1) 屏蔽屏蔽是抑制以场的形式造成干扰的有效方法。通常在程序的关键位置放置连续几个NOP 指令、LJMP 指令, 或者两者的组合, 将混乱或者跑飞的程序重新指向正确的位置, 如未使用的中断向量区、未使用的编程区、程序的转折区等。......
2023-06-15
学习可靠性和抗干扰技术的优化方法
【摘要】：经过检查，调查人员发现，黄竹站的接地防雷网络有以下问题。调查人员建议，将该地线改为25 mm以上。
知识目标：了解干扰源的种类以及掌握对应的防护措施；了解电磁干扰的种类、传播途径及对应的防护措施；熟知提高系统可靠性的途径和方法；掌握抗电磁干扰的屏蔽技术、接地技术、电源滤波技术、耦合技术及其抑制方法。
能力目标：培养学生理论分析及理论联系实际的能力；在未来的工作中会使用相应的抗干扰技术以及基本应用电路。
素质目标：学会分析、研判工作过程中的安全因素，了解安全事故产生的原因；学会分析和解决电磁等干扰因素；用工匠标准要求提高产品可靠性，培养爱岗敬业、精益专注的工匠精神。
知识目标：了解干扰源的种类以及掌握对应的防护措施；了解电磁干扰的种类、传播途径及对应的防护措施；熟知提高系统可靠性的途径和方法；掌握抗电磁干扰的屏蔽技术、接地技术、电源滤波技术、耦合技术及其抑制方法。
能力目标：培养学生理论分析及理论联系实际的能力；在未来的工作中会使用相应的抗干扰技术以及基本应用电路。
素质目标：学会分析、研判工作过程中的安全因素，了解安全事故产生的原因；学会分析和解决电磁等干扰因素；用工匠标准要求提高产品可靠性，培养爱岗敬业、精益专注的工匠精神。
中兴通讯故障分析
2004年11月29日，在中兴通讯公司培训研讨会上，广西南宁地区的工作人员反映，当地部分远端通信站机房遭雷击，问题十分严重，培训研讨会要求公司专家对出事地区通信站情况进行现场调研，以便制订整改方案。
2004年12月13—15日，中兴通讯公司质量战略工作组可靠性总监和质量经理一道，在当地相关工程人员的协助下，对南宁铁通分公司、防城港电信分公司、东兴市电信局的十多个通信局（站）的工程防雷接地情况进行了现场调研，发现了这些局（站）在接地防雷设计和工程方面的一些问题，并提出了整改意见。
调查人员首先到广西防城港电信分公司东兴市电信局江平镇黄竹站调研。自2003年6月开通以来，该站因雷击导致用户板等设备损坏、返修的情况非常严重。经测试，该站接地桩的接地电阻为3Ω。
经现场考察，调查人员认为，该站并非处于独立高点，遭受直击雷的可能性不大，但电源线和用户线均为农电，由架空明线引入，雷击很可能由电源线或用户线引入。
经过检查，调查人员发现，黄竹站的接地防雷网络有以下问题。
（1）地线与地桩的连接方式不符合要求。
相关标准要求地线的连接以焊接为好，至少要通过接地汇流排转接，每个转接孔只能接一根地线，而且要通过线鼻子或铜垫片压紧。禁止多股地线绞在一起与地桩压接。主要目的是减少地线上的阻抗，抑制地电位反弹。图6－1所示的接地连接方式显然是不合要求的。
（2）地线的粗细不规范，泄放大电流的地线反而较细。
40 kA避雷器的泄放地线只有4 mm（如图6－2所示的细线截面积，下同），不能有效泄放雷击电流，从而使避雷器效果变差，甚至被打坏，这证明确有雷击信号从电源线进入。调查人员建议，将该地线改为25 mm以上。
中兴通讯故障分析
2004年11月29日，在中兴通讯公司培训研讨会上，广西南宁地区的工作人员反映，当地部分远端通信站机房遭雷击，问题十分严重，培训研讨会要求公司专家对出事地区通信站情况进行现场调研，以便制订整改方案。
2004年12月13—15日，中兴通讯公司质量战略工作组可靠性总监和质量经理一道，在当地相关工程人员的协助下，对南宁铁通分公司、防城港电信分公司、东兴市电信局的十多个通信局（站）的工程防雷接地情况进行了现场调研，发现了这些局（站）在接地防雷设计和工程方面的一些问题，并提出了整改意见。
调查人员首先到广西防城港电信分公司东兴市电信局江平镇黄竹站调研。自2003年6月开通以来，该站因雷击导致用户板等设备损坏、返修的情况非常严重。经测试，该站接地桩的接地电阻为3Ω。
经现场考察，调查人员认为，该站并非处于独立高点，遭受直击雷的可能性不大，但电源线和用户线均为农电，由架空明线引入，雷击很可能由电源线或用户线引入。
经过检查，调查人员发现，黄竹站的接地防雷网络有以下问题。
（1）地线与地桩的连接方式不符合要求。
相关标准要求地线的连接以焊接为好，至少要通过接地汇流排转接，每个转接孔只能接一根地线，而且要通过线鼻子或铜垫片压紧。禁止多股地线绞在一起与地桩压接。主要目的是减少地线上的阻抗，抑制地电位反弹。图6－1所示的接地连接方式显然是不合要求的。
（2）地线的粗细不规范，泄放大电流的地线反而较细。
40 kA避雷器的泄放地线只有4 mm（如图6－2所示的细线截面积，下同），不能有效泄放雷击电流，从而使避雷器效果变差，甚至被打坏，这证明确有雷击信号从电源线进入。调查人员建议，将该地线改为25 mm以上。
图6－1 接地连接方式不符合要求
