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EMC 規範與工業級乙太網路設備的技術整合


網路監控因具備遠端即時監控及遠端故障排除等功能,目前廣泛的被運用在如安全監控、工廠監控、電廠監控及交通監控等大型建設中。一套完善的監控系統可以協助並強化管理的效能,讓監控系統效果加成。

監控設備常因所處位置的溫度、濕度和壓力等環境條件影響其效能,為了確保資料傳輸的流暢度,所採用的產品須具備絕佳的穩定度。因而,考慮網路監控設備之前,務必先審慎評估場所風險,才能因應不同需求,挑選出最適合的產品。


 

區域網路的主流 - 乙太網路

近年來安全監控結合乙太網路技術已成為趨勢,多數的網路攝影機可透過乙太網路供電技術,藉由網路線同步支援影像和電源傳輸,有效節省安裝時間及空間。此外,透過乙太網路網線串連至 UPS 不斷電系統功能時,可以讓監控設備在停電期間保持正常運作,較不易受到突波電流、電力中斷等突發狀況影響。乙太網路 RJ-45 類型的連接埠可與各類 PoE 設備相容,使用 PoE 技術的電子設備不但易於管理,且具備遠程通電/斷電能力。

儘管乙太網路能提供監控系統穩定的網路操作環境,但由於電器電子技術的發展日新月異,生活中使用的電器用品如廣播、電視、電腦和網路等電器設備,往往在使用過程中產生不可見的電磁輻射,以致干擾其他設備之正常運作。所以電氣電子產品的電磁相容性問題也開始受到各國政府和生產企業的重視;如歐盟 89/336/EEC 、美國聯邦法典 CFR 47/FCC Rules等都對電磁兼容認證提出了明確的規範。


 

電磁干擾 / 相容

『電磁兼容』Electromagnetic Compatibility,簡稱 EMC ,是指產品的本身在電磁環境下能正常運行,且不對環境中的任何設備產生難以忍受的電磁干擾的能力。而 EMC 定義包含了二項規範,首先,產品在運作時具備不受週遭電磁環境影響的能力,稱為 EMS (Electromagnetic Susceptibility) / 電磁耐受性規範。其次,產品自身產生的電磁干擾不能對其他電子產品產生過大的影響,即稱為 EMI(Electromagnetic Interference)/ 電磁干擾規範。想要建設一個完整的監控系統,所採用的電器及電子設備勢必數量龐大,相對的,電子設備的頻帶及功率都會增大,加上連接各種設備的電纜網路種類複雜,往往在使用過程中將會產生不可見的電磁輻射,因而引起的設備或系統的性能下降。所以,當監控設備被應用在如電廠、工廠、交通設施、基礎建設等充滿高壓電流的環境中,電子設備的電磁相容性將是不容忽視的。

一個好的網路通訊產品,除了本身的專業功能外,高規格的電磁相容電路設計,也是產品品質及技術性能的關鍵指標。產品於設計之時,除了對電路設計技術高標準要求外,也需將 PCB 與 IC 積體電路的電磁兼容能力一併考量。以變電站安全監控系統為例,站內的高壓電變壓器,斷路器或繼電器在做電力配送切換時,會產生高達數十千伏特的電壓,隨之而來的巨大電磁輻射干擾波,對於安裝在變電所內的設備,往往會造成不可預期的破壞。

鐵道、電車、捷運是以電力為車輛原動力而運行的大眾交通運輸系統,而車輛的電磁干擾來源可以區分為外在環境與車廂內電器設備,軌道沿線配置主變電站、備援變電站及其他配電設施;主要電力系統提供車輛運行的動力來源,而輔助電力系統將電力能源經過適當的處理分配後,輸送到車輛上各個用電設備;由於電機產業是採用功率較大的車載組件,列車運行中除須避免受到其他設備的電磁干擾外,也需防範列車本身所產生的巨大電磁波,當安全監控應用於這樣複雜的環境中,對於相關電子設備的考驗將更形嚴苛。

