地铁车辆应答器等低频设备工作环境符合性测试装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及地铁车辆应答器等低频设备工作环境符合性测试装置及方法，所述低频设备指最高工作频率在10M以内的设备，所述装置包括天线、NI采集设备和上位机，所述天线、NI采集设备和上位机依次连接，所述NI采集设备的前置阻抗为50欧姆，动态范围大于60dB。本发明专利技术实质是发现了示波器在地铁车辆应答器这类低频设备工作环境符合性测试时的一种应用，然后以低成本的这种示波器设备即NI采集设备，取代传统测试装置中的接收机，从而极大程度的节省装置成本。本。本。

【技术实现步骤摘要】
地铁车辆应答器等低频设备工作环境符合性测试装置及方法


[0001]本专利技术涉及轨道交通EMI测试和验证领域，具体涉及地铁车辆应答器等低频设备工作环境符合性测试装置及方法。

技术介绍

[0002]截止2019年年底，中国内地已有40个城市开通轨道交通，运营线路总长度6882.13公里。Balise应答器作为地面向列车传输信息的点式设备，能向车载子系统发送报文信息，既可以传送固定信息，也可连接轨旁单元传送可变信息，是维持列车安全运行的重要手段。
[0003]应答器传输模块(Balise Transmission Module,BTM)作为列车自动保护(Automatic Train Protection,ATP)设备的重要组成部分,在列车实际运行过程中,因其处于一个复杂的电磁环境,可能会在车地通信时受到电磁干扰发生通信故障,从而引起ATP系统故障报警。
[0004]因此，应答器的电磁兼容抗干扰水平是当下的重要议题。ERTMS/ETCS下的技术资料Test Specification for Eurobalise FFFIS(REF:SUBSET
‑
085)和(REF:SUBSET
‑
036)中提出了应答器系统的电磁兼容性要求。所以，测量运行中列车对应答器的电磁干扰强度，即可预判该应答器是否能在该列车环境下正常工作。
[0005]应答器系统要求车辆在频率范围为3.5MHz～5MHz的辐射一般不得超过47dBuA/m。目前主流机构的测试方法如图1所示。移除BTM天线，在原位置安装MFP loop天线，接收机通过射频线缆采集MFP loop天线的输出，获取最大输出值，以此判断列车对BTM天线的辐射干扰强度。
[0006]上述方法存在如下缺点：
[0007]1、装置成本高。一台接收机价值超过60万元，而且还需额外配备相应的标准化软件，都造成测试成本增加。另外，上述测试在运行中的列车上进行，搬运及测试过程中，设备损伤风险不可避免，这无疑又进一步增加了企业负担。
[0008]2、接收机只能记录单通道信号，无扩展能力。
[0009]3、接收机只能记录时段最大值，不能结合行车速度等对数据进行深入分析，不利于干扰工况溯源和进行进一步的整改分析。
[0010]4、上述接收机和标准化测试软件，对测试人员经验和技术要求较高，需要一定的测试经验。且标准化软件没有结合实际工况进行优化，测试周期无法压缩，试验场地承租费用昂贵，达15万/6
‑
8小时，较长的测试周期造成企业较大的场地承租费用开支。

