Kompatybilność elektromagnetyczna & bezpieczeństwo



Podobne dokumenty
Zarządzenie Nr 20 Prezesa Urzędu Komunikacji Elektronicznej z dnia 10 września 2007 r.

STRATEGIA LABORATORIUM AUTOMATYKI I TELEKOMUNIKACJI IK W ZAKRESIE PROWADZENIA BADAŃ SYSTEMU GSM-R

Zakopane, plan miasta: Skala ok. 1: = City map (Polish Edition)

DEKLARACJA ZGODNOŚCI 19/10/2017, Łódź

Tłumaczenie oryginalnej deklaracji ( z języka angielskiego)

Domy inaczej pomyślane A different type of housing CEZARY SANKOWSKI

Wojewodztwo Koszalinskie: Obiekty i walory krajoznawcze (Inwentaryzacja krajoznawcza Polski) (Polish Edition)

Ankiety Nowe funkcje! Pomoc Twoje konto Wyloguj. BIODIVERSITY OF RIVERS: Survey to students

SNP SNP Business Partner Data Checker. Prezentacja produktu

Tychy, plan miasta: Skala 1: (Polish Edition)

Instalacja Właściwości

MaPlan Sp. z O.O. Click here if your download doesn"t start automatically

Patients price acceptance SELECTED FINDINGS

Zebranie Zarządu Koła SEP nr 43 Wrocław, 16 maja 2013

EGARA Adam Małyszko FORS. POLAND - KRAKÓW r

SNP Business Partner Data Checker. Prezentacja produktu

BLACKLIGHT SPOT 400W F

Ukryte funkcjonalności w oprogramowaniu i urządzeniach elektronicznych. mgr inż. Paweł Koszut

Stargard Szczecinski i okolice (Polish Edition)

WYŁĄCZNIK CZASOWY OUTDOOR TIMER

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 666

Testowanie systemów wbudowanych i krytycznych dla bezpieczeństwa Bogdan Bereza Wersja (33)

ARNOLD. EDUKACJA KULTURYSTY (POLSKA WERSJA JEZYKOWA) BY DOUGLAS KENT HALL

Oxford PWN Polish English Dictionary (Wielki Slownik Polsko-angielski)

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO SCOPE OF ACCREDITATION FOR TESTING LABORATORY Nr/No AB 310

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 666

Zarządzenie Nr Prezesa Urzędu Komunikacji Elektronicznej z dnia.

Hippo Boombox MM209N CD. Instrukcja obsługi User s Manual

Wdrożenie archiwum ELO w firmie z branży mediowej. Paweł Łesyk

F-16 VIRTUAL COCKPIT PROJECT OF COMPUTER-AIDED LEARNING APPLICATION WEAPON SYSTEM POWER ON PROCEDURE

Przepisy i normy związane:

Badania kompatybilności elektromagnetycznej pojazdów w trakcyjnych w świetle obecnie zujących norm oraz przyszłych ych wymagań normatywnych

Wojewodztwo Koszalinskie: Obiekty i walory krajoznawcze (Inwentaryzacja krajoznawcza Polski) (Polish Edition)

Pielgrzymka do Ojczyzny: Przemowienia i homilie Ojca Swietego Jana Pawla II (Jan Pawel II-- pierwszy Polak na Stolicy Piotrowej) (Polish Edition)

Weronika Mysliwiec, klasa 8W, rok szkolny 2018/2019

Karpacz, plan miasta 1:10 000: Panorama Karkonoszy, mapa szlakow turystycznych (Polish Edition)

ELEKTROWNIE WIATROWE W SYSTEMIE ELEKTROENERGETYCZNYM. MICHAŁ ZEŃCZAK ZUT WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY

Załącznik nr 1 do Standardu technicznego nr 3/DMN/2014 dla układów elektroenergetycznej automatyki zabezpieczeniowej w TAURON Dystrybucja S.A.

RFID Radio Frequency Identification. Tomasz Dziubich

bezpieczniej przez tory

URZĘDU KOMUNIKACJI ELEKTRONICZNEJ. Warszawa, dnia 10 czerwca 2014 r.

