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摘要：在对弱电智能化系统的主要电磁干扰类型进行简单归纳总结后，对弱电智能化系统中电磁干扰主要传输形式进行了探讨。最后，结合我多年实际工作经验，对弱电智能化系统电磁干扰的综合治理技术措施进行了详细分析研究。
关键词：弱电智能化系统；电磁干扰；抗干扰技术措施
Abstract: in the intelligent system to the main electricity electromagnetic interference type summary simple, intelligent system of weak report electromagnetic interference main transmission types are discussed. Finally, combined with my years practical experience, the weak electric intelligent system of electromagnetic interference of comprehensive technical measures on detailed analysis research.
Keywords: ba intelligent system; Electromagnetic interference; Anti-jamming technique measures
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
弱电智能化系统作为集现代先进科学技术为一体的优良产物，其融合计算机技术、网络通信技术、电子技术、自动控制技术、智能技术、多媒体技术、以及传感技术等工程实践应用中常用的先进技术，是系统工程实现智能化、自动化、网络化的重要基础保障系统。
目前，随着微电子学、激光、光纤以太网通讯、以及各种无线遥控遥感技术的进一步发展，现代社会已进入高度信息化、网络化、集约化时代，越来越多的高精度、高可靠性、高灵敏性、集成网络化、大功率、小信号弱电电力电子元件和电子设备在弱电系统中的运用，推动弱电系统向智能化、网络化、集约化、高效率等方向快速发展，而电子设备自身运行过程中所产生的电磁干扰，已成为弱电智能化系统和集成集约化设备正常稳定工作运行的重要瓶颈。因此，对弱电智能化系统的抗干扰技术措施进行认真分析研究，就显得非常有工程实践应用意义[1]。
1 弱电智能化系统电磁干扰主要类型
据大量科学研究和工程实际应用表明，无论产生电磁干扰的电子设备的功能是复杂还是简单，其发生电磁干扰问题必须具备干扰源、传播途径、以及被干扰对象这三个基本条件。按照弱电智能化系统的干扰的物理属性来看，可以划分为辐射和传导两种主要形式；按照干扰源来划分可以分为自然干扰源和人为干扰源两大类。自然干扰源是在大自然环境中，来源于大气层或地球外层空间的一种噪音形式，如雷电、太阳电磁风暴等现象，作为地球电磁大环境中的主要组成部分，也是对空间无线通讯弱电系统造成较大干扰的主要电磁干扰源。对于系统工程实际应用中的弱电智能化系统而言，自然干扰源大多来源于设备内部电子元器件在运行过程中产生的热噪源、天电噪声源、以及大气干扰源三大类。人为干扰主要包括为了实现某种功能而人为有意设计的一种功能性干扰源；另外一种则是对整个弱电智能化系统没有任何功能改变，而在设计过程中由于考虑不周到而存在的一种功能性干扰源，这也是弱电智能化系统抗干扰研究的主要内容。
2 弱电智能化系统中电磁干扰主要传输形式
