[发明专利]一种地面列车瞬态脉冲干扰场强分析系统

说明书

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种地面列车瞬态脉冲干扰场强分析系统。

背景技术

随着近年来我国高速铁路的快速发展，高速铁路的安全性越来越成为社会和公众关注的焦点。作为铁路运输的基础设施，信号系统承载着保证调度指挥和控制列车运行的重任，其在运行过程中的安全性非常重要。新建客运专线由于运营速度的提高而引起牵引功率和牵引电流增大，导致信号系统的外部电磁环境更加复杂，信号系统的电磁兼容性更加凸显出重要性。近些年，在铁路运营中信号设备受电磁干扰造成的工作异常比较频繁，其中列车在一些特殊工况下产生的瞬态电磁干扰尤为明显，给行车安全带来了很大的隐患。

目前，对列车运行在特殊区段产生的瞬态电磁干扰的实时监测尚属空白。

发明内容

本发明的目的是提供一种地面列车瞬态脉冲干扰场强分析系统，可以使测试人员完整的掌握列车运行时产生的瞬态干扰的时域和频域特性，有助于进一步分析干扰对铁路信号系统相关设备的影响，提出有效的信号设备抗干扰防护措施，改善信号系统电磁环境以及保证信号设备功能正常。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种地面列车瞬态脉冲干扰场强分析系统，该系统包括：

脉冲干扰捕捉模块，用于实时捕捉高速铁路上钢轨或其他干扰传播途径中的瞬态干扰信息，并传输至频域分析模块；

频域分析模块，用于接收瞬态干扰信息，并依次通过预处理单元、中频处理单元与检波单元对其进行频域处理及分析；

时域分析模块，用于对频域分析模块处理后的数据进行时域分析；其中，所述时域分析模块与频域分析模块中的中频处理单元相连，接收中频处理单元的输出结果，并对该输出结果进行时域分析，获得干扰信号通过频域分析模块混频处理后的时域波形，以及干扰信号在所设置中心频率±10MHz频段范围内所有频率分量信息；

瞬态干扰分析模块，用于根据频域分析的结果及时域分析的结果进行瞬态干扰分析，以及实现计算机远程控制仪表、测试记录参数配置与数据导入/导出；当数据导入后，将其传输至本地存储器，并进行波形分析工作，并对波形数据进行进一步的数据运算，实现对干扰信号时域及频域特性分析；

供电模块，由电池组并联组成，并配有逆变装置，供不同供电需求的设备使用，包括同时提供交流220V和直流12V电源输出。

进一步的，所述脉冲干扰捕捉模块包括：干扰场强传感器单元和电压电流传感器单元；

其中，所述干扰场强传感器单元包括：用于接收电场和磁场脉冲干扰场强的环天线、双锥天线和/或对数周期天线，覆盖频段为10kHz～1GHz；

所述电压电流传感器单元包括：电压传感器与电流传感器，用于捕捉高速铁路上钢轨或其他干扰传播途径中的干扰电压与干扰电流信息；

所述干扰场强传感器单元或电压电流传感器单元通过同轴电缆连接至频域分析模块的信号输入端口，将捕捉到的脉冲干扰场强、干扰电压和/或干扰电流信息转换为电平信号发送至频域分析模块。

进一步的，所述频域分析模块中的预处理单元，用于将接收到的干扰信号以预设的步进衰减并与本机振荡信号进行混频处理后输出至中频处理单元；

所述中频处理单元，用于对预处理单元的输出信号进行放大与滤波处理后输出至检波单元；

所述检波单元，用于记录并显示干扰信号的强度。

进一步的，该系统还包括：

网络路由设备，用于将频域分析的结果及时域分析的结果传输至瞬态干扰分析模块。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，该系统能实时完整捕捉并记录列车运行时产生的瞬态脉冲电磁干扰，并可进一步分析其频域和时域特性，对协调牵引供电系统与信号系统之间的关系、改善信号系统电磁环境以及保证信号设备功能正常、保障铁路运营安全都具有重要意义。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例提供的一种地面列车瞬态脉冲干扰场强分析系统的示意图。

具体实施方式