Sargent Opens Sonairte Farmers' Market

8. Wyjście VIDEO OUT 9. Przyciski sterowania 10. Kontrolka zasilania POWER 11. Kontrolka PAL 12. Przełącznik kanałów 13.

Polskie Tlumaczenie Testy Prawo Jazdy UK - Samochody Osobowe (Polish Translation Driving Theory Test UK - Category B - Cars) 2008/2009 (Polish

Katowice, plan miasta: Skala 1: = City map = Stadtplan (Polish Edition)

Helena Boguta, klasa 8W, rok szkolny 2018/2019

RADIO DISTURBANCE Zakłócenia radioelektryczne

PL-DE data test case. Kamil Rybka. Helsinki, November 2017

LevelOne. Instrukcja Szybkiej Instalacji

OSI Physical Layer. Network Fundamentals Chapter 8. Version Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Cisco Public 1

METHODS OF MEASUREMENT OF RADIOELECTRIC DISTURBANCES IN ON BOARD LOW VOLTAGE SUPPLY NETWORK

Wprowadzenie do przedmiotu 1


Electromagnetism Q =) E I =) B E B. ! Q! I B t =) E E t =) B. 05/06/2018 Physics 0

Instrukcja obsługi. MHL to HDMI Adapter IM750

KOMISJA. (Tekst mający znaczenie dla EOG) (2008/432/WE) (7) Środki przewidziane w niniejszej decyzji są zgodne z opinią Komitetu ds.

Tablice zmiennej treści Variable message boards UOPG6. Power of supply: Enclosure: Colour (Chrominance): Beam width: Luminance: Luminance ratio:

Wojewodztwo Koszalinskie: Obiekty i walory krajoznawcze (Inwentaryzacja krajoznawcza Polski) (Polish Edition)

RADIO DISTURBANCE Zakłócenia radioelektryczne

SETEBOS. Centralka kontrolno-pomiarowa. Funkcjonalność

Financial support for start-uppres. Where to get money? - Equity. - Credit. - Local Labor Office - Six times the national average wage (22000 zł)

Warsztat - Projekt EMC II Pomiary pre-complience, DIY, rozwiązywanie problemów, sprzęt

CDP CDP 40T-50T-70T

MSPO 2018: ŁĄCZNOŚĆ DLA POLSKICH F-16 I ROZPOZNANIE ELEKTRONICZNE ROHDE & SCHWARZ

Typ VFR. Circular flow adjustment dampers for the adjustment of volume flow rates and pressures in supply air and extract air systems

17-18 listopada, Warszawa

Egzamin maturalny z języka angielskiego na poziomie dwujęzycznym Rozmowa wstępna (wyłącznie dla egzaminującego)

ERASMUS + : Trail of extinct and active volcanoes, earthquakes through Europe. SURVEY TO STUDENTS.

Presenter SNP6000. Register your product and get support at Instrukcja obsługi

WIADRA I KASTRY BUDOWLANE BUILDING BUCKETS AND CONTAINERS

SYSTEM EIB W LABORATORIUM OŚWIETLENIA I INSTALACJI ELEKTRYCZNYCH

Xperia TX TV Dock DK22 Xperia T TV Dock DK23

Szybki przewodnik instalacji TV-IP301 TV-IP301W

Rev Źródło:

2.4 Plan studiów na kierunku Technologie energetyki odnawialnej I-go stopnia


kontrola dostępu komputer z kontrolerem może być połączony kablem lub przez Wi-Fi (po dodaniu routera)

Typ VFR. Circular flow adjustment dampers for the adjustment of volume flow rates and pressures in supply air and extract air systems

Rozwiązania dla społeczności Seria Easy Series dla domów i bloków mieszkalnych

Profil Czasopisma / The Scope of a Journal

Jakość dostawy energii elektrycznej w badaniach i dydaktyce

SSW1.1, HFW Fry #20, Zeno #25 Benchmark: Qtr.1. Fry #65, Zeno #67. like

ZDALNA REJESTRACJA POWIERZCHNI ZIEMI

PN-EN :2012

Zakład Inżynierii Transportu Lotniczego

Field of study: Electronics and Telecommunications Study level: First-cycle studies Form and type of study: Full-time studies. Auditorium classes

Akceleratory elektronów przeznaczone do sterylizacji radiacyjnej. Jerzy Stanikowski

SkillGuide. Podręcznik użytkownika. Polski

Pomiary parametrów ruchu drogowego

MM210. Instrukcja obsługi User s Manual

NAVAL SOLAS NOWY WYMIAR BEZPIECZEŃSTWA OKRĘTÓW WOJENNYCH. Gdynia AMW IX Międzynarodowa Konferencja Morska 30 maja 2006

INSPECTION METHODS FOR QUALITY CONTROL OF FIBRE METAL LAMINATES IN AEROSPACE COMPONENTS

photo graphic Jan Witkowski Project for exhibition compositions typography colors : : janwi@janwi.com

