CN106124869A - 一种轨道车辆和轨道电路电磁兼容性测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种轨道车辆和轨道电路电磁兼容性测试系统，包括直流电压传感器，综合处理模块，信号转换模块、参数设置模块、信号分析模块，及至少一个直流电流传感器；其中，所述信号分析模块用于计算并生成所接收到的直流电压测量信号及所述直流电流测量信号的有效值曲线，并显示所述有效值曲线；还用于对接收到的所述直流电流测量信号进行时域分析及频域分析，并显示时域特性曲线与频域特性曲线；本发明可以对轨道列车的牵引电流及供电电网电压的谐波干扰进行测量及分析，还可以测量及分析轨道列车系统的噪声杂散电流，并同时显示多个传感器的测量结果，以便用户可以直观的观察各个测量因素之间的相互影响。

Description

一种轨道车辆和轨道电路电磁兼容性测试系统

技术领域

本发明涉及电磁兼容测试领域，特别涉及一种轨道车辆和轨道电路电磁兼容性测试系统。

背景技术

中国铁路运输正处在飞速发展的时期，主要表现在两个方面：一是牵引的电气化，二是设备的微电子和计算机化。微电子技术和计算机技术应用于铁道信号控制和监测系统已成为现代化铁路运输的发展趋势。

随着高速和重载铁路的不断发展，牵引功率和电流越来越大，强电干扰和弱电设备之间的电磁兼容问题也变得更加突出。对于利用钢轨作为信息传输通道的轨道电路等信号设备，牵引电流谐波以及谐间波引起的传导性干扰是影响最严重的因素之一。因而，分析电气化牵引电流产生的传导性干扰，对新型或改型的信号设备制定抗扰度指标要求，进行规范、科学的测试，对于保证其在现场安全可靠的运行具有重要的意义。

然而，目前还不论国内还是国际上均没有相应设备或系统可以对高压及大电流在各种相应轨道电路工作频率下的时域和频域的干扰分析。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术不足，提供轨道车辆和一种轨道电路电磁兼容性测试系统，可以对列车的牵引电流及电网电压的谐波进行测量，并对其进行时域分析及频域分析。

本发明为实现上述目的采用以下的技术方案：

一种轨道车辆和轨道电路电磁兼容性测试系统，包括直流电压传感器，综合处理模块，信号转换模块、参数设置模块、信号分析模块；

其中，所述综合处理模块、所述信号转换模块及所述信号分析模块依次相连，所述综合处理模块与所述直流电压传感器相连；

所述一种轨道车辆和轨道电路电磁兼容性测试系统还包括至少一个与所述综合处理模块相连的直流电流传感器；

所述直流电流传感器用于测量轨道车辆的牵引电流，并将直流电流测量信号发送给所述综合处理模块；

所述直流电压传感器用于测量供电电网的电压，并将直流电压测量信号发送给所述综合处理模块；

所述综合处理模块用于将接收到的所述直流电压测量信号及所述直流电流测量信号发送给所述信号转换模块；

所述信号转换模块用于将接收到的所述直流电压测量信号及所述直流电流测量信号转换成数字信号，并将所述数字信号发送到所述信号分析模块；

所述信号分析模块用于根据预设参数计算接收到的所述直流电压测量信号及所述直流电流测量信号的有效值，并生成有效值曲线，并显示所述有效值曲线；还用于对接收到的所述直流电流测量信号根据所述预设参数进行时域分析及频域分析，并显示时域特性曲线与频域特性曲线。

在本发明一实施例中，所述综合处理模块还用于向所述直流电压传感器及所述直流电流传感器供电。

在本发明一实施例中，所述综合处理模块还用于为所述直流电流传感器提供测量电阻。

在本发明一实施例中，所述轨道车辆和轨道电路电磁兼容性测试系统还包括电流整合模块，所述电流整合模块包括输出端和至少一个输入端，所述电流整合模块的每个输入端与一个所述直流电流传感器相连，所述电流整合模块的输出端与所述综合处理模块的输入端相连；所述电流整合模块用于将接收到的多路直流电流测量信号整合成一路直流电流测量信号，并将整合后的直流电流测量信号发送给所述综合处理模块。

