一種地面列車瞬態脈沖干擾場強分析系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及軌道交通技術領域，尤其涉及一種地面列車瞬態脈沖干擾場強分析系統。
【背景技術】
[0002]隨著近年來我國高速鐵路的快速發展，高速鐵路的安全性越來越成為社會和公眾關注的焦點。作為鐵路運輸的基礎設施，信號系統承載著保證調度指揮和控制列車運行的重任，其在運行過程中的安全性非常重要。新建客運專線由于運營速度的提高而引起牽引功率和牽引電流增大，導致信號系統的外部電磁環境更加復雜，信號系統的電磁兼容性更加凸顯出重要性。近些年，在鐵路運營中信號設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生的瞬態電磁干擾尤為明顯，給行車安全帶來了很大的隱患。
[0003]目前，對列車運行在特殊區段產生的瞬態電磁干擾的實時監測尚屬空白。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種地面列車瞬態脈沖干擾場強分析系統，可以使測試人員完整的掌握列車運行時產生的瞬態干擾的時域和頻域特性，有助于進一步分析干擾對鐵路信號系統相關設備的影響，提出有效的信號設備抗干擾防護措施，改善信號系統電磁環境以及保證信號設備功能正常。
[0005]本發明的目的是通過以下技術方案實現的:
[0006]一種地面列車瞬態脈沖干擾場強分析系統，該系統包括:
[0007]脈沖干擾捕捉模塊，用于實時捕捉高速鐵路上鋼軌或其他干擾傳播途徑中的瞬態干擾信息，并傳輸至頻域分析模塊；
[0008]頻域分析模塊，用于接收瞬態干擾信息，并依次通過預處理單元、中頻處理單元與檢波單元對其進行頻域處理及分析；
[0009]時域分析模塊，用于對頻域分析模塊處理后的數據進行時域分析；其中，所述時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果，并對該輸出結果進行時域分析，獲得干擾信號通過頻域分析模塊混頻處理后的時域波形，以及干擾信號在所設置中心頻率± 1MHz頻段范圍內所有頻率分量信息；
[0010]瞬態干擾分析模塊，用于根據頻域分析的結果及時域分析的結果進行瞬態干擾分析，以及實現計算機遠程控制儀表、測試記錄參數配置與數據導入/導出；當數據導入后，將其傳輸至本地存儲器，并進行波形分析工作，并對波形數據進行進一步的數據運算，實現對干擾信號時域及頻域特性分析；
[0011]供電模塊，由電池組并聯組成，并配有逆變裝置，供不同供電需求的設備使用，包括同時提供交流220V和直流12V電源輸出。
[0012]進一步的，所述脈沖干擾捕捉模塊包括:干擾場強傳感器單元和電壓電流傳感器單元;
[0013]其中，所述干擾場強傳感器單元包括:用于接收電場和磁場脈沖干擾場強的環天線、雙錐天線和/或對數周期天線，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]所述干擾場強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輸入端口，將捕捉到的脈沖干擾場強、干擾電壓和/或干擾電流信息轉換為電平信號發送至頻域分析模塊。
[0016]進一步的，所述頻域分析模塊中的預處理單元，用于將接收到的干擾信號以預設的步進衰減并與本機振蕩信號進行混頻處理后輸出至中頻處理單元；
[0017]所述中頻處理單元，用于對預處理單元的輸出信號進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的強度。
[0019]進一步的，該系統還包括:
[0020]網絡路由設備，用于將頻域分析的結果及時域分析的結果傳輸至瞬態干擾分析模塊。
[0021]由上述本發明提供的技術方案可以看出，該系統能實時完整捕捉并記錄列車運行時產生的瞬態脈沖電磁干擾，并可進一步分析其頻域和時域特性，對協調牽引供電系統與信號系統之間的關系、改善信號系統電磁環境以及保證信號設備功能正常、保障鐵路運營安全都具有重要意義。
【附圖說明】
[0022]為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域的普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他附圖。
[0023]圖1為本發明實施例提供的一種地面列車瞬態脈沖干擾場強分析系統的示意圖。
【具體實施方式】
[0024]下面結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明的保護范圍。
[0025]實施例
[0026]圖1為本發明實施例提供的一種地面列車瞬態脈沖干擾場強分析系統的示意圖。如圖1所示，該系統主要包括:
[0027]脈沖干擾捕捉模塊11，用于實時捕捉高速鐵路上鋼軌或其他干擾傳播途徑中的瞬態干擾信息；
[0028]頻域分析模塊12，用于接收瞬態干擾信息，并依次通過預處理單元、中頻處理單元與檢波單元對其進行頻域處理及分析；
[0029]時域分析模塊13，用于對頻域處理后的數據進行時域分析；其中，所述時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果，并對該輸出結果進行時域分析，獲得干擾信號通過頻域分析模塊混頻處理后的時域波形，以及干擾信號在所設置中心頻率± 1MHz頻段范圍內所有頻率分量信息；
[0030]瞬態干擾分析模塊14，用于根據頻域分析的結果及時域分析的結果進行瞬態干擾分析，以及實現計算機遠程控制儀表、測試記錄參數配置與數據導入/導出；當數據導入后，將其傳輸至本地存儲器，并進行波形分析工作，并對波形數據進行進一步的數據運算，實現對干擾信號時域及頻域特性分析；
[0031]供電模塊16，由電池組并聯組成，并配有逆變裝置，供不同供電需求的設備使用，包括同時提供交流220V和直流12V電源輸出。
[0032]為了便于理解，下面對上述每一模塊做詳細的介紹。
[0033](I)脈沖干擾捕捉模塊11。其主要包括:干擾場強傳感器單元和電壓電流傳感器單元；其中，所述干擾場強傳感器單元包括:用于接收電場和磁場脈沖干擾場強的環天線、雙錐天線和/或對數周期天線，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；所述干擾場強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輸入端口，將捕捉到的脈沖干擾場強、干擾電壓和/或干擾電流信息轉換為電平信號發送至頻域分析模塊。
[0034](2)頻域分析模塊12。用于接收干擾信號并反映其頻域特性，其信號輸入端口與接收模塊的干擾場強傳感器單元或電壓電流傳感器單元連接。其主要包括:預處理單元