ANKIETA ŚWIAT BAJEK MOJEGO DZIECKA


Certyfikacja podsystemów: droga kolejowa, sterowanie, zasilanie

1. TERMINY 1. DATES do to

DATA-S MONITORING ROZPROSZONY OŚWIETLENIA AWARYJNEGO DIVERSIFIED MONITORING OF EMERGENCY LIGHTING

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA INFRASTRUKTURY z dnia 6 sierpnia 2002 r. w sprawie urządzeń radiowych nadawczych lub nadawczoodbiorczych, które mogą być

Przeciwpożarowe sterowniki dla bram zwijanych, sekcyjnych i przesuwnych. Fire-proof controls for roller shutters, sectional doors and sliding gates

Transkrypt:

Instytut Łączności Kompatybilność elektromagnetyczna & bezpieczeństwo Prof. dr hab. Ryszard StruŜak Warszawa 21 03-2007 Społeczństwo staje się coraz bardziej uzaleŝnione od elektryczności Transmisja energii i informacji na odległość, gromadzenie i przetwarzanie informacji Radio, telewizja, telekomunikacja, pogotowie, transport, opieka medyczna, biznes, banki i finanse, przemysł,... Cel: Przegląd zagroŝeń natury elektromagnetycznej związanych ze współistnieniem urządzeń, procesów i systemów Wprowadzenie do EMC (CC) R Struzak 2 1

Plan 1. Kilka przykładów z Ŝycia 2. Bezpieczeństwo funkcjonalne 3. Trendy 4. EMC, EMI, IEMI,... 5. Badania eksperymentalne EMC (CC) R Struzak 3 Procesy EM Naturalne Związane z działalnością człowieka Zamierzone Niezamierzone (CC) R Struzak 4 2

EMP - Sztuczny piorun EMP moŝe być wytworzony przez wybuch nuklearny w atmosferze Zniszczenia mogą rozciągać się na wielkie obszary, zaleŝnie od siły wybuchu i jego wysokości nad ziemią PotęŜny impuls pola EM Wytwarzany w celu uszkodzenia lub zniszczenia systemów elektronicznych, telekomunikacyjnych i elektrycznych Mats Bäckström: THE THREAT FROM INTENTIONAL EMI AGAINST THE CIVIL TECHNICAL INFRASTRUCTURE; Reprint from ESW2006, 3rd European Survivability Workshop, 16 19 May 2006, Toulouse, France. (CC) R Struzak 5 Efekty biologiczne Niezamierzona energia absorbowana Zamierzone promieniowanie Pole EM działa na Ŝywą tkankę Głowa Telefon Ograniczenia mocy: 2.7mW/cm2 (6min.) 8W/kg (dowolny gram tkanki) Source: J. Lin: Wireless communication radiation and its biological effects, Global Communications Interactive 1998 (CC) R Struzak 6 3

Implanty Rozruszniki serca Pastor z San Francisco, leczący się na impotencję, miał wszczepiony aparat sterowany radiem, wywołujący erekcję po naciśnięciu przycisku. Jednak oprócz zamierzonych, doświadczał on równieŝ przypadkowych erekcji - za kaŝdym razem kiedy sąsiad otwierał zdalnie sterowane drzwi garaŝu Skomentował to tak: To było dość niewygodne podczas pracy w ogrodzie, ale naprawdę uciąŝliwe podczas odprawiania niedzielnego naboŝeństwa. (Źródło: Europa Times Nr 22, marzec 1995 ponad milion czytelników) (CC) R Struzak 7 P R2 R1 R1 P R2 (CC) R Struzak 8 4

Zgon w karetce pogotowia Pacjent przewoŝony do szpitala był podłączony do defibrylatora. Za kaŝdym razem, kiedy załoga ambulansu włączała radio celem uzyskania porady medycznej, defibrylator wyłączał się. Pacjent zmarł. Rozwiązanie: plastikowy dach ambulansu został zastąpiony defibrylacja elektryczna, przerwanie metalowym. (Wg NASA Reference Publication 1374, groźnego dla Ŝycia migotania lipiec 1995) przedsionków i komór serca (CC) R Struzak 9 Uciekające wózki inwalidzkie Niektóre wózki dla niepełnosprawnych wykonywały niekontrolowane starty, skręty, zjazdy z krawęŝnika itp., kiedy w pobliŝu przejeŝdŝały samochody policji, straŝy poŝarnej czy pogotowia. (Wg NASA Reference Publication 1374, lipiec 1995) (CC) R Struzak 10 5

