一种车辆电磁脉冲效应多维度远程在线监测系统技术方案

本发明专利技术的一种车辆电磁脉冲效应多维度远程在线监测系统属于电磁兼容测试技术领域，其结构有CAN总线诊断分系统(1)、音视频监控分系统(2)、感应电压测量分系统(3)、光纤分配网络(4)和远程控制分系统(5)，其中，远程控制分系统5通过光纤分配网络(4)分别连接到CAN总线诊断分系统(1)、音视频监控分系统(2)和感应电压测量分系统(3)。本发明专利技术采用基于CAN总线诊断、音视频监控和感应电压测量的组合监测方案和基于点到多点拓扑结构的无源光网络传输方案，实现了电磁脉冲效应试验期间受试车辆耦合响应的多维度远程在线监测，具有抗强电磁干扰、成本低、扩展性强等优点。

A multi-dimensional remote online monitoring system for electromagnetic pulse effect of vehicles

A multi-dimensional remote on-line monitoring system for vehicle electromagnetic pulse effect belongs to the field of electromagnetic compatibility testing technology. The system is composed of a CAN bus diagnostic subsystem (1), an audio-video monitoring subsystem (2), an inductive voltage measuring subsystem (3), an optical fiber distribution network (4) and a remote control subsystem (5), wherein the remote control subsystem is divided into two parts. System 5 is connected to CAN bus diagnosis subsystem (1), audio and video monitoring subsystem (2) and inductive voltage measurement subsystem (3) respectively through optical fiber distribution network (4). The invention adopts a combined monitoring scheme based on CAN bus diagnosis, audio-video monitoring and inductive voltage measurement and a passive optical network transmission scheme based on point-to-multipoint topology structure, realizes multidimensional remote on-line monitoring of vehicle coupling response during electromagnetic pulse effect test, and has the advantages of strong electromagnetic interference resistance, low cost and so on. The advantages of scalability are strong.

【技术实现步骤摘要】
一种车辆电磁脉冲效应多维度远程在线监测系统
本专利技术属于电磁兼容测试
，更具体的说，是涉及一种车辆电磁脉冲效应多维度远程在线监测系统。
技术介绍
近年来高空核电磁脉冲、高功率微波等电磁脉冲武器发展迅速，对雷达、通信、车辆等装备造成严重的威胁。电磁脉冲具有功率高、上升时间快、频带宽的特点，可通过天线、孔缝、线缆耦合进入电子信息系统内部，使装备内部敏感电路或器件出现干扰、扰乱甚至毁伤。为了评定车辆的抗电磁毁伤能力，通常依据GJB8848-2016《系统电磁环境效应试验方法》优先开展整车电磁脉冲辐照试验。常规电磁辐射抗扰度试验期间受试车辆附近的电场强度仅为几十至上百伏特每米，可采用CAN总线诊断系统(电缆型)监测受试车辆的CAN总线数据，而电磁脉冲辐照试验期间受试车辆附近的电场强度可高达几千至几万伏特每米，受试车辆耦合响应的监测设备本身极易受到强电磁干扰，导致难以全面实时监测受试车辆运行状态。因此，亟需研制一种车辆电磁脉冲效应多维度远程在线监测系统，为开展车辆电磁脉冲防护加固设计提供数据支撑。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，针对电磁脉冲效应试验期间受试车辆耦合响应难以全面实时监测的问题，提供一种车辆电磁脉冲效应多维度远程在线监测系统。