CN207114649U - 一种列车对轨旁计轴器的磁场干扰测量系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种列车对轨旁计轴器的磁场干扰测量系统。本实用新型所提供的列车对轨旁计轴器的磁场干扰测量系统信号转换模块、与所述信号转换模块相连的上位机、以及至少一个与所述信号转换模块相连的三轴磁场天线。本实用新型所提供的列车对轨旁计轴器的磁场干扰测量系统，可实现对高频磁场及低频磁场的X、Y、Z三个方向的各个频点有效值的测量，满足各种标准要求及测量需要；还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。

Description

一种列车对轨旁计轴器的磁场干扰测量系统

本申请要求了2016年09月01日提交中国专利局的，申请号为201621007230.1，发明名称为“一种列车对轨旁计轴器的磁场干扰测量系统”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本实用新型涉及轨道交通技术领域，具体涉及一种列车对轨旁计轴器的磁场干扰测量系统。

背景技术

随着列车电气化的快速发展，城轨车辆的电磁环境日益复杂，不仅需要考虑车辆内部电气或电子设备的电磁兼容问题，还需要考虑其与轨旁设备(如，计轴器等)间的电磁兼容问题。轨道计轴器用以检测列车通过铁路上某一点(计轴点)的车轴数,以检查两个计轴点之间或轨道区段内的空间情况,或判定列车通过计轴点的时间，自动校正列车行驶里程等的设备，其在运行过程中的安全性非常重要。但是我国目前对于列车对轨旁设备的电磁干扰测定方法及相关系统，还处于一片空白的状态。因此，有必要提供一种列车对轨旁计轴器的磁场干扰测量系统。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的缺陷，提供一种列车对轨旁计轴器的磁场干扰测量系统。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种列车对轨旁计轴器的磁场干扰测量系统，包括：信号转换模块、与所述信号转换模块相连的上位机、以及至少一个与所述信号转换模块相连的三轴磁场天线；

所述三轴磁场天线用于接收第一电磁辐射信号、第二电磁辐射信号、第三电磁辐射信号，并将接收到的所述第一电磁辐射信号、第二电磁辐射信号、第三电磁辐射信号转换为第一电压信号、第二电压信号、第三电压信号，并将所述第一电压信号、第二电压信号、第三电压信号发送至所述信号转换模块，其中，第一电磁辐射信号、第二电磁辐射信号及第三电磁辐射信号分别为磁场的X轴方向电磁辐射信号、Y轴方向电磁辐射信号及Z轴方向电磁辐射信号，所述X轴、Y轴及Z轴两两相互垂直；

所述信号转换模块用于将接收到的第一电压信号、第二电压信号及第三电压信号转换成第一数字信号、第二数字信号及第三数字信号，并将所述第一数字信号、第二数字信号及第三数字信号中的一种或多种发送到所述上位机。

在本实用新型一实施例中，所述上位机包括存储器、至少一个处理器及可执行代码，所述可执行代码存储于所述存储器内并被配置成由所述至少一个处理器执行，以实现对所接收到的所述第一数字信号、第二数字信号及第三数字信号中的一种或多种进行信号分析，并向用户反馈分析结果。

进一步的，在本实用新型一实施例中，所述上位机还用于将接收到的所述第一数字信号、第二数字信号及第三数字信号中的一种或多种保存到所述存储器中。

在本实用新型一实施例中，所述三轴磁场天线包括三轴低频磁场天线和三轴高频磁场天线，其中，所述三轴低频磁场天线用于接收第一低频电磁辐射信号、第二低频电磁辐射信号、第三低频电磁辐射信号，并将接收到的所述第一低频电磁辐射信号、第二低频电磁辐射信号、第三低频电磁辐射信号转换为第一低频电压信号、第二低频电压信号、第三低频电压信号，并将所述第一低频电压信号、第二低频电压信号、第三低频电压信号发送至所述信号转换模块；