Rozpędzanie demonstrancji W 2001, Pentagon finansował budowę urządzenia do rozpędzania demonstrantów Wiązka energii EM duŝej mocy wywołuje ból (parzy) (CNN, 2001) Foto: A 100MW EM system under development (2004) = equiv. of 200 000 microwave ovens 500W each) Source: CNN.com - Sci-Tech - Pentagon's latest weapon: a pain beam - March 2, 2001 http://www.comsol.com/stories/sara/index.php?highlight=non-lethal; http://www.sara.com/; (CC) R Struzak 11 Zatrzymywanie pojazdów W 2004, policja Los Angeles zamówiła urządzenie do wymuszonego zatrzymywania pojazdów na odległość Eureka Aerospace, El Segundo, CA; Zródło: Business Week, European Edition, Sept. 6, 2004, p. 77 (CC) R Struzak 12 6

Katastrofa (Severomorsk) W maju 1984 roku wybuchł radziecki skład amunicji. Przyczyną wypadku była stacja radiolokacyjna dalekiego zasięgu, która oświetliła skład. (Zródło NASA Reference Publication 1374, lipiec 1995) (CC) R Struzak 13 Katastrofy helikopterów W latach 1981-1987, pięć helikopterów wojskowych typu Blackhawk rozbiło się, zabijając lub raniąc wszystkich członków załogi. Kiedy maszyny przelatywały blisko nadajników radiowych duŝej mocy miały miejsce niekontrolowane manewry. Zrodlo: NASA Reference Publication 1374, lipiec 1995 (CC) R Struzak 14 7

Baby alarm Caused interference to aircraft communications near UK airports because of spurious oscillations from its plug-top power supply on VHF radio channels used by National Air Traffic Services (NATS). Particularly difficult to detect on the ground. NATS (with RA) uses a specially equipped aircraft. The aircraft locates roughly the source of the interference. Then a specially equipped road vehicle identifies the house concerned. Comments» The sample tested for radiated emissions did not exhibit the spurious oscillation, but the product put on the market was slghtly different» The sample was only tested for conducted emissions (up to 30MHz), in the mistaken belief that it had no mechanism to generate disturbances above this frequency.» Most plug-top power supplies use switch-mode power conversion, with power switching at between 50 and 500KHz. However, because they must switch at very high rates to maximise efficiency and minimise heat losses it is easy for them to emit significant amounts of emissions at up to 1000 times their basic switching rate. So a 100kHz switcher might give high levels of emissions at 100kHz intervals all the way from 100kHz to 100MHz. http://www.ofcom.org.uk/static/archive/ra/topics/research/rawebpages/radiocomms/pages/interexpl/houseapp.htm#babyalarm (CC) R Struzak 15 Katastrofa F16 Myśliwiec F-16 F rozbił się kiedy przelatywał w pobliŝu nadajnika radiowego Głosu Ameryki w Niemczech. F16 jest z natury niestabilny i pilot musi polegać na komputerze pokładowym fly fly-by-wire W późniejszym okresie F-16 F zmodyfikowano. fly-by-wire = układ sterowania, w którym brak jest mechanicznego połączenia pomiędzy pilotem samolotu a powierzchniami sterowymi) (Wg NASA Reference Publication 1374, lipiec 1995) (CC) R Struzak 16 8

Osobiste urządzenia elektroniczne W latach 1986-1995, NASA ASRS rejestrował rocznie średnio 5200 raportów pilotów dot. bezpieczeństwa lotów. Pozornie nieszkodliwe urządzenia, np. telefony komórkowe, laptopy, magnetofony, dyktafony, radia, urządzenia monitorujące pracę serca itp., mogą zakłócać prace systemów elektronicznych na pokładach współczesnych samolotów. Raporty pilotów, w większości anonimowe, nie podawały ani modeli samolotów ani nazw linii lotniczych. (ASRS - Aviation Safety Reporting System (Wg NASA Reference Publication 1374, lipiec 1995) (CC) R Struzak 17 Niezamierzone odpalanie rakiet Podczas testów bombowca B-52 stwierdzono niekontrolowane sygnały rozkazu wystrzelenia rakiety Przeprojektowanie i ponowne testy zabraly kolejny rok. (Wg NASA Reference Publication 1374, lipiec 1995) (CC) R Struzak 18 9

Magiczny okręt Przycumowany w porcie okręt miał wyłączone silniki, ale jego instrumenty pokładowe pokazywały, Ŝe płynie on z duŝą prędkością (CC) R Struzak 19 II WW U-boot story 1. Niemcy stosowali Ubooty to zatapiania floty bryt. 2. Bryt. uzyli samolotow z radarami do wykrywania peryskopow 3. Niemcy uzyli odbiornikow dostrojonych do wykrywania radarow lecz przeoczyli promieniowanie LO 4. Bryt. wykryli to i zastapili radary odbiornikami dostrojonymi do LO niemieckich odbiornikow (CC) R Struzak 20 10