在本发明一实施例中，所述轨道车辆和轨道电路电磁兼容性测试系统还包括交流电流传感器，所述交流电流传感器的输出端与所述综合处理模块相连；所述交流电流模块用于测量列车中的电气设备，并将检测到的交流电流测量信号发送到所述综合处理模块；

所述综合处理模块还用于将接收到的所述交流电流测量信号发送到所述信号转换模块；

所述信号转换模块还用于将接收到的所述交流电流测量信号转换成数字信号，并发送到所述信号分析模块；

所述信号分析模块还用于计算接收到的所述交流电流测量信号的有效值，并生成有效值曲线，并显示所述有效值曲线。

在本发明一优选实施例中，所述综合处理模块还用于为所述交流电流传感器提供测量电阻。

在本发明一实施例中，所述信号分析模块包括信号积分模块、显示模块；

其中，所述信号积分模块的一端与所述信号转换模块相连，所述信号积分模块的另一端与所述显示模块相连；

所述信号积分模块用于根据所述预设参数对接收到的所述直流电压测量信号、所述直流电流测量信号、所述交流电流测量信号中的一种或多种进行采样，并根据采样结果计算并生成所述直流电压测量信号的有效值曲线、所述直流电流测量信号的有效值曲线、所述交流电流测量信号的有效值曲线中的一种或多种，并将所述有效值曲线中的一种或多种发送到所述显示模块；

所述显示模块用于显示接收到的所述有效值曲线。

在本发明一实施例中，所述信号分析模块包括时域分析模块、显示模块；

其中，所述时域分析模块的一端与所述信号转换模块相连，所述时域分析模块的另一端与所述显示模块相连；

所述时域分析模块用于根据所述预设参数对接收到的所述直流电流测量信号和/或所述交流电流测量信号进行滤波、积分并采样，并根据所述采样结果生成时域特性波形，并将所述时域特性波形发送给所述显示模块；

所述显示模块用于显示接收到的所述时域特性波形。

在本发明一实施例中，所述信号分析模块包括频域分析模块、显示模块

所述频域分析模块的一端与所述信号转换模块相连，所述频域分析模块的另一端与所述显示模块相连

所述频域分析模块用于根据所述预设参数对接收到的所述直流电流测量信号和/或所述交流电流测量信号进行快速傅里叶变换，并根据所述快速傅里叶变换的结果生成频域特性波形，并将所述频域特性波形发送个所述显示模块；

所述显示模块用于显示接收到的所述频域特性波形。

在本发明一实施例中，所述预设参数包括采样频率、窗函数类型、窗长、滤波参数、分辨率带宽及积分时间。

在本发明一优选实施例中，所述信号处理模块还包括堆叠处理模块，所述预设参数还包括堆叠率，所述堆叠处理模块读取所述窗长、所述采样频率及所述堆叠率，并根据所述堆叠率及所述窗长计算取样间隔，并根据所述采样频率及所述取样间隔对接收到的所述直流电流测量信号和/或所述交流电流测量信号进行堆叠处理，并将堆叠处理结果发送给所述频域分析模块，所述频域分析模块根据所述堆叠处理结果进行快速傅里叶变换，并生成频域特性波形，并将所述频域特性波形发送个所述显示模块。

在本发明一实施例中，所述信号处理模块还包括噪声杂散电流分析模块，所述噪声杂散电流分析模块的一端与所述频域分析模块相连，所述噪声杂散电流分析模块的另一端与所述显示模块相连，所述预设参数还包括噪声电流均值时间；

所述噪声杂散电流分析模块中预存有噪声权因子；

所述噪声杂散电流分析模块用于获取所述频域分析模块生成的频域特性波形，并根据所述频域特性波形获得所述直流电流测量信号和/或所述交流电流测量信号中的各个频率的电流分量；噪声杂散电流分析模块还用于根据所述各个频率的电流分量、所述噪声权因子及所述预设参数计算所述直流电流测量信号和/或所述交流电流测量信号中的噪声杂散电流，并生成所述噪声杂散电流曲线，并将所述噪声杂散电流曲线发送给所述显示模块，所述显示模块还用于显示所述噪声杂散电流曲线。

在本发明一实施例中，所述轨道电路电磁兼容性测试系统还包括速度传感器，所述信号分析模块还包括速度计算模块，所述速度传感器的输出端与所述综合处理模块的输入端相连；所述速度传感器用于测量列车的实时速度，并将测得列车速度信号发送到所述综合处理模块；