技术实现思路

[0011]本专利技术的目的在于，提供一种能降低地铁车辆应答器等低频设备工作环境符合性测试的成本的装置及方法。
[0012]本专利技术装置方案如下：一种地铁车辆应答器等低频设备工作环境符合性测试装置，所述低频设备指最高工作频率在10M以内的设备，所述装置包括天线和数据采集设备，
其特征在于，所述数据采集设备包括NI采集设备和上位机，所述天线、NI(National Instruments)采集设备和上位机依次连接，所述NI采集设备的前置阻抗为50欧姆，动态范围大于60dB。
[0013]所述NI采集设备为NI采集卡，其插装在所述上位机的卡槽中。
[0014]采集天线的输出采用接收机，在本领域已经成为一种约定俗成的搭配方案。NI采集卡又叫示波器采集卡，是一种数字示波器。在本专利技术之前，相关测试不应用示波器原因如下：
[0015]1、一般示波器测量精度远远低于接收机；
[0016]2、一般示波器的可测频率远远小于接收机。
[0017]另外，由于示波器与接收机采集原理等方面的不同，也没人想过用示波器替代接收机。
[0018]本专利技术实质是发现了示波器在地铁车辆应答器等低频设备工作环境符合性测试时，取代传统接收机的一种可能性，从而推出这种针对特定工况的测试装置，不仅能同样符合相关技术规范要求，而且能极大程度的降低该测试的装置成本，使装置成本总体只有原先的六分之一到八分之一。另外，本专利技术这种新的测试装置还具有很强的可扩展性，其数字滤波器持续采集，获得的数据是辐射骚扰信号大小与时间的关系曲线，而且支持多通道采集，在同一时钟频率下可同时采集多路信号，借助上位机程序植入的便利性，可方便的开展辐射与行车工况等的关联分析，有利于溯源低频辐射干扰来源，达到诊断目的。
[0019]本专利技术方法方案如下：一种地铁车辆应答器等低频设备工作环境符合性测试方法，其特征在于，其采用上述装置完成测试。
[0020]利用上述装置完成测试时，获得的数据是辐射骚扰信号大小与时间的关系曲线，作为进一步方案，所述方法进一步收集列车的速率信号和入线电流，以便分析行车工况。
[0021]列车的所述速率信号和入线电流，通过所述装置采集得到。
[0022]列车的所述速率信号和入线电流，由列车的行车数据得到，如此可避免在安装速度和电流传感器上的耗时。
[0023]列车的所述速率信号和入线电流与行车工况之间存在如下关系：
[0024][0025]所述装置工作在后期处理模式，或所述装置配置有不同的工作模式，其中包括后期处理模式，在后期处理模式中，测试时，所述装置仅对其实时采集的数据进行储存。
[0026]所述方法还包括对采集的数据进行后期处理的流程，该流程包括如下步骤：
[0027]5)选择数据范围；
[0028]6)对选择的数据进行FFT变换和峰值保持处理；
[0029]7)根据待测设备工作频段对步骤2)数据进行滤波；
[0030]8)将时间数据插入步骤3)所得到的二维频谱图，得到一张涉及时间、频率和信号幅值的三维频谱图。
[0031]所述流程还包括：
[0032]将获取的列车的速率信号和入线电流等数据，通过对齐时间轴的方式插入所述三维频谱图。
[0033]有益效果：
[0034]1)相比于采用接收机和天线进行设备工作环境符合性测试而言，采用本专利技术装置，能极大的降低装置成本；
[0035]2)本专利技术装置可扩展性强；
[0036]3)本专利技术方法获取的数据能反映列车磁场干扰强度随时间的变化情况，使扩展其他参数，进行深入分析成为可能；
[0037]4)本专利技术方法通过对列车速率和入线电流的采集，分析列车车况，并建立列车车况与磁场干扰强度的联系，有利于溯源低频辐射干扰来源，达到诊断目的。
附图说明
[0038]图1为主流测试方法的原理示意图；
[0039]图2为本专利技术较佳实施例的测试方法的原理示意图；
[0040]图3为数字示波器NI PXI 5105参数图；
[0041]图4为本专利技术较佳实施例的测试方法的后期处理流程的流程示意图。
具体实施方式
[0042]下面结合具体实施例和附图对本专利技术作进一步详细说明。下面实施例涉及一种地铁车辆应答器工作环境符合性测试装置，如图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种地铁车辆应答器等低频设备工作环境符合性测试装置，所述低频设备指最高工作频率在10M以内的设备，所述装置包括天线和数据采集设备，其特征在于，所述数据采集设备包括NI采集设备和上位机，所述天线、NI采集设备和上位机依次连接，所述NI采集设备的前置阻抗为50欧姆，动态范围大于60dB。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述NI采集设备为NI采集卡，其插装在所述上位机的卡槽中。3.一种地铁车辆应答器等低频设备工作环境符合性测试方法，其特征在于，其采用权利要求1
‑
3任一所述装置完成测试。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法进一步收集列车的速率信号和入线电流，以便分析行车工况。5.权利要求4所述的方法，其特征在于，列车的所述速率信号和入线电流，通过所述装置采集得到。6.权利要求4所述的方法，其特征在于，列车的所述速率信...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄健，曾博，
申请(专利权)人：威凯检测技术有限公司，
类型：发明
国别省市：