从电磁兼容要求的变化看停车场管理系统的发展

2014-01-17郭维赵楠

中国公共安全 2014年16期

文/郭维赵楠

引言

随着人们生活水平的提高，汽车已经从奢侈品进入到广大人民群众的日常生活中。汽车保有量的几何级数增长，使得自动化停车场已经成为各居住及商业区的必备设施。为了保证大规模应用的停车场管理系统的可靠性，针对该类产品的检验要求也从无到有，本文以停车场设备的电磁兼容性能要求为切入点，以检验依据的演变为线索，分析了电磁兼容项目检验要求对停车库（场）产品的促进与影响。

检验标准的演变发展

停车库（场）产品作为汽车普及的附属产物，很长一段时间内都没有相应的检验依据。在对其开展检验工作的初期，部分检验机构借鉴GA/T394-2002《出入口控制系统技术要求》作为检验依据开展最早的检验工作。2004年，国家质检总局和建设部联合发布的GB 50348-2004 《安全防范工程技术规范》将停车库（场）管理系统列为其中涉及的主要项目之一，明确将其与出入口控制系统区别开来，将其单独列为一个独立的产品大类，标志着停车库（场）产品进入快速发展阶段。但是较为遗憾的是，其中对于产品电磁兼容性设计的要求较为宽泛，仅指出产品重点检验项目应包括静电放电抗扰度、射频电磁场辐射抗扰度、电快速瞬变脉冲群抗扰度、浪涌（冲击）抗扰度以及电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度，共计五项要求。具体内容上，该标准仅规定了各检验项目遵循的基础标准，而各项目的严酷等级采取了按照设计文件要求执行的方式实施。实际检验工作中，厂家执行不同的企业标准，造成“产品要求不一、质量参差不齐”。2008年，公安部颁布标准GA/T 761-2008《停车库（场）安全管理系统技术要求》，停车库（场）产品首次具有了明确的检验依据，但其电磁兼容性要求依旧直接指向了GB 50348-2004中7.3.2第3款的规定。2012年，针对检验工作的实际需要公安部颁布了GA/T 992-2012《停车库（场）出入口控制设备技术要求》（后文简称新标准），并立即实施。新标准不仅较为详尽的规定了此类产品的电磁兼容性要求，还规定了试验项目的具体检验方法。不难看出，停车库（场）的检验标准从无到有、由简到精，经历了十余年的努力，逐步形成了较为完备的系统化要求。作为其核心组成部分的电磁兼容项目检验要求也随之不断得到完善细化，对保证设备在日益复杂电磁环境下正常工作发挥着重要的促进作用。

GA/T 992-2012简析

早期的检验依据GA/T 394-2002《出入口控制系统技术要求》对于外界电磁环境的要求包括电磁兼容性要求和电磁辐射要求。由于电磁辐射评价受实际环境因素影响非常大，实验室条件的检验很难反映设备工作对于周围电磁环境的影响，因此新标准首先剥离了GA/T 394-2002《出入口控制系统技术要求》中涉及到电磁辐射的内容，而专注于产品电磁兼容性的要求。这样的改变也使得新标准更适用于新产品的定型检验工作。新标准的电磁兼容检验项目仍旧延用了前文所述的五个检验项目，并大致沿用了原有标准所采用的抗扰度严酷等级以保证检验工作的连续性。在形式上，新标准针对电磁兼容基础标准做出版本更新；在内容上，则新增了试验方法部分内容体现了检验实际的经验总结，使其具备较强的可操作性。

静电放电抗扰度

对于静电放电抗扰度试验，新标准沿用严酷等级3的检验要求，并在试验方法中详细规定了：“接触放电应施加在设备导电表面和耦合板上，空气放电应对绝缘表面进行”。在明确施加方式的基础上，标准特别指出了涂漆表面的区分原则，基本覆盖了所有需要测试的部位，大大提高了标准在实际检验工作中的可操作性，从而保证了检验方法的一致性与检验结果的可复现性。标准中新增的豁免条款为免予测试部位的选取提供了严格依据，能够在充分考察产品在使用中的安全可靠性的同时，大幅度提高检验效率。由于检验对象的单一性，能够更为具体地提出详细的检验细则，通过检验手段的不断进化，对产品的进步提供了有力的助推工具。