 

EMC 產品在設計上的五大考量 :

 

1. 零組件的挑選 

電子零件處於密封狀態時產生的額外熱能會造成機殼內溫度升高,益網科技嚴選 MTBF 值高且耐溫範圍較廣的零組件、被動元件(電阻 & 電容),確保產品於高溫環境下的運作正常。


 

2. 電路及 PCB 版的專業設計 

針對電廠與鐵道環境的特殊 EMS 環境,電路與 PCBA 的設計著重在防禦突發的電壓湧流,因此在安全間距與線路設計上需要特別的”經驗處理”。


 

3. 工規與商規產品的測試標準及嚴格的生產標準

益網科技堅持,無論工規及商規產品在設計驗證階段,皆由環境溫度模擬室實施溫度測試;產品出廠前,也會經過長時間燒機測試,確保產品能在高負載的環境下工作。


 

4. 公正第三方測試報告 

益網科技產品擁有不同的專業領域認證,產品皆依不同市場需求通過第三方公正單位認證。

• EN61000-6-2/EN61000-6-4 : 歐洲工業電磁相容性標準
• EN55022/EN55024: 歐洲資訊類電磁相容性標準
• IEC61850-3/IEEE1613 : 電廠/變電站電氣標準
• EN50121-4 : 鐵路訊號裝置電磁相容性標準
• EN50155 : 鐵路車輛標準
• NEMA TS2 : 美國智慧交通系統標準
• GL: 船舶設備標準


 

5. 高彈性的產品組合及良好售後服務

益網乙太網路交換器可依照不同的傳輸速度、傳輸介面提供高彈性的埠數組合,滿足客戶不同的需求。益網產品享有5年保固,完整的售前技術諮詢及售後服務。

益網科技專精於設計及製造工業級乙太網路產品,以 EX83000/EX87000 工業級管理型複合式乙太網路交換器為例,EX87000 通過 KEMA 測試,符合 IEC61850-3/IEEE1613 電廠與變電站電器標準,具備優異的電磁干擾耐受性 (EMI) ,適用於變電站自動化、輸配電 (T & D) 自動化及電網整合市場,EX83000 通過 EN50121-4 鐵道環境範所制定安規認證,符合鐵軌環境中應有的電磁波防護、衝擊、震動等相關國際規範,特別適用於鐵路應用環境。

益網專為工業環境所設計的新一代 EX78900 強固級管理型乙太網路交換器,具有靜電防護設計搭配無風扇設計,通過震動、衝擊以及高低溫環境測試,本身配備的 Ultra PoE 埠, 1 - 8 埠每埠供電可達 60W,總功率高達 240W,特別適用於高功率裝置,如 PTZ 攝影機和精簡型電腦,向下兼容 IEEE 802.3at/af 標準及針對連接設備間的通訊所制定的 2-event 分類功能;此外,為了達到更好的安全監控目標,EX78900 系列支援 IEEE802.1x, 可與 RADIUS server 結合,透過網路進行認證與溝通,並具備 ACL (Access Control List) 存取控制安全機制。

益網工業級乙太網路設備均符合於 -40℃ 到 75℃ 正常運作的抗壓條件,自創的 Alpha–Ring 備援技術,可迅速支援小於15 毫秒的快速備援。益網科技多年來參與國外安控系統工程建佈,對於網通系統設備整合能提供專業的建議及掌控管理,廣受全球知名大廠的信賴與肯定。

 



關於益網

益網科技於 1996 年在美國加州成立,並於次年成立亞太總部,目前在台灣擁有研發及製造團隊,並有美國分公司深耕美洲市場。益網科技為工業級乙太網路設備之領導廠商,產品多應用於路口、鐵道、監控、綠能、礦坑、沙漠、油井等各種嚴苛環境。秉持著「用創新的產品為客戶提供最好的服務」的企業理念,協助客戶尋找出最適合的工業等級網路解決方案。

 

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