为了解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种车辆电磁脉冲效应多维度远程在线监测系统，其结构有CAN总线诊断分系统1和远程控制分系统5，其特征在于，结构还有音视频监控分系统2、感应电压测量分系统3、光纤分配网络4，其中，远程控制分系统5通过光纤分配网络4分别连接到CAN总线诊断分系统1、音视频监控分系统2和感应电压测量分系统3；所述的CAN总线诊断分系统1是由CAN转以太网模块11、第一光网络单元12、第一供电模块13和第一屏蔽箱14组成，用于监测电磁脉冲效应试验期间反映车辆电子控制系统运行状态的CAN总线数据；第一屏蔽箱14内部放置CAN转以太网模块11、第一光网络单元12和第一供电模块13，第一屏蔽箱14壳体良好接地来保护其内部设备免受强电磁干扰；受试车辆电子控制系统诊断接口通过屏蔽CAN总线电缆与CAN转以太网模块11的CAN总线接口连接，CAN转以太网模块11的以太网接口通过网线与第一光网络单元12的以太网接口连接，CAN转以太网模块11将反映车辆电子控制系统运行状态的CAN总线数据包转换为以太网数据包；第一光网络单元12的无源光网络接口通过光纤与光纤分配网络4中光纤分路器41的任一输出光接口连接，第一光网络单元12一方面向远程控制分系统5中第一远程控制计算机54发送监测的反映车辆电子控制系统运行状态的CAN总线数据，另一方面接收远程控制分系统5中第一远程控制计算机54发送的远程控制命令；第一供电模块13通过电源线与CAN转以太网模块11和第一光网络单元12连接，第一供电模块13分别为CAN转以太网模块11和第一光网络单元12提供独立的电源供给；所述的音视频监控分系统2是由网络摄像机21、第二光网络单元22、第二供电模块23和第二屏蔽箱24组成，用于监测电磁脉冲效应试验期间反映车辆仪表盘运行状态的视频信号和发动机系统运行状态的声音信号；第二屏蔽箱24内部放置网络摄像机21、第二光网络单元22和第二供电模块23，第二屏蔽箱24壳体良好接地来保护其内部设备免受强电磁干扰；网络摄像机21的以太网接口通过网线与第二光网络单元22的以太网接口连接，网络摄像机21采集反映车辆仪表盘运行状态的视频信号和发动机系统运行状态的声音信号；第二光网络单元22的无源光网络接口通过光纤与光纤分配网络4中光纤分路器41的任一输出光接口连接，第二光网络单元22一方面向远程控制分系统5中第二远程控制计算机55发送监测的反映车辆仪表盘运行状态的视频信号和发动机系统运行状态的声音信号，另一方面接收远程控制分系统5中第二远程控制计算机55发送的远程控制命令；第二供电模块23通过电源线与网络摄像机21和第二光网络单元22连接，第二供电模块23分别为网络摄像机21和第二光网络单元22提供独立的电源供给；所述的感应电压测量分系统3是由衰减器31、示波器32、第三光网络单元33、第三供电模块34和第三屏蔽箱35组成，用于监测电磁脉冲效应试验期间车辆线缆测试点的耦合干扰电压信号；第三屏蔽箱35内部放置衰减器31、示波器32、第三光网络单元33和第三供电模块34，第三屏蔽箱34壳体良好接地来保护其内部设备免受强电磁干扰；车辆线缆测试点通过屏蔽的电压探针与衰减器31的输入接口连接，衰减器31的输出接口通过同轴电缆与示波器32的输入通道连接，衰减器31衰减车辆线缆测试点的耦合干扰电压信号幅度，避免耦合干扰电压信号幅度超过示波器32的量程；示波器32采集车辆线缆测试点的耦合干扰电压信号，示波器32的以太网接口通过网线与第三光网络单元33的以太网接口连接；第三光网络单元33的无源光网络接口通过光纤与光纤分配网络4中光纤分路器41的任一输出光接口连接，第三光网络单元33一方面向远程控制分系统5中第三远程控制计算机56发送监测的车辆线缆测试点耦合干扰电压信号，另一方面接收远程控制分系统5中第三远程控制计算机56发送的远程控制命令；第三供电模块34通过电源线与示波器32和第三光网络单元33连接，第三供电模块34分别为示波器32和第三光网络单元33提供独立的电源供给；通过CAN总线诊断分系统1、音视频监控分系统2和感应电压测量分系统3获取的监测数据可全面反映受试车辆运行状态，实现了电磁脉冲效应试验期间受试车辆耦合响应的多维度监测；光纤分配网络4是由光纤分路器41和光纤法兰盘42组成，用于连接CAN总线诊断分系统1、音视频监控分系统2、感应电压测量分系统3和远程控制分系统5；光纤分路器41的3个不同的输出光接口分别通过光纤与CAN总线诊断分系统1中第一光网络单元12的无源光网络接口、音视频监控分系统2中第二光网络单元22的无源光网络接口、感应电压测量分系统3中第三光网络单元33的无源光网络接口连接，光纤分路器42的输入光接口通过光纤与光纤法兰盘42的一个端口连接，光纤法兰盘42的另一个端口通过光纤与远程控制分系统5中光线路终端51的无源光网络接口连接；远程控制分系统5是由光线路终端51、以太网交换机52、以太网转CAN模块53、第一远程控制计算机54、第二远程控制计算机55和第三远程控制计算机56组成，用于实现对CAN总线诊断分系统1、音视频监控分系统2和感应电压测量分系统3的远程控制；光线路终端51的无源光网络接口通过光纤与光纤法兰盘42连接，光线路终端51的千兆以太网接口通过网线与以太网交换机52连接，以太网交换机52通过网线与以太网转CAN模块53连接，以太网转CAN模块53将接收到的以太网数据包转换为反映车辆电子控制系统运行状态的CAN总线数据包