弱电智能化系统中的电磁干扰的主要传播途径，包括传导耦合形式和辐射耦合形式两大类，其中传导耦合形式是指弱电设备系统在运行过程中，电压或电流通过干扰源和被干扰对象间有联系的公共阻抗进入到被干扰对象进行干扰的电磁分量。传导耦合形式电磁干扰，干扰主要通过金属线路进行传输，如电子设备中的电容器、变压器等等直接传导体，进行电磁干扰传播；而辐射耦合形式，则是一种非传导性的电磁传输模式，其传输机理主要通过弱电系统中的“近场”或“感应场”进行电磁传播，而不是辐射场。弱电智能化系统中，在干扰电磁场中，磁场是通过电感性耦合传播进行系统性能干扰；而电场则是通过电容性耦合进入弱电系统电路进行性能干扰[2]。
3 弱电智能化系统电磁干扰的综合治理技术措施
弱电智能化系统的电磁干扰综合治理措施，应从规划设计阶段进行严格控制，通过对弱电智能化系统内部各组分的系统规划设计，构筑完善系统的电磁干扰综合治理措施系统，有效提高弱电智能化系统的电磁兼容性能，避免电磁干扰对弱电系统中电子设备及软件系统运行性能的影响。根据弱电智能系统中电磁干扰形成的三个基本要素来看，可以采取从屏蔽、搭接、接地及软件滤波等技术措施，对弱电智能化系统中的电磁干扰进行综合治理，确保弱电智能化系统高效稳定的运行。
3.1 防电磁干扰
在弱电智能化系统运行外部自然环境及系统内部环境中，存在着大量的电磁干扰，弱电系统在运行过程中常常会受到电磁辐射、电磁脉冲、地电位异常、静电感应、强负荷电流冲击、电源谐波、以及高频电噪声等有害因素的干扰影响。如，与弱电智能化系统工作在一个供电环境中的电位异常与谐波干扰、以及高负荷突然增加等均会影响弱电系统功能性能的正常发挥。无线电通信、广播电视、以及雷达等通讯系统，其在发射电磁波脉冲信号时，相对于其它弱电智能化系统而言，也是一种电磁干扰。因此，结合弱电智能化系统的实际功能性能，采取有效治理技术措施净化电磁环境，防止运行环境中杂散电磁波的传播干扰，提高弱电智能化系统和电子设备的抗干扰能力，确保弱电智能化系统具有较高运行性能，就是系统规划设计中需要充分考虑的核心内容。
3.1.1 弱电智能化系统设备内部结构的抗干扰措施
为了提高弱电智能化系统抗干扰能力，内部电子设备的外壳、机箱(柜)等在设计过程中，均应采用金属材料，或在塑料外壳内部喷涂一层完善的金属保护膜作为屏蔽层；系统设备外壳的通风孔、进出线孔、连接缝隙等在结构设计过程中，在确保其结构具有较高质量水平的前提下要尽可能的设计小；系统内部设备连接的电路板间、电路板与电源板间、以及电路板上布设射频元件的区域，均需结合元件结构功能实际情况，采用厚度≥0.7mm的镀锌铁板来作为系统内部功能电路板间的电磁屏蔽设备，同时屏蔽用镀锌铁板应采用镀银铜线与系统设备外壳地进行有机连接；应采用多层电路板连接结构，尽量减少功能单元间的引线，内部布线要尽量短、粗，以减小系统内部环路电阻，尽可能降低电路板中电子设备运行过程中相互产生电磁干扰。
3.1.2 弱电智能化系统电源装置的抗干扰措施
在系统电源装置的输入、输出端，均装设瞬变电压抑制器(TVP)，降低负荷电流对系统产生的电磁干扰；在电源输入端采用隔离变压器，并在变压器一次侧与二次侧间设计可靠的接地金属屏蔽層；在供电电源选择时，可以选用具有隔离作用的宽工作电压范围(85~265 V)开关电源为整个系统供电，以通过开关电源的抗电压波动能力，来提高系统抗电磁干扰性能；在系统电源输入端加装LC滤波电路，可以有效消除系统运行过程中电源环节产生的高频干扰和共模干扰。
大量实践表明，采用低通滤波器可使频率范围在20kHz～100MHz之间的干扰大大衰减。采用隔离变压器和电源变压器的屏蔽层可以消除20kHz以下的干扰，而为了消除交流电网电压缓慢变化对控制系统造成的影响，可采取交流稳压等措施。