Katastrofa Sheffield a Brytyjski niszczyciel Sheffield posiadał najbardziej wyrafinowany system obrony przeciwrakietowej w owym czasie. Mimo to, w 1982 roku (wojna o Falklandy), został trafiony rakietą Exocet i zatonął grzebiąc wiele ofiar» Przyczyna: niekompatybilne systemy komunikacji z samolotami i radarem anty-rakietowym (radar musial byc wyłaćzany na czas komunikacji). (CC) R Struzak 21 Parzący dźwig Pracownik został cięŝko poparzony gdy dotknął ładunku dźwigu budowlanego Przyczyna: Energia z pobliskiego nadajnika radiowego (CC) R Struzak 22 11

Śmierć w odlewni (CC) R Struzak 23 Pracownik odlewni zginął kiedy napowietrzny transporter wylał na niego kilka ton roztopionego metalu W 2006 zraniony operator zdalnie sterowanego dzwigu (CC) R Struzak 24 12

Wypadek w kopalni Krocząca obudowa chodnika w kopalni węgla składa się podpór hydraulicznych działających w grupach. KaŜdy podpora jest sterowana mikroprocesorem, który komunikuje się z procesorem centralnym. Grupy naprzemian obniŝają się, przesuwają do przodu i podnoszą po wybraniu 1m warstwy węgla. Wypadek nastąpił, kiedy jedna z grup została uruchomiona przypadkowo przez postronny nadajnik pracujący na podczerwieni (IEE Guidance doc on Functional safety p. 16) (CC) R Struzak 25 Przesłuch w telefonach Po zainstalowaniu anten stacji bazowej na budynku, rozmowy uŝytkowników telefonów komórkowych były słyszane we wszystkich telefonach stacjonarnych w tym budynku i w budynkach sąsiednich. (CC) R Struzak 26 13

Czarna dziura na kolei Wagony kolejowe wjeŝdŝały do pewnego obszaru, którego nie opuszczał Ŝaden wagon (CC) R Struzak 27 The European Rail Traffic Management System (ERTMS), level 2, for the Bothnia line in Sweden. From www.botniabanan.se. Mats Bäckström: THE THREAT FROM INTENTIONAL EMI AGAINST THE CIVIL TECHNICAL INFRASTRUCTURE; Reprint from ESW2006, 3rd European Survivability Workshop, 16 19 May 2006, Toulouse, France. (CC) R Struzak 28 14

Przedwczesne zmęczenie mostu Ŝelbetowego przez kolej magnetyczną (maglev) w Japonii wskutek zmian pola magnetycznego Zrodlo: Takeo Yoshino (CC) R Struzak 29 Wypadki drogowe Samochody wyposaŝone we wczesne modele ABS ulegały wypadkom na niektórych odcinkach niemieckiej autostrady ABS = Anti-Lock Braking System zapobiegający blokowaniu się kół podczas hamowania (CC) R Struzak 30 15

Eksplozja pyłu zboŝowego w magazynie zboŝa spowodowana elektrycznościa statyczną Zródlo: V Padula Pintos (CC) R Struzak 31 Plan 1. Kilka przykładów z Ŝycia 2. Bezpieczeństwo funkcjonalne 3. Trendy 4. EMC, EMI, IEMI,... 5. Badania eksperymentalne EMC (CC) R Struzak 32 16

Bezpieczeństwo = stan wolny od nadmiernego ryzyka nieakceptowalnego przez osobę, grupę, lub społeczeństwo Ryzyko - prawdopodobieństwo! (CC) R Struzak 33 Bezpieczeństwo funkcjonalne Zachowanie, w określonym środowisku akceptowalnego ryzyka zagroŝenia Ŝycia, zdrowia, lub szkody na skutek niewlasciwego dzialania urzadzen w wyniku błędów człowieka lub czynników zewnętrznych (CC) R Struzak 34 17

Proces lawinowy NaraŜenia EM mogą wywołać wadliwe działanie dowolnego elementu co moŝe spowodowac proces lawinowy Komponent blok podsystem system W krytycznych aplikacjach związanych z bezpieczeństwem, moŝe to prowadzić do wypadku lub katastrofy (CC) R Struzak 35 Konsekwencje Odpowiedzialność przed sądem UŜytkownik, operator, właściciel, wytwórca, lub dostawca urządzenia które spowodowało śmierć, obraŝenia, straty materialne lub inne szkody osobom trzecim. To samo dotyczy zagroŝenia (moŝliwości powstania takich szkód)» Analogia: przepisy budowlane, przepisy BHP» W zakresie EMC: Dyrektywy EU i Polskie Normy (CC) R Struzak 36 18

