随着科技和经济的不断发展，智能建筑应运而生，并得到迅速发展。智能建筑的核心是楼宇自控系统。这个系统是以计算机为核心，并带有各种传感器和执行机构的综合监控系统，用于对楼内电力、空调、照明、电梯、消防、保安和供排水等设施进行集中监控，分散操作控制、管理，以达到安全、节能、经济和舒适的综合目标。楼宇自控系统的可靠性直接影响到整个智能大厦的安全运行，系统的抗干扰能力是关系到整个系统可靠运行的关键。因此加强楼宇自控系统的抗干扰技术研究是非常必要的。

由于楼宇自控系统的控制信号的多元化，造成了干扰来源广泛且形式多样，特别是系统中存在有多种形式的“地”，如数字地、模拟地、信号地、交流地、直流地、屏蔽地、保护地等，其接地方式和接地好坏直接影响到系统的抗干扰性能。因此，接地抗干扰技术就变得尤为重要。

1 楼宇自控系统中干扰的主要来源

1.1 来自空间的辐射干扰

空间的辐射电磁场主要是由电力网络、电气设备的暂态过程、雷电、无线电广播、电视、雷达、高频感应加热设备等产生的，通常称为辐射干扰，其分布极为复杂。辐射干扰与现场设备布置及设备所产生的电磁场大小，特别是频率有关，一般通过设置屏蔽电缆和局部屏蔽及高压泄放元件进行保护。

1.2 来自系统外引线的传输干扰

1.2.1 来自电源的干扰

楼宇自控系统的正常供电电源均由电网供电。由于电网覆盖范围广，他将受到所有空间电磁干扰而在线路上产生感应电压。尤其是电网内部的变化，如开关操作浪涌、电梯起停、交直流传动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等，都通过输电线路传到电源原边。

公共地线并非理想的纯导线，具有一定的电阻，这一点容易被人们忽视。即使是导线的电阻很小，也会在电路间形成干扰。图1所示为串联单点接地。图1中R1,R2,R3是公共导线各段电阻。各点的接地电压分别为：

1.2.2 来自信号线引入的干扰

1.2.3 来自接地系统混乱时的干扰

接地是提高电子设备电磁兼容性的有效手段之一。正确的接地既能抑制电磁干扰的影响，又能抑制设备向外发出干扰；而错误的接地，反而会引入严重的干扰信号，使系统将无法正常工作。

此外，屏蔽层、接地线和大地有可能构成闭合环路，在变化磁场的作用下，屏蔽层内也会出现感应电流，通过屏蔽层与芯线之间的耦合，干扰信号回路。若系统地与其他接地处理混乱，所产生的地环流就可能在地线上产生不等电位分布，影响逻辑电路和模拟电路的正常工作。

2 接地抗干扰措施

所谓接地就是将某点与一个等电位点或等电位面用低电阻导线连接起来，构成一个基准电位。接地的目的在于消除公共地线阻抗所产生的共阻抗耦合干扰，并避免受磁场和电位差的影响，防止形成地电流环路与其他电路产生磁耦合干扰。但是值得注意的是地线也是引入干扰的重要通道。在一个较大的自控系统中，其中既有高频信号，又有低频信号；既有强电电路，又有弱电电路；既有开关动作的设备，又有极为敏感的弱电信号装置。因此不同类型的信号电路应有不同的地线，如信号地线、信号源地线、负载地线。对于同一类信号电路中，一般有一个共同的接地系统，但有时也要根据信号电路的不同采取不同的接地形式，如串联单点接地、并联单点接地及多点接地等。抗干扰措施一般来讲应当有针对性，这样才是经济的、合理的。但事实上往往有很多的楼宇自控系统在建成运行时才发现有抗干扰的漏洞，所以抗干扰措施要求尽可能的考虑完善。要达到抗干扰的效果就只有采取综合性的措施才能实现。

2.1 数字地和模拟地的处理

数字信号电流比较强，而且都是一些高低电平的跳变，所以数字地上有很大的噪声和电流尖峰。而模拟信号电流较弱，为避免两者之间的共阻抗耦合干扰，两者应分别设置。所有的电源去耦电容及模拟电路的地GND都应经过分开的印刷板的铜箔或导线联到一点，而数字地、逻辑电路的地在另一点连接。这样可避免模拟电路与数字电路因公共地线而引入的相互干扰。

2.2 具体的接地方法

2.2.1 串联单点接地

楼宇自控系统连接的各类信号传输线，除了传输有效的各类信息之外，总会有外部干扰信号侵入。此类干扰主要有两种途径：通过变送器供电电源或共用信号仪表的供电电源串入的电网干扰，这往往被忽视；信号线受空间电磁辐射感应的干扰，即信号线上的外部感应干扰，这是很严重的。由信号引入干扰会引起I/O信号工作异常和测量精度大大降低，严重时将引起元器件损伤。对于隔离性能差的系统，还将导致信号间互相干扰，引起共地系统总线回流，造成逻辑数据变化和误动，严重时可能造成系统瘫痪。

Va =(i1+i2+i3)R1，Vb=Va+(i2+i3)R2，

Vc=Vb+i3R3

由此可见，各点接地电压都受到其他电路电流的影响。采用这种接地方式时，弱信号电路放在最近处接地。但从抑制电阻耦合角度看，这种接地方式最不可取。

2.2.2 并联单点接地

图2所示即并联单点接地。这种方式可以避免电阻耦合干扰，因为各电路的接地电位只与自身电流有关，不受其他电路电流影响。这种接地方式最适用于低频。但是，当布线复杂，接地线长而多时，考虑到导线存在分布电感与分布电容，随着频率升高，地线间的感性耦合、容性耦合越趋严重，并且长线也会成为辐射干扰信号的天线，因此不适用于高频。

图1 串联单点接地

图2 并联单点接地

2.2.3 多点接地

对于高频电路，应采用图3所示的多点接地方式。地线系统一般是与机壳相连接的扁粗金属导体或机壳本身，也常用导电条连成网(或是一块金属网板)作为地线。为了降低电路的地电位，每个电路的地线应尽可能缩短，以降低接地线阻抗。多点接地系统的优点是电路构成比单点接地简单，而且由于接地线短，接地线上可能出现的高频驻波现象显著减小。但由于多点接地后，设备内部会增加许多地线回路，他们对低电平信号的电路会引起干扰，带来不良影响。

图3 多点接地

综合起来考虑，通常接地方式可以这样选择：频率低于1 MHz时可采用一点接地方式，高于10 MHz时应采用多点接地。在1～10 MHz之间，如果用一点接地，其地线长度不得超过波长的1/20，否则应采用多点接地。

3 结 语

干扰不仅影响控制系统的正常运行，也影响到相关设

备的寿命。而且控制系统中的干扰是一个十分复杂的问题，因此在抗干扰设计中应综合考虑各方面的因素，合理有效地抑制干扰，对某些干扰情况还需要做具体分析。在楼宇自控系统的设计中，只有正确和合理地使用接地抗干扰技术，才能够使其可靠的运行。