所述综合处理模块用于将接收到的所述列车速度信号发送到所述信号转换模块；

所述信号转换模块用于将接收到的所述列车速度信号转换成数字信号，并发送到所述速度计算模块；

所述速度计算模块用于根据所述列车速度信号计算列车速度，并生成列车速度曲线，并将所述列车速度曲线发送给所述显示模块，所述显示模块还用于显示所述列车速度曲线。

在本发明一实施例中，所述轨道车辆和轨道电路电磁兼容性测试系统还包括数据保存模块；

所述数据保存模块的一端与所述信号转换模块相连所述数据保存模块用于保存所述信号转换模块输出的数字信号。

在本发明一实施例中，所述轨道车辆和轨道电路电磁兼容性测试系统还包括波形保存模块；

所述波形保存模块与所述显示模块相连，所述波形保存模块用于保存所述显示模块显示的波形

在本发明一实施例中，所述信号分析模块与所述数据保存模块相连；所述信号分析模块还用于读取所述数据保存模块中存储的数字信号，还用于根据所述预设参数计算所述存储的数字信号的有效值曲线，还用于根据所述预设参数对所述存储的数字信号进行时域分析及频域分析。

在本发明一实施例中，所述轨道车辆和轨道电路电磁兼容性测试系统还包括历史数据分析模块，所述历史数据分析模块与所述数据保存模块相连；

所述历史数据分析模块包括数据获取模块，所述数据获取模块用于获取所述数据保存模块保存的N个历史测试周期的测试数据；

其中，所述测试数据为连续的信号数据，其横坐标为测试时间、纵坐标为信号幅值；第K个历史测试周期的测试数据记为第K测试数据，所述第K测试数据括在第K个历史测试周期中测得的所述直流电压测量信号的时域分析结果和/或频域分析结果、所述直流电流测量信号的时域分析结果和/或频域分析结果、所述交流电流测量信号中的时域分析结果和/或频域分析结果中的一种或多种；其中，N为不小于1的自然数，K∈N。

进一步地，所述历史数据分析模块还包括幅值比较模块、离散比较模块；

所述数据获取模块还用于将第K测试数据分成Q_K个测试数据段；所述数据获取模块还用于将所述Q_K个测试数据段发送给所述幅值比较模块,其中，Q_K为不小于1的自然数；

所述幅值比较模块预设有标准限值，所述幅值比较模块用于获取Q_K个测试数据段中每个测试数据段的最大幅值，并将所述最大幅值分别与所述预设标准限值进行比较，并将所述最大幅值小于所述标准限值的所述测试数据段记为第T_X数据段；所述幅值比较模块还用于将所述第T_X数据段发送给所述离散比较模块，其中，所述x不大于Q_K。

更进一步地，所述历史数据分析模块还包括同比模块；所述离散比较模块预设有离散率，所述离散比较模块用于分别计算第K历史周期的第T_X数据段的信号幅值方差，并将所述信号幅值方差与所述离散率进行比较，并将所述信号幅值方差小于所述离散率的第T_X数据段记为第R_X数据段；所述离散比较模块还用于将第K历史周期的第R_X数据段发送给所述同比模块。

更进一步地，所述历史数据分析模块还包括测试控制模块；所述同比模块预设有预设误差，所述同比模块用于获取各历史周期中各R_X数据段的横坐标区间；并分别计算各个所得横坐标区间中各相同横坐标的R_X数据段的信号幅值方差，并将所得各方差均小于所述预设误差的横坐标区间发送给所述测试控制模块。

在本发明一实施例中，所述测试控制模块用于将所接收到的横坐标区间进行标记为切换时间，并将所述切换时间发送给所述信号分析模块和/或所述数据保存模块。

在本发明一实施例中，所述测试数据的横坐标为测试路程、纵坐标为信号幅值。

在本发明一实施例中，所述轨道车辆和轨道电路电磁兼容性测试系统还包括路程计算模块，所述路程计算模块用于获取所述列车速度信号，并根据所述列车速度信号及测试时间计算列车运行路程，并将所述列车运行路程发送给所述信号分析模块及所述数据保存模块；