Zapewnienie bezpieczeństwa kosztuje Koszty / efekty projekt wykonanie eksploatacja Kontrola 0 100% ex-post 100% 0 ex-ante Dla ustalonego prawdopodobieństwa występowania zakłóceń, optymalna kombinacja nakładów na profilaktykę (ex-ante) i na usuwanie ich skutków (ex post) daje minimum kosztów całkowitych (CC) R Struzak 37 Plan 1. Kilka przykładów z Ŝycia 2. Bezpieczeństwo funkcjonalne 3. Trendy 4. EMC, EMI, IEMI,... 5. Badania eksperymentalne EMC (CC) R Struzak 38 19

Trendy Rozpowszechnienie złoŝonych systemów Niska cena zintegrowanych układów funkcjonalnych Powszechność elektryczności Postęp w przetwarzaniu sygnałów Integracja, elektronizacja, automatyzacja, i komputeryzacja systemów bardziej wraŝliwych na oddziaływania EM (niŝ urządzenia elektromechaniczne i lampy elektronowe) Zwiększone prawdopodobieństwo sasiedztwa i kolizji (CC) R Struzak 39 Falling costs Source: Federal Reserve Bank of Dallas Douglas Sward ( ITU2004) - http:/ /strategis.ic.gc.ca (CC) R Struzak 40 20

GPS-receiver can be inserted in any device - works at nano- and picowatt power levels RF Hardening (600kW, 3kHz) Metallic rod 511mm Speed: 1.5mm/s [Japan] (CC) R Struzak 41 Czujniki i RFID Urządzenia, które zbierają i przesyłają informacje o obiekcie, czasie, miejscu i transakcji/ procesie RFID --Radio Frequency Identification Device 1. interrogator/ czytnik 2. transponder Integralna cześć współczesnych systemów komputerowych automatyki (CC) R Struzak 42 21

Plan 1. Kilka przykładów z Ŝycia 2. Bezpieczeństwo funkcjonalne 3. Trendy 4. EMC, EMI, IEMI,... 5. Badania eksperymentalne EMC (CC) R Struzak 43 EMC EMC, EMI, IEMI,... = Kompatybilność elektromagnetyczna = zdolność urządzeń (systemów) do bezkolizyjnego współistnienia z innymi urządzeniami (systemami) (Electromagnetic Compatibility) EMI = Zakłócenie elektromagnetyczne (przeciwieństwo EMC) (Electromagnetic Interference) = dowolne zjawisko elektromagnetyczne które niszczy, przerywa, blokuje lub w inny sposób obniŝa wydajność urządzeń i procesów MoŜe być naturalne lub wywołane działalnością człowieka MoŜe być przypadkowe lub celowe (wojna, terroryzm) IEMI = Zamierzone zakłócenie elektromagnetyczne (CC) R Struzak 44 22

IEMI terroryzm EM Mats Bäckström: THE THREAT FROM INTENTIONAL EMI AGAINST THE CIVIL TECHNICAL INFRASTRUCTURE; Reprint from ESW2006, 3rd European Survivability Workshop, 16 19 May 2006, Toulouse, France. (CC) R Struzak 45 Najprostszy model: 1 + 1 Emisja ( Agresor ) SprzęŜenie EM Odporność ( Ofiara ) KaŜde urządzenie moŝe być jednocześnie i agresorem i ofiarą Normy nakładane są na emisyjność; rzadziej na odporność SprzęŜenia nie normowane klasyfikacja środowiska (analogia do klas klimatycznych) Fritsch C A: Radiative Heat Transfer; Physical Design of Electronic Systems, Vol. I Design Technology, Prentice-Hall1970, p. 259-286; Buus R G: Electrical Interference; Physical Design of Electronic Systems, Vol. I Prentice-Hall1970, p. 381-438; Telecomm Glossary 2000 (CC) R Struzak 46 23

