外来电源干扰谐波对医院信息网络系统的影响

外来电源干扰谐波对医院信息网络系统的影响 对周期性非正弦电量进行傅立叶级数分解，除了得到与电路基波频率相同的分量，还能得到一系列大于电路基波频率的分量，这部分电量称为谐波。谐波实际上是一种干扰量，使供电环境受到“污染”。具有非线性特性的电气设备是主要的谐波源。谐波的危害主要表现在增加电气设备的热损耗，降低设备性能、干扰其功能甚至引发故障；谐波还可对网络信息系统通过电磁感应、静电感应与传导等方式产生频率藕合干扰 资料来源 :医 学 教 育网 。由于医疗的特性决定了医院信息网络系统必须7×24小时全天候无间隙稳定运转，影响其运转的因素很多，诸如网络布线、参数设置、服务器维护等等，大部分为其内部因素。外来的电源干扰谐波对大型医疗设备造成的影响和破坏已有许多实例报道，那么其对医院信息网络系统影响如何呢，以下笔者结合实例进行初步阐述。 　　故障现象：我院信息网络系统为100M以太网，HP系列服务器，终端160台，后台数据库为SQL SERVER；主要运行电子病历、财务收费等系统，已稳定运转一年多。但是近期网络频繁出现速度变慢、有时数据出现断续甚至错误等现象，网络技术人员初步判定是网络系统的问题，使用网管和协议分析仪检查网络，并将布线系统、网络平台、主机和服务器等都彻底检查，一直未能查找出真正的故障根源。后来经过与网络供应商联系，并请教同行，查询资料，使用网络测试工具进行检测等过程才得以解决。首先使用FLUKE的F683网络测试仪多次监测网络，每次60s时间，观察到网络流量在62～90％之间摆动(但网管报告显示仅为6.2%)，错误帧90.5%，错误类型为Ghosts(幻象干扰占91％)、FCS错误(帧校验错误)和Jabber（超长帧），上述数据表明网络中有大量的非法数据包存在。经认真分析讨论，断定此类现象一般以电磁谐波干扰方面的问题居多。为了确定谐波干扰源的准确位置，将大部分与工作站相连的集线器组电源关断，服务器继续工作，观察错误率降为80％，仍然很高。重新打开集线器组电源，用F43电源谐波测试仪观察，发现谐波含量严重超标(最高600mV)。网络使用一台大型山特UPS电源供电，测试UPS输入电源谐波，发现大量高强度干扰谐波，约为输出电源谐波含量的150％，明显高于输出端的指标，由此断定为外部输入电路谐波含量超标，该UPS又不能有效滤除谐波。启动备用UPS后，网络恢复正常工作(为减少负荷，网络设备分批轮换接入)，但网络测试仪显示速度还慢，仍有错误帧存在，错误率(幻象干扰)下降为68％，再次关断集线器组的电源，类型为Ghosts的幻象干扰错误率下降为60％，这样就证实了谐波干扰对网络造成的影响。与电工联系请其设法改善供电质量，经电工检查后发现该UPS的供电电缆的楼层配电盘上接有口腔科空气压缩机的电缆（我院口腔科采用中心空气压缩机为15台牙科综合治疗机集中供气，新装不久），立即断开压缩机的电缆后，用F43电力谐波分析仪再次测试UPS供电质量，谐波含量指标下降很大，完全符合供电指标，用场强计测试970MHz以内的空间电场强度，合格。网络恢复正常。 医学 教育网搜集整理 　　故障分析：由此分析故障产生的原因是口腔科大功率空气压缩机的频繁启动，以及其气缸运转负载的不均衡所产生的大量高强度干扰谐波经过楼层配电盘进入到网络中心UPS供电电缆，加之UPS对电源的净化能力下降，不能有效过滤此类高强度干扰谐波，致使干扰谐波经电源系统串入网络系统，直接导致网络中的干扰比特流量占很大数值，争用网络有效带宽，破坏网络正在传输的有效数据(表现为大量的FCS帧错误)，使得网络速度大大下降。 　　总结：测试统计显示，现阶段并不是所有供电线路谐波含量都很大，多数供电线路谐波含量还是很小的。但是用电环境的变化趋势是非线性用电设备的用量越来越多，由此产生的谐波污染也会越来越严重，并且呈加速趋势。形成谐波干扰的三要素是干扰源、传播途径和受扰设备（网络），因而，抑制谐波干扰也应该从这三方面着手。首先应该抑制干扰源，直接消除干扰原因；其次是消除干扰源和受扰设备（网络）之间的耦合，切断谐波干扰的传播途径；第三是提高受扰设备（网络）的抗干扰能力。采取屏蔽、接地和滤波等措施抑制谐波干扰，切断谐波干扰源和网络系统之间的耦合通道，确实是行之有效的办法。故此，医院网络的标准化施工与安全使用应充分考虑其外部周边环境（如其周边大型用电设备，无线通信，以及供配电等），这是保证医院网络稳定有效运行的重要因素。首先要将动力配电线路和计算机网络布线系统分开，最好像划分网段那样为网络划定单独的供电区段。在网络系统设计中应遵循“一点接地”的原则，将UPS、服务器等网络重要设备良好接地。选用滤波、过载能力等综合性能良好的UPS电源，并将主要的网络设备如服务器、交换机等，在网络规划设计时就选择由单独的高性能的UPS供电；根据情况在电路输入端采用恰当的滤波器如铁氧体磁环等，改善电路的滤波特性。再者医院网络应加强日常维护，要定期测试电源谐波功率含量和网络错误率，当发现错误帧时一定不要掉以轻心，应采取有效手段查找出根源，迅速加以解决。总之，医院网络系统的稳定有效运转，需要考虑多种因素，采用多种专业技术，才能得到有效保证。 外来电源干扰谐波对医院信息网络系... http://www.shequ.shejis.com/Dispbbs.asp?ID=421712&topID=98973 推荐: 低压成套开关设备和控制设备智能型成套设备通用技术要求 规范编号 ： GB/T 7251.8-2005 http://www.dq.shejis.com/new_bz/html/34468.shtml?uid=98973 综合布线系统工程设计规范 规范编号 ： GB50311-2007 简介：前言本规范是根据建设部建标C20043 67号文《关于印发"二00四年工程建设国家标准制定、修订计划“的通知》要求...... http://www.dq.shejis.com/new_bz/html/34991.shtml?uid=98973 变配电所常用设备构件安装（10KV及以下） 规范编号 ：88D263 http://www.dq.shejis.com/new_bz/html/34716.shtml?uid=98973