测试控制模块用于将接收到的横坐标区间标记为切换路段，并将所述切换路段发送给所述信号分析模块及所述数据保存模块；

在本发明一实施例中，当进行新的测试时，所述信号分析模块还用于轨道车辆运行到所述切换时间或所述切换路段时切换当前工作状态。

在本发明一实施例中，当进行新的测试时，所述数据保存模块还用于轨道车辆运行到所述切换时间或所述切换路段时切换当前工作状态。

在本发明一实施例中，所述信号分析模块在列车运行到所述切换时间或所述切换路段时，对接收到的所述直流电压测量信号、所述直流电流测量信号和/或所述交流电流测量信号不进行采样及分析。

在本发明一实施例中，所述数据保存模块在列车运行到所述切换时间或所述切换路段时，对接收到的所述直流电压测量信号、所述直流电流测量信号和/或所述交流电流测量信号不进行保存。

在本发明一实施例中，所述信号分析模块在列车运行到所述切换时间或所述切换路段时，计算接收到的所述直流电压测量信号、所述直流电流测量信号和/或所述交流电流测量信号的有效值，并将所述有效值与所述标准限值比对，当所述有效值大于所述标准限值时，所述信号分析模块生成数据保存指令，所述数据保存模块在接收到所述数据保存指令后，对接收到的所述直流电压测量信号、所述直流电流测量信号和/或所述交流电流测量信号进行保存。

本发明的有益效果：

其一、可以实现对轨道列车的牵引电流及供电电网电压的谐波干扰进行测量及分析；

其二、可以测量轨道列车系统的噪声杂散电流；

其三、可以同时显示多个传感器的测量结果，以便用户可以直观的观察各个测量因素之间的相互影响；

其四、可以实现测量数据的全程记录，并实现对记录数据的离线分析，以解决测试现场不便进行数据分析的问题。

附图说明

图1为本发明一实施例中的一种轨道车辆和轨道电路电磁兼容性测试系统的结构示意图；

图2为本发明一实施例中的信号分析模块的结构示意图；

图3为本发明另一实施例中的一种轨道车辆和轨道电路电磁兼容性测试系统的结构示意图；

图4为本发明一实施例中的历史数据分析模块的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本发明做进一步说明，其中的示意性实施例以及说明仅用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

如图1所示，为本发明一实施例中的一种轨道车辆和轨道电路电磁兼容性测试系统，包括多个直流电流传感器11、直流电压传感器12、交流电流传感器13、速度传感器14、电流整合模块20、综合处理模块30、信号转换模块40、信号分析模块50及数据保存模块60；

其中所有直流电流传感器11的输出端均与电流整合模块20的输入端相连，电流整合模块20的输出端、直流电压传感器12的输出端、交流电流传感器13的输出端、速度传感器14的输出端均与综合处理模块30的输入端相连，综合处理模块的输出端与信号转换模块40的输入端相连，信号转换模块40的输出端分别与信号分析模块50的第一输入端相连及数据保存模块60的输入端相连，信号分析模块50的第二输入端与数据保存模块60的输出端相连，信号分析模块50的第三输入端与参数设置模块相连；

直流电流传感器11用于测量轨道车辆的牵引电流，并将测得的直流电流信号发送给电流整合模块20，电流整合模块20用于将接收到的多路所述直流电流信号整合成一路直流电流信号，并发送给综合处理模块30；

直流电压传感器12用于测量轨道车辆的供电电网的电压，并将测得的直流电压信号发送给综合处理模块30；交流电流传感器13用于测量轨道车辆中的电气设备的电流，并将测得交流电流信号发送给综合处理模块30；速度传感器14用于测量轨道车辆的实时速度，并将测得列车速度信号发送给综合处理模块30；

综合处理模块30用于给直流电流传感器11、直流电压传感器12、交流电流传感器13、速度传感器14供电，其连线方式为常规连线方式，故未在图1中展示出来；

综合处理模块30还用于为直流电流传感器11、交流电流传感器13提供测量电阻；

综合处理模块30将接收到的所述直流电流信号、所述直流电压信号、所述交流电流信号及所述列车速度信号发送到信号转换模块40中，信号转换模块40将接收到的所述直流电流信号、所述直流电压信号、所述交流电流信号及所述列车速度信号以数字信号的方式发送给所述信号分析模块50及数据保存模块60，数据保存模块60对接收到的数据进行保存；