对于直流电源通常要考虑尽量加大电源功率容限和电压调整范围。为了使装备能适应负载在较大范围变化和防止通过电源造成内部噪声干扰，整机电源必须留有较大的储备量，并有较好的动态特性。习惯上一般选取0.5～1倍的余量。另外，尽量采用直流稳压电源。直流稳压电源不仅可以进一步抑制来自交流电网的干扰，而且还可以抑制由于负载变化所造成的电路直流工作电压的波动。
3.1.3 弱电智能化系统传输信号线路的抗干扰措施
当系统中两对双绞线长距离平行敷设时，应每隔一段距离做一次位置交叉，以通过信号线路运行性能的相互抵消抑制噪声干扰；当多根双绞线同时一起敷设时，应根据系统内部结构，合理布线，采用不同节距的双绞线，有效降低绞线相互间的噪声干扰；信号线不允许与动力线进行平行敷设，这样可以使信号线路免于动力线路运行过程中产生的强磁场干扰；对于长距离传输线的终端应采用并联-阻抗器件，实现系统内部各元件的阻抗匹配；在内部信号线选型设计时，推荐模拟量信号传输线路选用屏蔽电线(缆)，并结合有效绞合方式进行有效敷设。另外，除了上述传输信号线路的抗干扰措施外，在弱电系统信号线路规划设计时，还应充分结合过电压保护等技术措施，有效提高系统抗干扰能力。
3.2 弱电智能化系统接地抗干扰技术
接地技术作为弱电智能化系统供配电单元的主要抗干扰技术措施，对抑制来自电网干扰有非常良好的应用效果。对弱电智能系统的接地抗干扰处理，应根据弱电系统规划和弱电电气设备分布实际情况情况，合理接地装置和接地形式，通过设置辅助等电位体等，设计出完善可靠的综合接地系统，且接地电阻要严格控制在1Ω以内，有效提高弱电智能化系统的综合抗干扰能力。
3.3 弱电智能化系统软件抗干扰
可以通过数字滤波、比较取舍法、输出限幅等技术措施，有效提高弱电智能化系统的软件抗干扰能力，使系统能够正常、稳定地运行，以确保相关执行机构按功能需求可靠动作运行。
3.4当然，设备设计时应该考虑如何减少对电源及其它设备的干扰，如采用功率因素校正，减少谐波措施等。
参考文献
[1] 周志敏，纪爱华.电磁兼容技术[M].北京:电子工业出版社,2007.
[2] 葛长虹.工业测控系统的抗干扰技术[M].北京:冶金工业出版社,2006.
关键词：弱电智能化系统；电磁干扰；抗干扰技术措施
Abstract: in the intelligent system to the main electricity electromagnetic interference type summary simple, intelligent system of weak report electromagnetic interference main transmission types are discussed. Finally, combined with my years practical experience, the weak electric intelligent system of electromagnetic interference of comprehensive technical measures on detailed analysis research.
Keywords: ba intelligent system; Electromagnetic interference; Anti-jamming technique measures
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
弱电智能化系统作为集现代先进科学技术为一体的优良产物，其融合计算机技术、网络通信技术、电子技术、自动控制技术、智能技术、多媒体技术、以及传感技术等工程实践应用中常用的先进技术，是系统工程实现智能化、自动化、网络化的重要基础保障系统。
