一種地面列車瞬態(tài)脈沖干擾場(chǎng)強(qiáng)分析系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及軌道交通技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種地面列車瞬態(tài)脈沖干擾場(chǎng)強(qiáng)分析系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著近年來我國(guó)高速鐵路的快速發(fā)展，高速鐵路的安全性越來越成為社會(huì)和公眾關(guān)注的焦點(diǎn)。作為鐵路運(yùn)輸?shù)幕A(chǔ)設(shè)施，信號(hào)系統(tǒng)承載著保證調(diào)度指揮和控制列車運(yùn)行的重任，其在運(yùn)行過程中的安全性非常重要。新建客運(yùn)專線由于運(yùn)營(yíng)速度的提高而引起牽引功率和牽引電流增大，導(dǎo)致信號(hào)系統(tǒng)的外部電磁環(huán)境更加復(fù)雜，信號(hào)系統(tǒng)的電磁兼容性更加凸顯出重要性。近些年，在鐵路運(yùn)營(yíng)中信號(hào)設(shè)備受電磁干擾造成的工作異常比較頻繁，其中列車在一些特殊工況下產(chǎn)生的瞬態(tài)電磁干擾尤為明顯，給行車安全帶來了很大的隱患。
[0003]目前，對(duì)列車運(yùn)行在特殊區(qū)段產(chǎn)生的瞬態(tài)電磁干擾的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)尚屬空白。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種地面列車瞬態(tài)脈沖干擾場(chǎng)強(qiáng)分析系統(tǒng)，可以使測(cè)試人員完整的掌握列車運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的瞬態(tài)干擾的時(shí)域和頻域特性，有助于進(jìn)一步分析干擾對(duì)鐵路信號(hào)系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備的影響，提出有效的信號(hào)設(shè)備抗干擾防護(hù)措施，改善信號(hào)系統(tǒng)電磁環(huán)境以及保證信號(hào)設(shè)備功能正常。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種地面列車瞬態(tài)脈沖干擾場(chǎng)強(qiáng)分析系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:
[0007]脈沖干擾捕捉模塊，用于實(shí)時(shí)捕捉高速鐵路上鋼軌或其他干擾傳播途徑中的瞬態(tài)干擾信息，并傳輸至頻域分析模塊；
[0008]頻域分析模塊，用于接收瞬態(tài)干擾信息，并依次通過預(yù)處理單元、中頻處理單元與檢波單元對(duì)其進(jìn)行頻域處理及分析；
[0009]時(shí)域分析模塊，用于對(duì)頻域分析模塊處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)域分析；其中，所述時(shí)域分析模塊與頻域分析模塊中的中頻處理單元相連，接收中頻處理單元的輸出結(jié)果，并對(duì)該輸出結(jié)果進(jìn)行時(shí)域分析，獲得干擾信號(hào)通過頻域分析模塊混頻處理后的時(shí)域波形，以及干擾信號(hào)在所設(shè)置中心頻率± 1MHz頻段范圍內(nèi)所有頻率分量信息；
[0010]瞬態(tài)干擾分析模塊，用于根據(jù)頻域分析的結(jié)果及時(shí)域分析的結(jié)果進(jìn)行瞬態(tài)干擾分析，以及實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程控制儀表、測(cè)試記錄參數(shù)配置與數(shù)據(jù)導(dǎo)入/導(dǎo)出；當(dāng)數(shù)據(jù)導(dǎo)入后，將其傳輸至本地存儲(chǔ)器，并進(jìn)行波形分析工作，并對(duì)波形數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的數(shù)據(jù)運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)對(duì)干擾信號(hào)時(shí)域及頻域特性分析；
[0011]供電模塊，由電池組并聯(lián)組成，并配有逆變裝置，供不同供電需求的設(shè)備使用，包括同時(shí)提供交流220V和直流12V電源輸出。
[0012]進(jìn)一步的，所述脈沖干擾捕捉模塊包括:干擾場(chǎng)強(qiáng)傳感器單元和電壓電流傳感器單元;
[0013]其中，所述干擾場(chǎng)強(qiáng)傳感器單元包括:用于接收電場(chǎng)和磁場(chǎng)脈沖干擾場(chǎng)強(qiáng)的環(huán)天線、雙錐天線和/或?qū)?shù)周期天線，覆蓋頻段為1kHz?IGHz ；
[0014]所述電壓電流傳感器單元包括:電壓傳感器與電流傳感器，用于捕捉高速鐵路上鋼軌或其他干擾傳播途徑中的干擾電壓與干擾電流信息；
[0015]所述干擾場(chǎng)強(qiáng)傳感器單元或電壓電流傳感器單元通過同軸電纜連接至頻域分析模塊的信號(hào)輸入端口，將捕捉到的脈沖干擾場(chǎng)強(qiáng)、干擾電壓和/或干擾電流信息轉(zhuǎn)換為電平信號(hào)發(fā)送至頻域分析模塊。