信号分析模块50根据所述预设参数，对接收到的所述直流电流信号、所述直流电压信号、所述交流电流信号及所述列车速度信号进行积分、时域分析、频域分析等处理，并将积分结果、时域分析结果及频域分析结果显示给用户；

其中，所述预设参数包括采样频率、窗函数类型、窗长、滤波参数、分辨率带宽、噪声电流均值时间及积分时间。

在本发明一实施例中，如图2所示，所述信号分析模块50包括信号积分模块51，时域分析模块52，速度计算模块53，频域分析模块54，堆叠处理模块55，噪声杂散电流分析模块56及显示模块57；

其中，信号积分模块51用于对接收到的所述直流电流信号、所述直流电压信号、所述交流电流信号进行根据用户设置的积分时间及采样频率进行积分运算，计算其有效值，并生成有效值曲线，并将所述直流电流信号的有效值曲线、所述直流电压信号的有效值曲线、所述交流电流信号的有效值曲线发送给显示模块57显示；

时域分析模块52根据用户设置的采样频率、滤波参数、分辨率带宽对接收到的所述直流电流信号、所述交流电流信号进行滤波、积分并采样，并根据所述采样的结果生成时域特性波形，并将所述时域特性波形通过显示模块57显示给用户；

速度计算模块53对用于对根据接收到的列车速度信号计算列车的实时速度，并生成列车速度曲线，并将所述列车速度曲线通过显示模块57显示给用户；

堆叠处理模块55根据用户设置的堆叠率、窗长计算取样间隔，并根据用户设置的采样频率及所述取样个间隔对接收到的所述直流电流信号、所述交流电流信号进行堆叠处理，并将堆叠处理后的所述直流电流信号、所述交流电流信号发送给频域分析模块54；

频域分析模块54根据用户设置的窗函数类型、窗长、积分时间、采样频率对接收到的堆叠处理后的所述直流电流信号、所述交流电流信号进行快速傅里叶变换，并根据所述快速傅里叶变换的结果生成的所述直流电流信号的频域特性波形、所述交流电流信号的频域特性波形，并将所述直流电流信号的频域特性波形、所述交流电流信号的频域特性波形通过显示模块57显示给用户；

噪声杂散电流分析模块56中预存有噪声权因子，噪声杂散电流分析模块56获取所述直流电流信号、所述交流电流信号的频域分析的结果，并获得各个频率的电流分量；噪声杂散电流分析模块56用于根据用户设置的噪声电流均值时间、各个频率的电流分量及对应频率的噪声权因子对噪声电流进行均值计算，并生成噪声杂散电流曲线，并将所述噪声杂散电流曲线结果通过显示模块57显示给用户。

在本发明一具体应用场景中，直流电压传感器12为CV-4-4000/SP1，交流电流传感器13根据不同的被测设备选用PEM公司生产的不同型号的Rogowski型传感器，速度传感器14可采用由CORRAIL公司生产的光学探头；

直流电流传感器11根据被测轨道列车的种类及供电方式选用不同类型及数量；

针对供电方式：如，对于第三轨供电列车，可以根据列车选用IT 1000-S/SP1或LF2005-S/SP13作为本发明的直流电流传感器11，对于受电弓供电列车，可以选用LF2005-S/SP13作为本发明的直流传感器11；上述的直流电流传感器11的数量取决于车辆的节数和接地汇流点数或车辆的受电弓的数量；

针对列车的种类：如，对于动车组，可以在每个高压变压器初级负端设置一个IT200-SULTRASTAB作为本发明的直流电流传感器11；对于机车头和高铁，可以在每个高压变压器初级负端一个：IT 405-S ULTRASTAB作为本发明的直流电流传感器11。

在本发明一具体应用场景中，本发明所提供的轨道车辆和轨道电路电磁兼容性测试系统可以根据欧洲技术规范CLC/TS 50238-2的要求进行轨道车辆的牵引电流的谐波测量；进一步的，本发明所提供的系统还可以根据标准EN 50121-3-1的要求对测得的牵引电流进行噪声杂散电流的测量及分析。