目前，随着微电子学、激光、光纤以太网通讯、以及各种无线遥控遥感技术的进一步发展，现代社会已进入高度信息化、网络化、集约化时代，越来越多的高精度、高可靠性、高灵敏性、集成网络化、大功率、小信号弱电电力电子元件和电子设备在弱电系统中的运用，推动弱电系统向智能化、网络化、集约化、高效率等方向快速发展，而电子设备自身运行过程中所产生的电磁干扰，已成为弱电智能化系统和集成集约化设备正常稳定工作运行的重要瓶颈。因此，对弱电智能化系统的抗干扰技术措施进行认真分析研究，就显得非常有工程实践应用意义[1]。
1 弱电智能化系统电磁干扰主要类型
据大量科学研究和工程实际应用表明，无论产生电磁干扰的电子设备的功能是复杂还是简单，其发生电磁干扰问题必须具备干扰源、传播途径、以及被干扰对象这三个基本条件。按照弱电智能化系统的干扰的物理属性来看，可以划分为辐射和传导两种主要形式；按照干扰源来划分可以分为自然干扰源和人为干扰源两大类。自然干扰源是在大自然环境中，来源于大气层或地球外层空间的一种噪音形式，如雷电、太阳电磁风暴等现象，作为地球电磁大环境中的主要组成部分，也是对空间无线通讯弱电系统造成较大干扰的主要电磁干扰源。对于系统工程实际应用中的弱电智能化系统而言，自然干扰源大多来源于设备内部电子元器件在运行过程中产生的热噪源、天电噪声源、以及大气干扰源三大类。人为干扰主要包括为了实现某种功能而人为有意设计的一种功能性干扰源；另外一种则是对整个弱电智能化系统没有任何功能改变，而在设计过程中由于考虑不周到而存在的一种功能性干扰源，这也是弱电智能化系统抗干扰研究的主要内容。
2 弱电智能化系统中电磁干扰主要传输形式
弱电智能化系统中的电磁干扰的主要传播途径，包括传导耦合形式和辐射耦合形式两大类，其中传导耦合形式是指弱电设备系统在运行过程中，电压或电流通过干扰源和被干扰对象间有联系的公共阻抗进入到被干扰对象进行干扰的电磁分量。传导耦合形式电磁干扰，干扰主要通过金属线路进行传输，如电子设备中的电容器、变压器等等直接传导体，进行电磁干扰传播；而辐射耦合形式，则是一种非传导性的电磁传输模式，其传输机理主要通过弱电系统中的“近场”或“感应场”进行电磁传播，而不是辐射场。弱电智能化系统中，在干扰电磁场中，磁场是通过电感性耦合传播进行系统性能干扰；而电场则是通过电容性耦合进入弱电系统电路进行性能干扰[2]。
3 弱电智能化系统电磁干扰的综合治理技术措施
弱电智能化系统的电磁干扰综合治理措施，应从规划设计阶段进行严格控制，通过对弱电智能化系统内部各组分的系统规划设计，构筑完善系统的电磁干扰综合治理措施系统，有效提高弱电智能化系统的电磁兼容性能，避免电磁干扰对弱电系统中电子设备及软件系统运行性能的影响。根据弱电智能系统中电磁干扰形成的三个基本要素来看，可以采取从屏蔽、搭接、接地及软件滤波等技术措施，对弱电智能化系统中的电磁干扰进行综合治理，确保弱电智能化系统高效稳定的运行。
3.1 防电磁干扰
在弱电智能化系统运行外部自然环境及系统内部环境中，存在着大量的电磁干扰，弱电系统在运行过程中常常会受到电磁辐射、电磁脉冲、地电位异常、静电感应、强负荷电流冲击、电源谐波、以及高频电噪声等有害因素的干扰影响。如，与弱电智能化系统工作在一个供电环境中的电位异常与谐波干扰、以及高负荷突然增加等均会影响弱电系统功能性能的正常发挥。无线电通信、广播电视、以及雷达等通讯系统，其在发射电磁波脉冲信号时，相对于其它弱电智能化系统而言，也是一种电磁干扰。因此，结合弱电智能化系统的实际功能性能，采取有效治理技术措施净化电磁环境，防止运行环境中杂散电磁波的传播干扰，提高弱电智能化系统和电子设备的抗干扰能力，确保弱电智能化系统具有较高运行性能，就是系统规划设计中需要充分考虑的核心内容。
3.1.1 弱电智能化系统设备内部结构的抗干扰措施