[0016]進(jìn)一步的，所述頻域分析模塊中的預(yù)處理單元，用于將接收到的干擾信號(hào)以預(yù)設(shè)的步進(jìn)衰減并與本機(jī)振蕩信號(hào)進(jìn)行混頻處理后輸出至中頻處理單元；
[0017]所述中頻處理單元，用于對(duì)預(yù)處理單元的輸出信號(hào)進(jìn)行放大與濾波處理后輸出至檢波單元；
[0018]所述檢波單元，用于記錄并顯示干擾信號(hào)的強(qiáng)度。
[0019]進(jìn)一步的，該系統(tǒng)還包括:
[0020]網(wǎng)絡(luò)路由設(shè)備，用于將頻域分析的結(jié)果及時(shí)域分析的結(jié)果傳輸至瞬態(tài)干擾分析模塊。
[0021]由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，該系統(tǒng)能實(shí)時(shí)完整捕捉并記錄列車運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的瞬態(tài)脈沖電磁干擾，并可進(jìn)一步分析其頻域和時(shí)域特性，對(duì)協(xié)調(diào)牽引供電系統(tǒng)與信號(hào)系統(tǒng)之間的關(guān)系、改善信號(hào)系統(tǒng)電磁環(huán)境以及保證信號(hào)設(shè)備功能正常、保障鐵路運(yùn)營(yíng)安全都具有重要意義。
【附圖說明】
[0022]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。
[0023]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種地面列車瞬態(tài)脈沖干擾場(chǎng)強(qiáng)分析系統(tǒng)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0025]實(shí)施例
[0026]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種地面列車瞬態(tài)脈沖干擾場(chǎng)強(qiáng)分析系統(tǒng)的示意圖。如圖1所示，該系統(tǒng)主要包括:
[0027]脈沖干擾捕捉模塊11，用于實(shí)時(shí)捕捉高速鐵路上鋼軌或其他干擾傳播途徑中的瞬態(tài)干擾信息；
[0028]頻域分析模塊12，用于接收瞬態(tài)干擾信息，并依次通過預(yù)處理單元、中頻處理單元與檢波單元對(duì)其進(jìn)行頻域處理及分析；
[0029]時(shí)域分析模塊13，用于對(duì)頻域處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)域分析；其中，所述時(shí)域分析模塊與頻域分析模塊中的中頻處理單元相連，接收中頻處理單元的輸出結(jié)果，并對(duì)該輸出結(jié)果進(jìn)行時(shí)域分析，獲得干擾信號(hào)通過頻域分析模塊混頻處理后的時(shí)域波形，以及干擾信號(hào)在所設(shè)置中心頻率± 1MHz頻段范圍內(nèi)所有頻率分量信息；
[0030]瞬態(tài)干擾分析模塊14，用于根據(jù)頻域分析的結(jié)果及時(shí)域分析的結(jié)果進(jìn)行瞬態(tài)干擾分析，以及實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程控制儀表、測(cè)試記錄參數(shù)配置與數(shù)據(jù)導(dǎo)入/導(dǎo)出；當(dāng)數(shù)據(jù)導(dǎo)入后，將其傳輸至本地存儲(chǔ)器，并進(jìn)行波形分析工作，并對(duì)波形數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的數(shù)據(jù)運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)對(duì)干擾信號(hào)時(shí)域及頻域特性分析；
[0031]供電模塊16，由電池組并聯(lián)組成，并配有逆變裝置，供不同供電需求的設(shè)備使用，包括同時(shí)提供交流220V和直流12V電源輸出。
[0032]為了便于理解，下面對(duì)上述每一模塊做詳細(xì)的介紹。
[0033](I)脈沖干擾捕捉模塊11。其主要包括:干擾場(chǎng)強(qiáng)傳感器單元和電壓電流傳感器單元；其中，所述干擾場(chǎng)強(qiáng)傳感器單元包括:用于接收電場(chǎng)和磁場(chǎng)脈沖干擾場(chǎng)強(qiáng)的環(huán)天線、雙錐天線和/或?qū)?shù)周期天線，覆蓋頻段為1kHz?IGHz ;所述電壓電流傳感器單元包括:電壓傳感器與電流傳感器，用于捕捉高速鐵路上鋼軌或其他干擾傳播途徑中的干擾電壓與干擾電流信息；所述干擾場(chǎng)強(qiáng)傳感器單元或電壓電流傳感器單元通過同軸電纜連接至頻域分析模塊的信號(hào)輸入端口，將捕捉到的脈沖干擾場(chǎng)強(qiáng)、干擾電壓和/或干擾電流信息轉(zhuǎn)換為電平信號(hào)發(fā)送至頻域分析模塊。
[0034](2)頻域分析模塊12。用于接收干擾信號(hào)并反映其頻域特性，其信號(hào)輸入端口與接收模塊的干擾場(chǎng)強(qiáng)傳感器單元或電壓電流傳感器單元連接。其主要包括:預(yù)處理單元