[發明專利]一種工程機械傳導性電磁騷擾的寬頻同步在線測量系統

無效

• 申請號: 201210430593.6
• 申請日: 2012-11-01
• 公開（公告）號: CN102928711A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 余占清;曾楊;肖黎;于曉穎;曾嶸;張波;張遷;王文倬;孫為民;李謙
• 申請（專利權）人: 中聯重科股份有限公司;清華大學
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 羅文群

技術領域

本發明涉及一種工程機械傳導性電磁騷擾的寬頻同步在線測量系統，屬于工程機械電磁兼容測試技術領域。

背景技術

工程機械作為一種施工設備，其工作場所電磁環境惡劣，對于其電磁兼容設計要求很高。而國內工程機械設計大多以降低成本為主要目標，電氣系統設計很不規范，電磁兼容性能達不到相應要求，導致故障頻發。小至電氣部件工作性能失常，元件損壞，大至控制系統失靈，導致整機誤動作或產生嚴重事故。電磁騷擾源特性是電磁兼容研究的關鍵課題。一般認為工程機械的輻射騷擾大多來自傳導騷擾，因此傳導性騷擾的研究比輻射的研究具有更重要的意義，而在線測量是獲取傳導性騷擾源關鍵電氣參數的重要手段。

在數據采集設備方面，國內外開展研究很多，并有大量成熟的獨立裝置和板卡可以實現寬頻數據采集傳輸。這些設備適用于尺寸較小的普通民用車輛的傳導性電磁騷擾測試，但與一般民用汽車的相關測量相比，工程機械傳導性電磁騷擾測量在技術上存在幾個突出的問題。首先，工程機械尺寸大，布線長，各騷擾源之間距離較遠，采用傳統測試設備及測試手段需要很長的信號引出線。引出線可能會耦合嚴重的外部騷擾，衰減信號高頻成分，影響測試的準確性和精確度。引出線越長，這種影響越明顯。其次，引出線很長，還會導致信號由測試點到接收機的傳播時延長的問題，造成同步測試較為困難，常用測試手段無法滿足同步測試的要求。第三是工程機械工作場所比較特殊，需要在尚未有相關標準規定電磁騷擾限值的區域進行作業，其外部電磁環境非常惡劣，對測試系統本身抗擾度要求較高，一些常用的測試設備可能無法正常工作。最后，工程機械的傳導性電磁騷擾信號多為寬頻信號，相較于傳統的測試，對傳感器頻帶要求更高，需要電壓、電流、電場、磁場傳感器帶寬分別達到500MHz，100MHz、500MHz、300MHz。因此，研制一種專門針對工程機械的、高精度且抗擾度較強的傳導性電磁騷擾寬頻同步測量系統具有非常突出的工程價值。

發明內容

本發明的目的是提出一種工程機械傳導性電磁騷擾的寬頻同步在線測量系統，以實現對工程機械傳導性電磁騷擾的多點遠距離同步在線測量，并在較寬頻域內反映工程機械傳導性電磁騷擾特性，同時對工程機械工作場所的電磁環境進行在線監測；系統各部分采用光纖進行通信，并采用內置蓄電池供電，以保證其能在惡劣的電磁環境中正常工作，且本身不會對工程機械構成電磁騷擾源。

本發明提出的高壓輸電線路工程機械傳導性電磁騷擾的寬頻同步在線測量系統，包括；

多個遠端單元，分布于各關鍵電磁騷擾源及敏感設備處，用于采集傳導性電磁騷擾波形及對應的電磁環境，并將其進行電光轉換后得到光信號，將光信號通過光纖傳輸至后端單元；

本地單元，用于接收遠端單元的光信號，將該光信號轉換成數字信號，并發送至終端計算機；

終端計算機，用于接收本地單元的數字信號，顯示工程機械傳導性電磁騷擾的波形，并存貯，完成數據儲存和分析。

上述寬頻在線測量系統中的遠端單元，包括：

傳感器模塊，用于接收工程機械傳導性電磁騷擾的電壓、電流及該測試點的外部電場強度和磁場強度，并將其轉換成額定輸入范圍的電壓信號，所使用的傳感器模塊包括電壓傳感器、電流傳感器、光電式電場傳感器、磁場傳感器；

采集模塊，用于對上述額定輸入范圍的電壓信號進行A/D轉換，得到數字信號，所述的采集模塊與傳感器模塊相連；

同步授時模塊，用于對采集模塊進行授時，實現各采集模塊同步采集的功能，所述的同步授時模塊與采集模塊相連；

電光轉換模塊，用于對上述電信號進行電光轉換，得到光信號，所述的電光轉換模塊與采集模塊相連；

供電模塊，用于為傳感器模塊、采集模塊、同步授時模塊及電光轉換模塊提供工作電源，所述的供電模塊分別與傳感器模塊、采集模塊、同步授時模塊及電光轉換模塊相連。

上述寬頻在線測量系統中的本地單元，包括：

光電轉換模塊，用于接收來自遠端單元的光信號，并將其轉換成數字信號；

接口轉換模塊，用于將接收的上述數字信號進行協議轉換后發送至終端計算機，所述的接口轉換模塊與光電轉換模塊相連。