护措施。

6 接地抗干扰

接地技术作为供配电设计的重要组成部分,在抑制电网干扰方面具有诸多作用。 智能建筑的接地处理,应根据楼层分布和用电设备分布情况,合理设计接闪器、引下线和接地装置,并通过设置辅助等电位体和采用可靠的综合接地。地基作为接地体。 如图2所示,过去有些法规要求电子设备单独接地,以防止电网中的杂散电流或瞬变电流干扰设备的正常运行。 目前工程界、IEC标准和ITU相关标准都不提倡单独接地。 -1992更尖锐地指出:不建议使用任何所谓的分离的、独立的、计算机的、电子的或其他不正确的接地体作为设备接地导体的连接点,应采用联合接地的方法,即通过等电位连接到公共接地系统,接地电阻≤1Ω。

7 软件抗干扰

7.1 数字滤波

滤波就是滤除系统在采样过程中由于干扰而叠加在采样信号上的分量。 由于干扰成分不同,滤除这些干扰成分的方法也不同。

对于低频干扰和一些周期性、脉冲性干扰,采用一阶惯性滤波法效果较好。

y (n) = βx (n) + (1 - β) y (n - 1)

式中,y(n)---该滤波器的输出值

β——滤波系数

x ( n) ———— 本次采样值

y ( n - 1) ———— 最后一个滤波器输​​出值

对于不同的采样参数和干扰成分,β值不同。 β=0~1,一般取0。75。对于振荡频繁的采样信号,递归平均滤波法效果较好。

式中,y(€k)——第k个N项的递归平均值

N ————递归平均的项数

y ( k - i ) ————————第i项测量值N偏大,平均效果好,但不灵敏; N值太小,

效果不显着。 一般来说,N(流量)=12,N(压力)=4,N(温度)=1。

对于随机干扰大或发射机稳定性差造成的输入信号的大跳码,采用限幅滤波的方法。

7.2 比较权衡法

对于输入信号的干扰,这种方法可以实现较好的干扰消除。 比较相邻的两次采样值,计算偏差值,根据经验确定两次采样所允许的最大偏差值。 如果两个采样值的偏差超过最大偏差值,则表明输入信号为干扰信号,无效; 否则,输入信号有效。

7. 3 输出限制器

在控制回路中,由于干扰信号的侵入,输出信号可能出现较大的变化或小幅振荡。 设置

在输出限制环节,一旦输出值≥限制值,输出信号将被钳位; 同时,不输出when |的功能打印 | 落实机关安全。

8结语

为提高智能楼宇弱电系统的抗干扰性能,必须从干扰源、干扰通道、受扰设备等方面采取多种综合抑制措施,才能取得满意的效果。 本文提出的软硬件抗干扰措施应根据智能楼宇弱电系统的实际情况,有选择地综合实施。 通过对干扰的综合分析判断,选择实施简单、维护方便、性价比合理的有效抗干扰措施,是智能楼宇弱电系统正常运行的保障。返回搜狐看更多

用于智能建筑的可扩展无线物联网连接 用于智能建筑的可扩展、经济高效且稳健的无线连接 环保和安全在线监控系统 凭借深入的室内渗透和广泛的校园范围连接,它为智能建筑提供可靠的即插即用无线连接可以很容易地改装成各种建筑和校园风格。 克服智能建筑物联网挑战,无论是办公楼、购物中心还是赌场,温度、湿度和气体监测传感器都可以通过面向未来的物联网解决传统无线和有线解决方案的成本、可扩展性和干扰挑战连通性挑战。

巨大的可扩展性,无与伦比的抗干扰性,超低功耗,快速简便的实施,与现有系统的无缝集成,用于智能建筑应用的下一代无线连接,智能建筑物联网 - 占用检测,占用检测监控交通流量和停留时间在各个建筑区。 确定过度使用和未充分使用的区域,以更好地控制安全疏散措施、卫生活动并最大限度地减少不必要的维护和能源支出。 用于智能建筑的物联网传感器 - 空气质量监测、空气质量监测、室内空气质量 (IAQ) 状况的主动监测,以改善建筑住户的健康、舒适度和福祉,并降低呼吸道症状的风险。 用于空气质量监测等智能建筑应用的无线连接。 智能楼宇物联网泄漏检测传感器,泄漏检测使用泄漏检测传感器,可以在几秒钟内领先于最小的泄漏,即使是在很短的时间内。 与您的楼宇自动化系统集成并设置自动响应,例如关闭供气阀或 HVAC 设备楼宇自控第三方传感器,以防止广泛且代价高昂的损坏。 智能建筑中的耗材监控,耗材监控,实时了解各类建筑耗材的使用情况,如气象站、燃气监测、无线传感器、传感器、土壤、水质、气象、环境监测等。 在物品不足时收到通知,以确保及时补货并确保居住者的健康和安全。

楼宇楼宇对讲系统_三方协议的三方是指_楼宇自控第三方传感器

HVAC 控制 智能建筑 智能 HVAC 控制测量偏远建筑区域的温度、湿度、空气质量和照明,以实现 HVAC 系统的分散式细粒度控制。 降低公用事业成本和碳足迹,同时最大限度地提高租户的舒适度和生产力。 智能楼宇互联网——设施管理,设施管理,简化了电梯、自动扶梯和暖通空调设备等设施的管理和使用寿命。 在故障发生之前诊断需要干预的异常情况并安排基于条件的主动维护。 HVAC 控制智能建筑、访问控制、互连从烟雾探测器到开窗/门探测器的整个报警系统。 在侵入性和危险事件期间触发警报。 发送有关电池寿命的定期报告,并允许员工和客人访问系统。 智能建筑互联网 - 设施管理、资产跟踪、打击盗窃灭火器和除颤器等关键资产。 当检测到未经授权和可疑的移动时,使用位移运动传感器立即提醒建筑物管理人员。

联系我们

电话:0791-87879191 邮箱:sales@ctrlworks.cn 地址:江西省南昌市红谷滩新区凤凰中大道926号中洋大厦写字楼21楼
地址:江西省南昌市红谷滩新区凤凰中大道926号中洋大厦写字楼21楼 电话:0791-87879191 邮箱:sales@ctrlworks.cn
琼ICP备2021009423号-1 Copyright 2021 康沃思物联 版权所有