在本发明一实施例中，如图3所示，本发明所提供的一种轨道车辆和轨道电路电磁兼容性测试系统还包括历史数据分析模块70；

其中，历史数据分析模块70用于将同一测试对象的N个历史测试周期的测试数据，并根据预设参数对所述N个历史测试周期的测试数据进行分析，并根据分析结果生成切换时间或切换路段，并将所述切换时间或切换路段发送给所述数据保存模块60及信号分析模块50；

信号分析模块50及数据保存模块60用于在所述测试控制周期内改变自身的工作状态；

其中，所述测试数据为连续的信号数据，其横坐标为测试时间、纵坐标为信号幅值；第K个历史测试周期的测试数据记为第K测试数据，所述第K测试数据括在第K个历史测试周期中测得的所述直流电压测量信号的时域分析结果和/或频域分析结果、所述直流电流测量信号的时域分析结果和/或频域分析结果、所述交流电流测量信号中的时域分析结果和/或频域分析结果中的一种或多种；其中，N为不小于1的自然数，K∈N。

具体的，如图4所示，历史数据分析模块70包括数据获取模块71，幅值比较模块72，离散比较模块73，同比模块74及测试控制模块75，预设参数包括标准限值、离散率及预设误差；

其中，数据获取模块71用于获取同一测试对象的N个历史测试周期的测试数据，数据获取模块71还用于将第K测试数据分成Q_K个测试数据段，并将所述Q_K个测试数据段发送给幅值比较模块72，其中，Q_K为不小于1的自然数；

幅值比较模块72中预设有标准限值，幅值比较模块72用于获取Q_K个测试数据段中每个测试数据段的最大幅值，并将所述最大幅值分别与所述标准限值进行比较，并将所述最大幅值小于所述标准限值的所述测试数据段记为第T_X数据段；幅值比较模块72还用于将所述第T_X数据段发送给所述离散比较模块73，其中，所述x不大于Q_K；

所述离散比较模块73中预设有离散率，离散比较模块73用于分别计算第K历史周期的第T_X数据段的信号幅值方差，并将所述信号幅值方差与所述离散率进行比较，并将所述信号幅值方差小于所述离散率的第T_X数据段记为第R_X数据段；所述离散比较模块73还用于将第K历史周期的第R_X数据段发送给所述同比模块74；

所述同比模块74中预设有预设误差，同比模块74用于获取各历史周期中各R_X数据段的横坐标区间；并分别计算各个所得横坐标区间中各相同横坐标的R_X数据段的信号幅值方差，并将所得各方差均小于所述预设误差的横坐标区间发送给所述测试控制模块75；

所述测试控制模块75用于将接收到的横坐标区间标记为切换时间，并将所述切换时间发送给所述信号分析模块50及所述数据保存模块60。

在本发明一实施例中，所述轨道车辆和轨道电路电磁兼容性测试系统还包括路程计算模块，所述测试数据的横坐标为测试路程；

所述路程计算模块用于获取所述列车速度信号，并根据所述列车速度信号及测试时间计算列车运行路程，并将所述列车运行路程发送给所述信号分析模块50及所述数据保存模块60；

测试控制模块75用于根据接收到的横坐标区间记为切换路段，并将所述切换路段发送给所述信号分析模块50及所述数据保存模块60；

所述信号分析模块50及所述数据保存模块60用于根据所述列车运行路程判断列车目前的位置，并在列车运行到所述测试控制段内改变自身的工作状态。

在本发明一实施例中，信号分析模块50在列车运行到所述切换时间或切换路段时，对接收到的所述直流电压测量信号、所述直流电流测量信号和/或所述交流电流测量信号不进行采样及分析；所述数据保存模块60在列车运行到所述测试控制周期或所述测试控制段时，对接收到的所述直流电压测量信号、所述直流电流测量信号和/或所述交流电流测量信号不进行保存。

进一步的，在本发明一实施例中，在列车运行到切换时间或切换路段时，信号分析模块50计算接收到的所述直流电压测量信号、所述直流电流测量信号和/或所述交流电流测量信号的有效值，并将所述有效值与所述标准限值比对，当所述有效值大于所述标准限值时，所述信号分析模块生成数据保存指令，所述数据保存模块在接收到所述数据保存指令后，对接收到的所述直流电压测量信号、所述直流电流测量信号和/或所述交流电流测量信号进行保存。

