鐵路信號設備抗電氣化不平衡牽引電流干擾測試與處理平臺研究.pdf

1、鐵路信號設備是鐵路系統(tǒng)中易受干擾的設備，尤其在電力牽引區(qū)段，牽引電流極易對地面和車載信號設備形成強干擾。隨著高速鐵路、重載鐵路的發(fā)展，現(xiàn)場鐵路信號設備受電氣化干擾的案例層出不窮，而大多數(shù)的電氣化干擾來自不平衡牽引電流的干擾。目前，國內(nèi)一些標準要求鐵路信號設備進行抗不平衡牽引電流測試，但卻沒給出明確的測試方法?；谝陨显?，本文開展了鐵路信號設備抗電氣化干擾測試與處理平臺的研究。本文的研究工作如下:
　　1、分析了不平衡牽引電流對鐵

2、路信號設備干擾的機理，依據(jù)TB/T3073-2003《鐵道信號電氣設備電磁兼容性試驗及其限值》對不平衡牽引電流的測試原理，制定了針對軌道電路、機車信號、扼流變壓器信號設備基于虛擬儀器的不平衡牽引電流自動測試的方案，主要包括兩種測試:基波脈沖和諧波測試。其中對于自動測試的實現(xiàn)，設計了諧波干擾和移頻信號的自動生成及閉環(huán)調(diào)整的方案。
　　2、根據(jù)自動測試方案，完成了虛擬儀器測試平臺硬件和軟件的設計;硬件設計包括測試部分硬件、輔助測試硬件

3、的搭建;軟件設計包括基波及諧波測試流程設計、信號生成、瞬態(tài)干擾處理和諧波分析。針對電氣化干擾中瞬態(tài)干擾的處理，分析了小波變換檢測瞬態(tài)干擾的原理以及小波分解尺度、小波函數(shù)選擇的原則;針對傳統(tǒng)FFT分析諧波時由于頻譜泄漏等原因帶來的誤差問題，分析了加窗插值FFT法的原理并利用該方法設計了諧波特性自動分析的方案。
　　3、利用LabVIEW軟件開發(fā)環(huán)境，設計了自動測試和數(shù)據(jù)處理平臺的軟件，并詳細介紹了各個功能模塊的實現(xiàn)。其中，信號生成模

4、塊包括諧波干擾和移頻信號，經(jīng)軟件生成，通過采集卡的模擬輸出通道輸出，經(jīng)功放施加到被測系統(tǒng)中，再通過實時采集以及PID控制實現(xiàn)閉環(huán)調(diào)整;被測設備的狀態(tài)通過接口電路轉換為高低電平，再由數(shù)字采集實現(xiàn)檢測，依次進行，從而實現(xiàn)自動測試;在實時測試中，可以對數(shù)據(jù)進行自動存儲，利用離線分析模塊對測試中保存的數(shù)據(jù)以及符合數(shù)據(jù)格式要求的數(shù)據(jù)進行時頻域、諧波特性、瞬態(tài)干擾分析。
　　4、利用GUM法對測試平臺的測量不確定度進行了分析，準確度指標滿足設