SprzęŜenia Port sygnałowy Port uziemienia Port antenowy Urządzenie Port zasilający AC Port zasilający DC Interakcje EM miedzy urządzeniem i jego otoczeniem zachodzą za pośrednictwem wielu bram fizycznych (portów) i róŝnych mechanizmów interakcji KaŜda brama działa dwukierunkowo: do i od urządzenia (CC) R Struzak 47 Prawdopodobieństwo kolizji ZaloŜenie: 2 systemy mój i inny P(I) = P(A and B and C*) A: Mój system działa prawidłowo pod nieobecność niepoŝądanej energii EM B: Inny system wytwarza niepoŝądana energię EM C: Mój system działa prawidłowo w obecności tej niepoŝądanej energii C* jest zdarzeniem przeciwnym (negacją) zdarzenia C Wszystkie ta zdarzenia odnoszą się do tego samego krótkiego przedziału czasu (CC) R Struzak 48 24

Niedostatek informacji Producenci urządzeń, właściciele i dyrektorzy obiektów mają opory w udostępnianiu informacji dot. EMC Klauzule tajności (pracownicy, konsultanci) MoŜliwe negatywne skutki prawne MoŜliwość wykorzystania danych przez konkurencję MoŜliwość wykorzystania danych przez terrorystów (powód nie zawsze prawdziwy) (CC) R Struzak 49 Efekt: wiarygodne dane, dotyczące emisyjności, wraŝliwości, sprzęŝeń, prawdopodobieństwa zagroŝenia urządzeń, systemów i procesów, są często niedostępne (CC) R Struzak 50 25

Plan 1. Kilka przykładów z Ŝycia 2. Bezpieczeństwo funkcjonalne 3. Trendy 4. EMC, EMI, IEMI,... 5. Testy (CC) R Struzak 51 Problemy badania EMC System wraz z otoczeniem system otoczenie Jak oddzielić badane urządzenie (system) od jego otoczenia zachowujac warunki jego pracy zblizone do normalnych (np. dopasowanie) Jak badać wielkie obiekty nie mieszczace się w laboratorium (CC) R Struzak 52 26

Ofiary... Testy Kontrolowane standardowe zmienne decyzyjne E, W, H............... W j......... Agresorzy E i H ij......... E emisyjność W wraŝliwość (odporność) H wsp. sprzęŝenia dla ustalonego mechanizmu oddziaływań E, W, H = funkcje wielu zmiennych E i standardowe W j & H ij W j standardowe E i & H ij H ij : zwykle nie podlega kontroli (zaklada sie wartości typowe dla danego środowiska jak np. zwykłe mieszkanie lub szpital; pokład okrętu lub maszynownia) Warunki testowania a rzeczywiste warunki pracy? Testy systemów złoŝonych? (CC) R Struzak 53 Emisyjność Badany system Układ testowy Odporność (wraŝliwość) Powtarzalność Analiza błędów Wzorcowanie Badany system Uklad testowy (CC) R Struzak 54 27

Test room Courtesy of Rohde & Schwarz (CC) R Struzak 55 TEM cell Source: A Podgorski (CC) R Struzak 56 28

Source: A Podgorski (CC) R Struzak 57 EMC tests Courtesy of Rohde & Schwarz (CC) R Struzak 58 29

EMC tests (CC) R Struzak Courtesy of Rohde & Schwarz 59 EMC tests Courtesy of Rohde & Schwarz (CC) R Struzak 60 30

Test antennas Courtesy of Rohde & Schwarz (CC) R Struzak 61 Badania EMC (CC) R Struzak 62 31

The Swedish Microwave Test Facility (MTF). Photo: Saab Communications AB, Linköping, Sweden. Mats Bäckström: THE THREAT FROM INTENTIONAL EMI AGAINST THE CIVIL TECHNICAL INFRASTRUCTURE Reprint from ESW2006, 3rd European Survivability Workshop, 16 19 May 2006, Toulouse, France. (CC) R Struzak 63 A B-52 bomber sits atop the TRESTLE electromagnetic pulse (EMP) simulator at Kirtland Air Force Base, New Mexico. The facility is the largest wood-and-glue laminated structure in the world (1998). Aircraft tested here are subjected to up to 10 million volts of electricity to simulate the effects of a nuclear explosion and assess the "hardness" of electrical and electronic equipment to the EMP pulse generated by a nuclear burst. Credit: U.S. Air Force (courtesy Natural Resource Defense Council) http://www.brook.edu/fp/projects/nucwcost/trestle.htm; http://www.eskimo.com/~bilb/freenrg/empweap.html (CC) R Struzak 64 32