射频电磁场辐射抗扰度

射频电磁场辐射抗扰度试验沿用了严酷等级3的检验要求，并且着重提出了“敏感点频率（时钟频率、工作频率）允许通信故障，试验后可正常工作”的要求。早期的停车场系统，大多采用人工做操方式进行管理，自动化程度不高，对于信息通讯没有太多的需求。经过不断发展，停车场管理系统基本已经都实现了智能化、自动化，特别是大多数居住区所使用的产品都已经实现了“自动化控制、无停车通行”。这对于系统与中央控制单元的信息交互提出了较为严格的要求。由于采用的通信方式不同，部分通信频段可能包含于本项目的测试频段内，因而本测试可能对部分产品的通讯功能产生影响。在保证产品使用安全可靠的前提下，新标准制定中充分考虑了产品工作的实际情况，兼顾了通讯等客观需求。顺应产品发展趋势的改进，使得新标闪耀着“与时俱进”的时代光辉。

电快速瞬变脉冲群抗扰度

电快速瞬变脉冲群抗扰度试验，沿用严酷等级3，采用重复频率5kHz。与之前标准相比，电快速瞬变脉冲群要求不再局限于220V交流电源端口，而涵盖任意电源端口。试验期间，被测样品不应损坏、故障或发生状态改变。虽然实际使用中的设备大多采用普通民用的220V电压工作，但是仍然存在着少量的其他电压工作的本类产品。新标准弥补了过去标准中这部分的缺陷，使得自身具有更广泛全面地适用于本类产品的特性，更为全面的涵盖性也成为标准的亮点之一。

浪涌（冲击）抗扰度

需要重点说明的是电磁兼容中所说的浪涌（冲击）试验，即不是考察直接雷击的影响，也不是考察产品的绝缘耐压能力，而是考察的是电子电气设备在规定的工作状态下工作时，对于由开关或雷电作用造成所产生的有一定危害电平的浪涌冲击的反应。新标准中，浪涌（冲击）抗扰度试验采用了“电源端口及I/O端口严酷等级3；通信端口等级2”的检验要求。与过去的标准相比，交流电源端口与通信端口的要求未变，直流电源端口和I/O端口的严酷等级则有了提高。新标准细化了“实验布置—施加方式—实验次数”等一系列内容。新标准明确规定：“受试设备应与制造商的安装说明一致。除了制造商指定的接地连接，受试设备和连接电缆应绝缘。AC主电源应对线-线、线-地两种模式做瞬态注入。施加的浪涌脉冲次数应为正、负极性各20次，重复频率至少1次/min……”。由于浪涌（冲击）抗扰度试验，虽然是单个脉冲干扰信号，但是由于其具有比较大的能量，可能造成瞬态击穿或者不可逆性损坏。因此，与工作实际相一致的接地方式及相关线缆连接，能够最大程度地考察产品在实际工作过程中能否耐受相应等级的干扰信号，保证产品工作的可靠性。新标准首次从标准的高度明确规定了受试设备的布置要求，即保持了最大限度地模拟设备工作环境的要求，又避免不良搭接对于检验结果可能产生的影响。

电压暂降、短时中断和电压变换抗扰度

依据现场实际需要制定检验标准，而不一味贪多求全，是现时代标准制定第一个鲜明特点。这一特点在本项目的检验工作中得到了充分的体现。从本质上讲电压暂降、短时中断和电压变化本质上是由于电网、电力设施的故障或负荷的变化引起的，其区别仅是负荷变化的大小或者连续与否。旧有标准仅仅选40%UT和0%UT两种情况，均以持续10T考察设备对于供电变化的受影响程度，切仅限于220V交流供电系统。新标准也仅对交流供电方式提出本项要求分别选取30%UT持续0.5T、60%UT持续5T、95%UT持续250T三种方式进行考察，使得其检验结果更贴近设备工作实际，保障了产品在使用中的可靠性。而实际工作中如果产品采用直流供电方式，一般会备有UPS电源等保障设备，在电源产生本类情况时候及时实现电源的投备。