所述三轴高频磁场天线用于接收第一高频电磁辐射信号、第二高频电磁辐射信号、第三高频电磁辐射信号，并将接收到的所述第一高频电磁辐射信号、第二高频电磁辐射信号、第三高频电磁辐射信号转换为第一高频电压信号、第二高频电压信号、第三高频电压信号，并将所述第一高频电压信号、第二高频电压信号、第三高频电压信号发送至所述信号转换模块。

进一步地，所述三轴低频磁场天线包括三个输出端，所述三轴高频磁场天线包括三个输出端，所述信号转换模块包括输出端及六个输入端；

所述三轴低频磁场天线的三个输出端、所述三轴高频磁场天线的三个输出端与所述信号转换模块的六个输入端分别相连；所述信号转换模块的输出端与所述上位机相连；

所述三轴低频磁场天线的三个输出端分别用于输出所述第一低频电压信号、第二低频电压信号及第三低频电压信号；

所述三轴高频磁场天线的三个输出端分别用于输出所述第一高频电压信号、第二高频电压信号及第三高频电压信号。

进一步地，所述三轴低频磁场天线的测量频率范围为10kHz-100kHz；所述三轴高频磁场天线的测量频率范围为100kHz-1.3MHz。

在本实用新型一实施例中，所述信号转换模块还用于根据(用户)预设的通道参数将所述第一数字信号、第二数字信号及第三数字信号中的一种或多种发送到上位机。

本实用新型的有益效果如下：

1)本实用新型所提供的列车对轨旁计轴器的磁场干扰测量系统，可实现对低频磁场及高频磁场的X、Y、Z三个方向的各个频点有效值的测量，满足各种标准要求及测量需要；

2)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

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1是本实用新型实施例所提供的列车对轨旁计轴器磁场干扰测量系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

实施例1

图1是本实用新型实施例提供的列车对轨旁计轴器磁场干扰测量系统的示意图。

如图1所示，一种列车对轨旁计轴器的磁场干扰测量系统，包括：三轴磁场天线100、信号转换模块200、上位机300，其中，所述的三轴磁场天线100、所述信号转换模块200、上位机300依次相连；

所述三轴磁场天线100用于接收第一电磁辐射信号、第二电磁辐射信号、第三电磁辐射信号，并将接收到的所述第一电磁辐射信号、第二电磁辐射信号、第三电磁辐射信号转换为第一电压信号、第二电压信号、第三电压信号，并将所述第一电压信号、第二电压信号、第三电压信号发送至所述信号转换模块，其中，第一电磁辐射信号、第二电磁辐射信号及第三电磁辐射信号分别为磁场的X轴方向电磁辐射信号、Y轴方向电磁辐射信号及Z轴方向电磁辐射信号，所述X轴、Y轴及Z轴两两相互垂直；

所述信号转换模块200用于将接收到的第一电压信号、第二电压信号及第三电压信号转换成第一数字信号、第二数字信号及第三数字信号，并根据(用户)预设的通道参数选择将所述第一数字信号、第二数字信号及第三数字信号中的一种或多种发送到上位机300；

所述上位机300中设置有用于进行信号处理的分析软件，上位机300通过所述分析软件根据用户预设的参数对所接收到的第一数字信号、第二数字信号及第三数字信号中的一种或多种进行信号分析，并向用户反馈分析结果。

可以理解的是，所述信号分析包括但不限于对接收到的所述总直流电流、所述直流电压、所述交流电流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；

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等。

在本实用新型一实施例中，所述三轴磁场天线100包括三轴低频磁场天线110和三轴高频磁场天线120；其中，所述三轴低频磁场天线110用于第一低频电磁辐射信号、第二低频电磁辐射信号、第三低频电磁辐射信号，并将接收到的所述第一低频电磁辐射信号、第二低频电磁辐射信号、第三低频电磁辐射信号转换为第一低频电压信号、第二低频电压信号、第三低频电压信号，并将所述第一低频电压信号、第二低频电压信号、第三低频电压信号发送至所述信号转换模块200；