Badania EMC z powietrza Latające laboratorium kontrolno-pomiarowe EMC utworzone w Instytucie Łączności przez zespół prof. R StruŜak, Dr E śernicki i inn. (1970 1985) Dzisiaj takie pomiary moŝna wykonywać przy wykorzystaniu bezzałogowych, zdalnie sterowanych modeli samolotów i helikopterów. (CC) R Struzak 65 Badania EMC z powietrza Latające laboratorium kontrolnopomiarowe EMC utworzone w Instytucie Łączności przez zespół prof. R StruŜak, Dr E śernicki i inn. (1970 1985) Dzisiaj takie pomiary moŝna wykonywać przy wykorzystaniu bezzałogowych, zdalnie sterowanych modeli samolotów i helikopterów. (CC) R Struzak 66 33

Flying laboratory (2) (CC) R Struzak 67 Powszechne uzaleŝnienie od elektroniki w zastosowaniach o krytycznym znaczeniu dla społeczeństwa nadaje sprawie odporności systemów na zakłócenia EM szczególne znaczenie (CC) R Struzak 68 34

Dziękuję za uwage Instytut Lączności Zakład Kompatybilności Elektromagnetycznej Ul. Swojczycka 38, 51-501 Wrocław, Tel. +48 71 3728868 Fax +48 71 3728878 www.itl.waw.pl r.struzak@il.wroc.pl 69 Ryszard STRUZAK PhD., DSc. Academician, International Telecommunication Academy Life Fellow IEEE ryszard@struzak.com ryszard.struzak.com Important notes Copyright 2007 Ryszard Struzak. This work is licensed under the Creative Commons Attribution License (http://creativecommons.org/ licenbses/by/1.0) and may be used freely for individual study, research, and education in notfor-profit applications. Any other use requires the written author s permission. These materials and any part of them may not be published, copied to or issued from another Web server without the author's written permission. If you cite these materials, please credit the author. Beware of misprints!!! These materials are preliminary notes for my lectures and may contain misprints. If you notice some, or if you have comments, please feel free to send these to r.struzak@ieee.org. (CC) R Struzak 70 35

Selected References Armstrong K: EMC-related functional safety; ITEM update 2001, p. 52-59 EUROPEAN EMC Directive (http://europa.eu.int/comm/enterprise/electr_equipment/emc/guides/english.pdf) EUROPEAN RTTE Directive (http://europa.eu.int/eur-lex/pri/en/oj/dat/1999/l_091/l_09119990407en00100028.pdf) IEEE Electromagnetic Compatibility Society: http://www.emcs.org/ IEE Guide to EMC and Functional Safety, IEE September 2000 (free) http://www.iee.org/policy/areas/emc/index.cfm International Electrotechnical Commission (www.iec.ch ) International Telecommunication Union (www.itu.int) Mannon J, Johnson E: Radio Waves Spell Trouble for Industry; New Scientist, 5 May 1983 Moroñ W: Nature and Technology: improving relations; in Struzak R (Ed.) Global Communications Asia 1997, ISBN 0946393869, p. 259-263 NASA Reference Publication 1374, Jul. 1995 Online guide to EMC (http://www.interferencetechnology.com/) Rohde & Schwarz: Measuring EMI and wanted signals; News from Rohde & Schwarz Special Struzak R: Terrestrial Electromagnetic Environment; in Rotkiewicz W (ed.) Electromagnetic Compatibility in Radio Engineering, p.3-57, ISBN 0-444-99722-9, Elsevier 1982 Szentkuti B: EMC standards today: starting point into the future; in Struzak R (Ed.) Global Communications Interactive 1999, ISBN 1902221230, p.86-92 Teichmann H: Electromagnetic compatibility concerns all of us; in Struzak R (Ed.) Global Communications Asia 1998, ISBN 190222101-X, p. 80-85 Guidelines for Improving Television and Radio Reception - dealing with RFI from Radiocommunications Agency: http://www.radio.gov.uk/publication/ra_info/ra323/ra323.htm. What To Do if You Have an Electronic Interference Problem, by ARRL & CEA: http://www.arrl.org/news/rfi/neighbors.html. Interference, from FCC: http://www.fcc.gov/cgb/consumerfacts/interference.html. Interference Handbook, from FCC & ARRL: http://www.arrl.org/fcc/tvibook.html. RFI/EMI RadioFrequency Interference/ElectroMagnetic Interference articles on RFI from/to household appliances: http://www.arrl.org/tis/info/rfigen.html. Reception Advice from BBC : http://www.bbc.co.uk/reception or http://www.bbc.co.uk/reception/factsheets/index.shtml; http://www.ofcom.org.uk/static/archive/ra/topics/research/rawebpages/radiocomms/pages/interexpl/houseapp.htm Antenna code (free): http://home.att.net/~ray.l.cross/asap/index.html www.emc.wroc.pl (CC) R Struzak 71 36