，以太网转CAN模块53通过CAN总线与第一远程控制计算机54连接，以太网交换机52还分别通过网线与第二远程控制计算机55、第三远程控制计算机56连接；远程控制分系统5中光线路终端51，光纤分配网络4、CAN总线诊断分系统1中第一光网络单元12、音视频监控分系统2中第二光网络单元22和感应电压测量分系统3中第三光网络单元33共同组成了点到多点拓扑结构的抗强电磁本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆电磁脉冲效应多维度远程在线监测系统，其结构有CAN总线诊断分系统(1)和远程控制分系统(5)，其特征在于，结构还有音视频监控分系统(2)、感应电压测量分系统(3)、光纤分配网络(4)，其中，远程控制分系统5通过光纤分配网络(4)分别连接到CAN总线诊断分系统(1)、音视频监控分系统(2)和感应电压测量分系统(3)；所述的CAN总线诊断分系统(1)是由CAN转以太网模块(11)、第一光网络单元(12)、第一供电模块(13)和第一屏蔽箱(14)组成，用于监测电磁脉冲效应试验期间反映车辆电子控制系统运行状态的CAN总线数据；第一屏蔽箱(14)内部放置CAN转以太网模块(11)、第一光网络单元(12)和第一供电模块(13)，第一屏蔽箱(14)壳体良好接地来保护其内部设备免受强电磁干扰；受试车辆电子控制系统诊断接口通过屏蔽CAN总线电缆与CAN转以太网模块(11)的CAN总线接口连接，CAN转以太网模块(11)的以太网接口通过网线与第一光网络单元(12)的以太网接口连接，CAN转以太网模块(11)将反映车辆电子控制系统运行状态的CAN总线数据包转换为以太网数据包；第一光网络单元(12)的无源光网络接口通过光纤与光纤分配网络(4)中光纤分路器(41)的任一输出光接口连接，第一光网络单元(12)一方面向远程控制分系统(5)中第一远程控制计算机(54)发送监测的反映车辆电子控制系统运行状态的CAN总线数据，另一方面接收远程控制分系统(5)中第一远程控制计算机(54)发送的远程控制命令；第一供电模块(13)通过电源线与CAN转以太网模块(11)和第一光网络单元(12)连接，第一供电模块(13)分别为CAN转以太网模块(11)和第一光网络单元(12)提供独立的电源供给；所述的音视频监控分系统(2)是由网络摄像机(21)、第二光网络单元(22)、第二供电模块(23)和第二屏蔽箱(24)组成，用于监测电磁脉冲效应试验期间反映车辆仪表盘运行状态的视频信号和发动机系统运行状态的声音信号；第二屏蔽箱(24)内部放置网络摄像机(21)、第二光网络单元(22)和第二供电模块(23)，第二屏蔽箱(24)壳体良好接地来保护其内部设备免受强电磁干扰；网络摄像机(21)的以太网接口通过网线与第二光网络单元(22)的以太网接口连接，网络摄像机(21)采集反映车辆仪表盘运行状态的视频信号和发动机系统运行状态的声音信号；第二光网络单元(22)的无源光网络接口通过光纤与光纤分配网络(4)中光纤分路器(41)的任一输出光接口连接，第二光网络单元(22)一方面向远程控制分系统(5)中第二远程控制计算机(55)发送监测的反映车辆仪表盘运行状态的视频信号和发动机系统运行状态的声音信号，另一方面接收远程控制分系统(5)中第二远程控制计算机(55)发送的远程控制命令；第二供电模块(23)通过电源线与网络摄像机(21)和第二光网络单元(22)连接，第二供电模块(23)分别为网络摄像机(21)和第二光网络单元(22)提供独立的电源供给；所述的感应电压测量分系统(3)是由衰减器(31)、示波器(32)、第三光网络单元(33)、第三供电模块(34)和第三屏蔽箱(35)组成，用于监测电磁脉冲效应试验期间车辆线缆测试点的耦合干扰电压信号；第三屏蔽箱(35)内部放置衰减器(31)、示波器(32)、第三光网络单元(33)和第三供电模块(34)，第三屏蔽箱(34)壳体良好接地来保护其内部设备免受强电磁干扰；车辆线缆测试点通过屏蔽的电压探针与衰减器(31)的输入接口连接，衰减器(31)的输出接口通过同轴电缆与示波器(32)的输入通道连接，衰减器(31)衰减车辆线缆测试点的耦合干扰电压信号幅度，避免耦合干扰电压信号幅度超过示波器(32)的量程；示波器(32)采集车辆线缆测试点的耦合干扰电压信号，示波器(32)的以太网接口通过网线与第三光网络单元(33)的以太网接口连接；第三光网络单元(33)的无源光网络接口通过光纤与光纤分配网络(4)中光纤分路器(41)的任一输出光接口连接，第三光网络单元(33)一方面向远程控制分系统(5)中第三远程控制计算机(56)发送监测的车辆线缆测试点耦合干扰电压信号，另一方面接收远程控制分系统(5)中第三远程控制计算机(56)发送的远程控制命令；第三供电模块(34)通过电源线与示波器(32)和第三光网络单元(33)连接，第三供电模块(34)分别为示波器(32)和第三光网络单元(33)提供独立的电源供给；光纤分配网络(4)是由光纤分路器(41)和光纤法兰盘(42)组成，用于连接CAN总线诊断分系统(1)、音视频监控分系统(2)、感应电压测量分系统(3)和远程控制分系统(5)；光纤分路器(41)的3个不同的输出光接口分别通过光纤与CAN总线诊断分系统(1)中第一光网络单元(1...

