雷电灾害

南昌铁路局监控机房串口设备防雷解决方案

[来源]  [作者]本站编辑  [发表时间]2008-8-1 16:04:00   

    随着计算机技术的飞速发展,在铁道部系统内,越来越多的单位开始利用计算机监控各种现场数据。在监控网络硬件设备中大量的接口是串行接口,由于串口故障带来的系统故障所占比例是很大的。一般来说现场的设备繁杂,还可能分属不同的厂商。如:在南昌铁路局数据监控机房就有北京502所康拓红外技术公司、哈尔滨威克科技服务有限公司、哈尔滨科学技术研究所等单位的串口产品。机房内的通信监控设备在运行过程中有时会出现误码,连不上机,带电插拔,会烧毁串口,有的时候上位机(与铁道部联网的计算机)终端电源关闭,下位机串口也会莫名其妙地被干扰,造成下位计算机重新启动。这些问题的存在大大地影响了列车的正常行驶,给国家和人民财产埋下了重大的隐患。以上问题在潮湿的季节,尤其是雨季就更加突出了。

  主要原因:分析这些原因就得从串行接口谈起。串口又称rs-232口,rs-232接口标准是一种广泛的普及标准,它涉及的范围很广。但因rs-232标准推出较早,在串口通信中已暴露出明显的问题。一是:两串口设备间收发信号不隔离,经过较长电缆,且直接连在一起,信号导线有直流电位差,使信号线易受外界干扰;另一个是:传输距离短,一般为15米,即使在理想的条件下,电缆长度也不会超过60米。 由于上述问题的存在,导致rs-232串口数据线对电压浪涌特别敏感。目前,非交流电源线路的浪涌所引起的损害占据了全部浪涌损害的95%以上。仅仅几十伏的小幅度瞬变过程就可以通过串行端口毁坏计算机的主板, 工作站和其它rs-232接口。其后果是:硬件损坏,数据丢失,通讯中断,以及由此引起的停机所导致的损失。

  解决办法:为了满足铁道部南昌铁路局网络监控硬件设备串口稳定工作的需要, 针对rs-232串行端口通信中存在的问题,在两个串口之间加上隔离器就显得非常必要了。因为隔离器是采用光电耦合的办法解决信号线隔离问题,从根本上做到两个设备不共地,使信号传输线之间没有电接触,把浪涌及电位差降在隔离器上,从而能够起到保护串口、抑制浪涌、抗干扰的作用,而且还可以带电插拔接头。实践证明:串口通信网络中的rs-232串口加上隔离器后,可使整个系统保护方案提高到一个更高水平,减少很多不必要的损失。雨季是串口通信故障高发季节。未雨绸缪,各串口通信网络最好要在雨季到来之前对设备进行检修,消除各种隐患,迎接雨季的考验。

  由北京瑞赛特公司研发的串口隔离保护装置是一种集成的rs-232隔离器,采用这种产品是解决rs-232接口防雷的必备产品。适用于不同串口设备之间的连接,在防雷设备与计算机的组网上有广泛的应用前景。

  下面是南昌铁路局监控机房的拓扑图的前后对比,(图一)中各设备的信号通过串口扩展箱直接相连,通过同一地线形成回路,所有的设备连接相当于一个大的串口网络,这种情况下,任何一台设备和串口的损坏都会影响到其它的设备和串口,严重的会导致整个网络瘫痪。(图二)是采用北京瑞赛特公司的串口隔离保护装置组成的串口通信网络,在该网络中,每个设备和串口都是彼此相对独立的,其中任何一个损坏都不会影响其他的设备或串口,从而保证铁道部联网的计算机与上位机之间网络的正常运行。

  结论:由此可见,在串口网络各串口之间加装串口隔离保护装置,可以把电位差降在隔离器上,有效地解决因电位差造成串口的损坏,是铁路部门通信设备串口防雷的最佳方案。


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