为了提高弱电智能化系统抗干扰能力，内部电子设备的外壳、机箱(柜)等在设计过程中，均应采用金属材料，或在塑料外壳内部喷涂一层完善的金属保护膜作为屏蔽层；系统设备外壳的通风孔、进出线孔、连接缝隙等在结构设计过程中，在确保其结构具有较高质量水平的前提下要尽可能的设计小；系统内部设备连接的电路板间、电路板与电源板间、以及电路板上布设射频元件的区域，均需结合元件结构功能实际情况，采用厚度≥0.7mm的镀锌铁板来作为系统内部功能电路板间的电磁屏蔽设备，同时屏蔽用镀锌铁板应采用镀银铜线与系统设备外壳地进行有机连接；应采用多层电路板连接结构，尽量减少功能单元间的引线，内部布线要尽量短、粗，以减小系统内部环路电阻，尽可能降低电路板中电子设备运行过程中相互产生电磁干扰。
3.1.2 弱电智能化系统电源装置的抗干扰措施
在系统电源装置的输入、输出端，均装设瞬变电压抑制器(TVP)，降低负荷电流对系统产生的电磁干扰；在电源输入端采用隔离变压器，并在变压器一次侧与二次侧间设计可靠的接地金属屏蔽層；在供电电源选择时，可以选用具有隔离作用的宽工作电压范围(85~265 V)开关电源为整个系统供电，以通过开关电源的抗电压波动能力，来提高系统抗电磁干扰性能；在系统电源输入端加装LC滤波电路，可以有效消除系统运行过程中电源环节产生的高频干扰和共模干扰。
大量实践表明，采用低通滤波器可使频率范围在20kHz～100MHz之间的干扰大大衰减。采用隔离变压器和电源变压器的屏蔽层可以消除20kHz以下的干扰，而为了消除交流电网电压缓慢变化对控制系统造成的影响，可采取交流稳压等措施。
对于直流电源通常要考虑尽量加大电源功率容限和电压调整范围。为了使装备能适应负载在较大范围变化和防止通过电源造成内部噪声干扰，整机电源必须留有较大的储备量，并有较好的动态特性。习惯上一般选取0.5～1倍的余量。另外，尽量采用直流稳压电源。直流稳压电源不仅可以进一步抑制来自交流电网的干扰，而且还可以抑制由于负载变化所造成的电路直流工作电压的波动。
3.1.3 弱电智能化系统传输信号线路的抗干扰措施
当系统中两对双绞线长距离平行敷设时，应每隔一段距离做一次位置交叉，以通过信号线路运行性能的相互抵消抑制噪声干扰；当多根双绞线同时一起敷设时，应根据系统内部结构，合理布线，采用不同节距的双绞线，有效降低绞线相互间的噪声干扰；信号线不允许与动力线进行平行敷设，这样可以使信号线路免于动力线路运行过程中产生的强磁场干扰；对于长距离传输线的终端应采用并联-阻抗器件，实现系统内部各元件的阻抗匹配；在内部信号线选型设计时，推荐模拟量信号传输线路选用屏蔽电线(缆)，并结合有效绞合方式进行有效敷设。另外，除了上述传输信号线路的抗干扰措施外，在弱电系统信号线路规划设计时，还应充分结合过电压保护等技术措施，有效提高系统抗干扰能力。
3.2 弱电智能化系统接地抗干扰技术
接地技术作为弱电智能化系统供配电单元的主要抗干扰技术措施，对抑制来自电网干扰有非常良好的应用效果。对弱电智能系统的接地抗干扰处理，应根据弱电系统规划和弱电电气设备分布实际情况情况，合理接地装置和接地形式，通过设置辅助等电位体等，设计出完善可靠的综合接地系统，且接地电阻要严格控制在1Ω以内，有效提高弱电智能化系统的综合抗干扰能力。
3.3 弱电智能化系统软件抗干扰
可以通过数字滤波、比较取舍法、输出限幅等技术措施，有效提高弱电智能化系统的软件抗干扰能力，使系统能够正常、稳定地运行，以确保相关执行机构按功能需求可靠动作运行。
3.4当然，设备设计时应该考虑如何减少对电源及其它设备的干扰，如采用功率因素校正，减少谐波措施等。
参考文献
[1] 周志敏，纪爱华.电磁兼容技术[M].北京:电子工业出版社,2007.
[2] 葛长虹.工业测控系统的抗干扰技术[M].北京:冶金工业出版社,2006.