[發明專利]基于虛擬儀器的軌道電路抗牽引電流干擾測試裝置

有效

• 申請號: 201510058658.2
• 申請日: 2015-02-04
• 公開（公告）號: CN104714127B
• 公開（公告）日: 2018-07-27
• 發明（設計）人: 楊世武;田建兆;崔勇;陳海康
• 申請（專利權）人: 中國鐵路總公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所 11255
• 代理人: 李鴻華

基于虛擬儀器的軌道電路抗牽引電流干擾測試裝置，屬于鐵路信號設備抗牽引電流干擾測試領域。解決了軌道電路抗牽引電流干擾測試的問題；該裝置的PXI多功能采集卡模擬輸出經功放與發送端耦合裝置、接收端耦合裝置中點連接；鋼軌I、II電流傳感器安裝在模擬鋼軌I、II的一端；發送端耦合裝置的兩端并接在模擬鋼軌I、II的另一端上；鋼軌I、II電流傳感器輸出與PXI多功能采集卡的模擬輸入端口連接；接收端耦合裝置兩端并接在鋼軌I、II上；軌道繼電器接點與PXI多功能采集卡的數字輸入端口連接。該裝置可同時輸出多種疊加的諧波干擾，對被測設備臨界干擾的瞬態過程能夠精確捕捉，每次測試無需人工干預，測試精度提高并且縮短了測量時間。

技術領域

本發明屬于基于虛擬儀器的鐵路信號設備測試領域，用于對軌道電路設備進行準確、高效的抗牽引電流干擾測試。

背景技術

鐵路信號設備是鐵路系統中易受干擾的設備，尤其在電力牽引區段，牽引電流極易對地面和車載信號設備形成強干擾。重載、高速鐵路已在中國大規模運用，但牽引干擾電流影響鐵路信號設備工作的事件屢有發生。目前，在對軌道電路設備進行抗牽引電流諧波干擾測試中，利用信號發生器、信號分析儀等獨立的測量儀器組合搭建，測試過程有如下不足。1)信號發生器一次只能輸出一種諧波，而現場實際中某一帶內多種諧波并存。2)測試過程中，實現固定諧波比例，施加的不平衡牽引電流需要人工反復調整。3)被測設備的工作狀態需要人工觀察，測試時間長極易引起人眼疲勞，從而導致漏判、誤判，并且臨界干擾測試的瞬態過程不能捕捉。4)依靠人工逐次測試并記錄結果，存在測試人員多、測試時間長、重復性和數據處理同步性差、測試結果精度低。測試中，對出現的問題也不能快速分析與診斷。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：解決現有軌道電路設備抗牽引電流干擾測試技術中存在的問題。

本發明的技術方案是：

基于虛擬儀器的軌道電路抗牽引電流干擾測試裝置，包括PC機、PXI多功能采集卡、PXI機箱、功放、模擬鋼軌I、模擬鋼軌II、鋼軌I電流傳感器、鋼軌II電流傳感器、鋼軌I、鋼軌II、發送端耦合裝置、接收端耦合裝置、軌道繼電器接點電路；被測設備為軌道電路設備，包括發送設備和接收設備。

模擬鋼軌I、模擬鋼軌II、鋼軌I、鋼軌II、發送端耦合裝置、接收端耦合裝置用來仿真現場測試環境；PC機、PXI多功能采集卡、PXI機箱用來實現牽引電流諧波干擾的輸出、鋼軌電流信息的采集、軌道繼電器狀態的采集；鋼軌I電流傳感器、鋼軌II電流傳感器用來測量鋼軌電流信息；軌道繼電器接點電路實現繼電器由吸起與落下狀態至高電平與低電平轉換，通過PXI多功能采集卡數字輸入功能實現PC機LabVIEW軟件平臺對軌道繼電器狀態的采集，進而實現在牽引電流諧波干擾下對軌道電路設備工作狀態的采集。

其中牽引電流諧波干擾生成，利用LabVIEW的信號生成工具包中的正弦信號子函數在PC機LabVIEW軟件平臺上，生成不同類型、幅度可調的諧波干擾，通過PXI多功能采集卡模擬輸出端口AO0輸出，再通過功放功率放大后分別進入發送端耦合裝置中點、接收端耦合裝置中點，進入到接收設備中；鋼軌I電流傳感器、鋼軌II電流傳感器用來測量鋼軌電流信息，并把鋼軌電流信息輸送到PXI多功能采集卡AI0、AI1端口，經過PXI多功能采集卡模數轉換(ADC)，把數字信號再輸送到PC機LabVIEW軟件平臺，通過與設定值比較結果做出自動調整，使得諧波干擾滿足要求。

所述的構成該裝置的器件之間的連接為：

PXI多功能采集卡安裝在PXI機箱槽內，其模擬輸出AO0、GND端口分別與功放的輸入IN0、IN1端口連接，功放的輸出OUT0、OUT1端口分別與發送端耦合裝置、接收端耦合裝置中點連接。

鋼軌I電流傳感器安裝在模擬鋼軌I的一端，模擬鋼軌I的一端與鋼軌I的一端連接；鋼軌II電流傳感器安裝在模擬鋼軌II的一端，模擬鋼軌II的一端與與鋼軌II的一端連接。