【技术特征摘要】
1.一种车辆电磁脉冲效应多维度远程在线监测系统，其结构有CAN总线诊断分系统(1)和远程控制分系统(5)，其特征在于，结构还有音视频监控分系统(2)、感应电压测量分系统(3)、光纤分配网络(4)，其中，远程控制分系统5通过光纤分配网络(4)分别连接到CAN总线诊断分系统(1)、音视频监控分系统(2)和感应电压测量分系统(3)；所述的CAN总线诊断分系统(1)是由CAN转以太网模块(11)、第一光网络单元(12)、第一供电模块(13)和第一屏蔽箱(14)组成，用于监测电磁脉冲效应试验期间反映车辆电子控制系统运行状态的CAN总线数据；第一屏蔽箱(14)内部放置CAN转以太网模块(11)、第一光网络单元(12)和第一供电模块(13)，第一屏蔽箱(14)壳体良好接地来保护其内部设备免受强电磁干扰；受试车辆电子控制系统诊断接口通过屏蔽CAN总线电缆与CAN转以太网模块(11)的CAN总线接口连接，CAN转以太网模块(11)的以太网接口通过网线与第一光网络单元(12)的以太网接口连接，CAN转以太网模块(11)将反映车辆电子控制系统运行状态的CAN总线数据包转换为以太网数据包；第一光网络单元(12)的无源光网络接口通过光纤与光纤分配网络(4)中光纤分路器(41)的任一输出光接口连接，第一光网络单元(12)一方面向远程控制分系统(5)中第一远程控制计算机(54)发送监测的反映车辆电子控制系统运行状态的CAN总线数据，另一方面接收远程控制分系统(5)中第一远程控制计算机(54)发送的远程控制命令；第一供电模块(13)通过电源线与CAN转以太网模块(11)和第一光网络单元(12)连接，第一供电模块(13)分别为CAN转以太网模块(11)和第一光网络单元(12)提供独立的电源供给；所述的音视频监控分系统(2)是由网络摄像机(21)、第二光网络单元(22)、第二供电模块(23)和第二屏蔽箱(24)组成，用于监测电磁脉冲效应试验期间反映车辆仪表盘运行状态的视频信号和发动机系统运行状态的声音信号；第二屏蔽箱(24)内部放置网络摄像机(21)、第二光网络单元(22)和第二供电模块(23)，第二屏蔽箱(24)壳体良好接地来保护其内部设备免受强电磁干扰；网络摄像机(21)的以太网接口通过网线与第二光网络单元(22)的以太网接口连接，网络摄像机(21)采集反映车辆仪表盘运行状态的视频信号和发动机系统运行状态的声音信号；第二光网络单元(22)的无源光网络接口通过光纤与光纤分配网络(4)中光纤分路器(41)的任一输出光接口连接，第二光网络单元(22)一方面向远程控制分系统(5)中第二远程控制计算机(55)发送监测的反映车辆仪表盘运行状态的视频信号和发动机系统运行状态的声音信号，另一方面接收远程控制分系统(5)中第二远程控制计算机(55)发送的远程控制命令；第二供电模块(23)通过电源线与网络摄像机(21)和第二光网络单元(22)连接，第二供电模块(23)分别为网络摄像机(21)和第二光网络单元(22)提供独立的电源供给；所述的感应电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙铁刚，孙晓颖，陈建，赵昱，杨锦鹏，胡溥宇，王汉青，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22