图6－1 接地连接方式不符合要求
图6－2 地线的粗细不规范
另外，配线架的地线也较细，如图6－1中的细黑线，约12 mm，泄放雷击电流时会在线上产生较大的电位差（与线长有关，该地线线长大于6 m）。
（3）接地网络不符合均压等电位原则
黄竹站的设备接地网络如图6－3所示，这是一种典型的星型连接，配线架、ONU（光节点）、SDH（同步数字光端机）三台设备各自分别接地。由于三根地线长短粗细和泄放电流大小不一，所以当泄放雷击电流时，设备外壳地A、B、C三点的电位相差很大。当用户线上的雷击进入配线架时，配线架保安单元泄放电流，地线AD上会产生数千伏的浪涌电压，而B点、C点和D点的电位仍然为0 V。正是AD线上的数千伏电压加上配线架保安器的残压施加在用户板的入口，导致用户板损坏，这就是地电位反弹。
图6－2 地线的粗细不规范
另外，配线架的地线也较细，如图6－1中的细黑线，约12 mm，泄放雷击电流时会在线上产生较大的电位差（与线长有关，该地线线长大于6 m）。
（3）接地网络不符合均压等电位原则
黄竹站的设备接地网络如图6－3所示，这是一种典型的星型连接，配线架、ONU（光节点）、SDH（同步数字光端机）三台设备各自分别接地。由于三根地线长短粗细和泄放电流大小不一，所以当泄放雷击电流时，设备外壳地A、B、C三点的电位相差很大。当用户线上的雷击进入配线架时，配线架保安单元泄放电流，地线AD上会产生数千伏的浪涌电压，而B点、C点和D点的电位仍然为0 V。正是AD线上的数千伏电压加上配线架保安器的残压施加在用户板的入口，导致用户板损坏，这就是地电位反弹。
图6－3 接地网络不符合均压等电位原则
为此，调查人员认为，整改方案是：将地线与接地桩的连接改为汇流排连接；将40 kA避雷器的地线改为25 mm以上；将ONU和SDH的地线用25 mm以上的短线先连到配线架，再通过45 mm以上的地线连接到接地桩。
图6－3 接地网络不符合均压等电位原则
为此，调查人员认为，整改方案是：将地线与接地桩的连接改为汇流排连接；将40 kA避雷器的地线改为25 mm以上；将ONU和SDH的地线用25 mm以上的短线先连到配线架，再通过45 mm以上的地线连接到接地桩。
避雷器
对其他地区检查发现存在同样的问题，检查人员逐一进行了整改。经长时间的运转后情况正常。显然这是一起典型的因接地技术干扰引起的机电系统可靠性故障。
由上述案例可见，机电一体化系统及产品要能正常地发挥其功能必须稳定、可靠地工作。可靠性（reliability）是系统和产品的主要属性之一，是考虑到时间因素的产品质量，对于提高系统的有效性、降低寿命期费用和防止产品发生故障（failure）具有重要意义。
干扰（interference）问题是机电一体化系统设计和使用过程中必须考虑的重要问题。在机电一体化系统的工作环境中，存在大量的电磁信号，如电网的波动、强电设备的启停、高压设备和开关的电磁辐射等，当它们在系统中产生电磁感应和干扰冲击时，往往就会扰乱系统的正常运行，轻者造成系统的不稳定，降低了系统的精度；重者会引起控制系统死机或误动作，造成设备损坏或人身伤亡。
抗干扰技术就是研究干扰的产生根源、干扰的传播方式和避免被干扰的措施（对抗）等问题。机电一体化系统的设计中，既要避免被外界干扰，也要考虑系统自身的内部相互干扰，同时还要防止对环境的干扰污染。我国国家标准中规定了电子产品的电磁辐射（Electromagnetic Radiations）参数指标。
避雷器
对其他地区检查发现存在同样的问题，检查人员逐一进行了整改。经长时间的运转后情况正常。显然这是一起典型的因接地技术干扰引起的机电系统可靠性故障。
由上述案例可见，机电一体化系统及产品要能正常地发挥其功能必须稳定、可靠地工作。可靠性（reliability）是系统和产品的主要属性之一，是考虑到时间因素的产品质量，对于提高系统的有效性、降低寿命期费用和防止产品发生故障（failure）具有重要意义。
干扰（interference）问题是机电一体化系统设计和使用过程中必须考虑的重要问题。在机电一体化系统的工作环境中，存在大量的电磁信号，如电网的波动、强电设备的启停、高压设备和开关的电磁辐射等，当它们在系统中产生电磁感应和干扰冲击时，往往就会扰乱系统的正常运行，轻者造成系统的不稳定，降低了系统的精度；重者会引起控制系统死机或误动作，造成设备损坏或人身伤亡。
抗干扰技术就是研究干扰的产生根源、干扰的传播方式和避免被干扰的措施（对抗）等问题。机电一体化系统的设计中，既要避免被外界干扰，也要考虑系统自身的内部相互干扰，同时还要防止对环境的干扰污染。我国国家标准中规定了电子产品的电磁辐射（Electromagnetic Radiations）参数指标。
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2023-06-29
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