在本发明一具体应用场景中，对于同一辆轨道列车进行周期性测试，每次测试的时间为12小时；在进行第四次周期测试时，测试人员向历史数据分析模块70输入前3个历史测试周期的测试数据；

数据获取模块71将每个历史测试周期的测试数据分成12个测试数据段，并发送给幅值比较模块72；

幅值比较模块72计算这36个测试数据段的最大幅值，并与预设参数中的标准限值进行比较；其中，第一历史测试周期的第1、3、5、6、12测试数据段的最大幅值小于所述标准限值，第二历史测试周期的第3、5、12测试数据段的最大幅值小于所述标准限值，第三历史测试周期的第1、4、5、6、11测试数据段的最大幅值小于所述标准限值，幅值比较模块72将上述测试数据段发送给离散比较模块73；

离散比较模块73计算上述各个数据段的方差，并与预设参数中的离散率进行比较；其中，第一历史测试周期的第1、3、5、12测试数据段、第二历史测试周期的第3、5、12测试数据段、第三历史测试周期的第1、4、5、6、11测试数据段的方差小于所述离散率，离散比较模块73将上述数据段发送到同比模块74中；

同比模块74获取上述测试数据段中横坐标相同的数据段，即第一历史测试、第二历史测试周期及第三历史测试周期的第5测试数据段；同比模块74对计算上述三个历史测试周期的第5测试数据段中同一横坐标的数据的方差；当所有数据的方差对比均不超过预设误差时，同比模块74获取第5测试段的起始横坐标及结束横坐标，并发送给测试控制模块75；

测试控制模块75根据接收到的起始横坐标及结束横坐标标记为切换时间，即测试时间为5-6小时，并将所述测试控制周期发送到信号分析模块50及数据保存模块60中；

当进行测试时，当列车连续运行到第5个小时时，信号分析模块50及数据保存模块60对之后的一个小时内获得测试数据不予分析及保存；

由此，减少本发明对于信号分析模块50的运算能力及数据保存模块60的存储空间要求。

显然，上述实施例仅仅是为了更清楚的表达本发明技术方案所作的举例，而非对本发明实施方式的限定。对于本领域技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，在不脱离本发明构思的前提下，这些都属于本发明的保护范围。因此本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种轨道车辆和轨道电路电磁兼容性测试系统，其特征在于，包括直流电压传感器，综合处理模块，信号转换模块、参数设置模块、信号分析模块；

其中，所述综合处理模块、所述信号转换模块及所述信号分析模块依次相连，所述综合处理模块与所述直流电压传感器相连；

所述一种轨道车辆和轨道电路电磁兼容性测试系统还包括至少一个与所述综合处理模块相连的直流电流传感器；

所述综合处理模块用于将接收到的所述直流电压测量信号及所述直流电流测量信号发送给所述信号转换模块；

所述信号分析模块用于根据所述预设参数计算接收到的所述直流电压测量信号及所述直流电流测量信号的有效值，并生成有效制曲线，并显示所述有效值曲线；还用于对接收到的所述直流电流测量信号根据所述预设参数进行时域分析及频域分析，并显示时域特性曲线与频域特性曲线。

2.如权利要求1所述的一种轨道车辆和轨道电路电磁兼容性测试系统，其特征在于，还包括电流整合模块；

其中，所述电流整合模块包括输出端和至少一个输入端，所述电流整合模块的每个输入端与一个所述直流电流传感器相连，所述电流整合模块的输出端与所述综合处理模块的输入端相连；所述电流整合模块用于将接收到的多路直流电流测量信号整合成一路直流电流测量信号，并将整合后的直流电流测量信号发送给所述综合处理模块。

3.如权利要求1所述的一种轨道车辆和轨道电路电磁兼容性测试系统，其特征在于，还包括交流电流传感器，所述交流电流传感器的输出端与所述综合处理模块相连；所述交流电流模块用于测量列车中的电气设备，并将检测到的交流电流测量信号发送到所述综合处理模块；

所述综合处理模块还用于将接收到的所述交流电流测量信号发送到所述信号转换模块；

所述信号转换模块还用于将接收到的所述交流电流测量信号转换成数字信号，并发送到所述信号分析模块；

所述信号分析模块还用于计算接收到的所述交流电流测量信号的有效值，并生成有效制曲线，并显示所述有效值曲线。

4.如权利要求1-3中任一所述的一种轨道车辆和轨道电路电磁兼容性测试系统，其特征在于，所述信号分析模块包括信号积分模块、显示模块；

其中，所述信号积分模块的一端与所述信号转换模块相连，所述信号积分模块的另一端与所述显示模块相连；

所述信号积分模块用于根据所述预设参数对接收到的所述直流电压测量信号、所述直流电流测量信号、所述交流电流测量信号中的一种或多种进行采样，并根据采样结果计算并生成所述直流电压测量信号的有效值曲线、所述直流电流测量信号的有效值曲线、所述交流电流测量信号的有效值曲线中的一种或多种，并将所述有效值曲线中的一种或多种发送到所述显示模块。

5.如权利要求1-4中任一所述的一种轨道车辆和轨道电路电磁兼容性测试系统，其特征在于，所述信号分析模块包括时域分析模块、显示模块；

其中，所述时域分析模块的一端与所述信号转换模块相连，所述时域分析模块的另一端与所述显示模块相连；

所述时域分析模块用于根据所述预设参数对接收到的所述直流电流测量信号和/或所述交流电流测量信号进行滤波、积分并采样，并根据所述采样结果生成时域特性波形，并将所述时域特性波形发送给所述显示模块。

6.如权利要求1-5中任一所述的一种轨道车辆和轨道电路电磁兼容性测试系统，其特征在于，所述信号分析模块包括频域分析模块、显示模块

所述频域分析模块的一端与所述信号转换模块相连，所述频域分析模块的另一端与所述显示模块相连

所述频域分析模块用于根据所述预设参数对接收到的所述直流电流测量信号和/或所述交流电流测量信号进行快速傅里叶变换，并根据所述快速傅里叶变换的结果生成频域特性波形，并将所述频域特性波形发送个所述显示模块。

7.如权利要求6所述的一种轨道车辆和轨道电路电磁兼容性测试系统，其特征在于，所述信号处理模块还包括堆叠处理模块，所述预设参数还包括堆叠率，所述堆叠处理模块读取所述窗长、所述采样频率及所述堆叠率，并根据所述堆叠率及所述窗长计算取样间隔，并根据所述采样频率及所述取样间隔对接收到的所述直流电流测量信号和/或所述交流电流测量信号进行堆叠处理，并将堆叠处理结果发送给所述频域分析模块，所述频域分析模块根据所述堆叠处理结果进行快速傅里叶变换，并生成频域特性波形，并将所述频域特性波形发送个所述显示模块。

8.如权利要求6或7所述的一种轨道车辆和轨道电路电磁兼容性测试系统，其特征在于，所述信号处理模块还包括噪声杂散电流分析模块，所述噪声杂散电流分析模块的一端与所述频域分析模块相连，所述噪声杂散电流分析模块的另一端与所述显示模块相连，所述预设参数还包括噪声电流均值时间；

所述噪声杂散电流分析模块中预存有噪声权因子；

所述噪声杂散电流分析模块用于获取所述频域分析模块生成的频域特性波形，并根据所述频域特性波形获得所述直流电流测量信号和/或所述交流电流测量信号中的各个频率的电流分量；噪声杂散电流分析模块还用于根据所述各个频率的电流分量、所述噪声权因子及所述预设参数计算所述直流电流测量信号和/或所述交流电流测量信号中的噪声杂散电流，并生成所述噪声杂散电流曲线，并将所述噪声杂散电流曲线发送给所述显示模块，所述显示模块还用于显示所述噪声杂散电流曲线。

9.如权利要求1-8中任一所述的一种轨道车辆和轨道电路电磁兼容性测试系统，其特征在于，还包括速度传感器，所述信号分析模块还包括速度计算模块，所述速度传感器的输出端与所述综合处理模块的输入端相连；

所述速度计算模块用于根据所述速度传感器测得的列车速度信号计算列车速度，并生成列车速度曲线，并将所述列车速度曲线发送给所述显示模块。

10.如权利要求1-9中任一所述的一种轨道车辆和轨道电路电磁兼容性测试系统，其特征在于，还包括数据保存模块；

所述数据保存模块的一端与所述信号转换模块相连所述数据保存模块用于保存所述信号转换模块输出的数字信号。