所述三轴高频磁场天线120用于第一高频电磁辐射信号、第二高频电磁辐射信号、第三高频电磁辐射信号，并将接收到的所述第一高频电磁辐射信号、第二高频电磁辐射信号、第三高频电磁辐射信号转换为第一高频电压信号、第二高频电压信号、第三高频电压信号，并将所述第一高频电压信号、第二高频电压信号、第三高频电压信号发送至所述信号转换模块200。

进一步地，在该实施例中，所述三轴低频磁场天线110包括三个输出端，所述三轴高频磁场天线120包括三个输出端，所述信号转换模块200包括输出端及六个输入端；

所述三轴低频磁场天线110的三个输出端、所述三轴高频磁场天线120的三个输出端与所述信号转换模块200的六个输入端分别相连；所述信号转换模块200的输出端与所述上位机300相连；

所述三轴低频磁场天线110的三个输出端分别用于输出所述第一低频电压信号、第二低频电压信号及第三低频电压信号；

所述三轴高频磁场天线120的三个输出端分别用于输出所述第一高频电压信号、第二高频电压信号及第三高频电压信号。

进一步地，在该实施例中，所述三轴低频磁场天线110的测量频率范围为 10kHz-100kHz；所述三轴高频磁场天线120的测量频率范围为100kHz-1.3MHz。

在本实用新型一具体应用场景中，所述三轴低频磁场天线110包括由德国SCHWARZBECK公司生产的RSAL 5340及其配套的保护壳RSA COVER，三轴高频磁场天线120包括由德国SCHWARZBECK公司生产的RSAH 5324及其配套的保护壳RSA COVER，信号转换模块200包括由NATIONAL INSTRUMENT公司生产的3U PXI Express机箱及8通道数字化仪 PXI-5105，上位机300包括笔记本电脑，上位机300配置有Express Card接口，上位机300 中预设有用于进行信号处理的分析软件；

在使用本实用新型所提供的列车对轨旁计轴器的磁场干扰测量系统进行测试时，三轴低频磁场天线110及三轴高频磁场天线120通过其保护壳RSA COVER固定在铁轨的一侧，并通过电缆与信号转换模块200相连；

在测试前，测试人员可以按照CLC/TS EN 50238-3等标准要求在上位机300的分析软件中设置预设参数(如，积分时间、采样率、堆叠率)，并将上位机300的分析软件设置为离线分析模式；

在测试时，信号转换模块200将接收到的X轴方向、Y轴方向及Z轴方向的电压信号，以数字信号的形式发送给上位机300，上位机300对接收到的信号只进行时域显示，不进行频域分析；上位机300将接收到的所述信号转换模块200发送的X轴方向、Y轴方向及Z轴方向的电压信号均保存到上位机300自身的存储设备中；

在测试结束后，上位机300中的分析软件读取存储设备中的存储数据，并将存储数据的电压值转换为磁场强度，对转换后的数据进行信号处理，如滤波处理、快速傅里叶变换及有效值积分等。

显然，上述实施例仅仅是为了更清楚的表达本实用新型技术方案所作的举例，而非对本实用新型实施方式的限定。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，在不脱离本实用新型构思的前提下，这些都属于本实用新型的保护范围。因此本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种列车对轨旁计轴器的磁场干扰测量系统，其特征在于，包括：信号转换模块、与所述信号转换模块相连的上位机、以及至少一个与所述信号转换模块相连的三轴磁场天线；

所述三轴磁场天线用于接收第一电磁辐射信号、第二电磁辐射信号、第三电磁辐射信号，并将接收到的所述第一电磁辐射信号、第二电磁辐射信号、第三电磁辐射信号转换为第一电压信号、第二电压信号、第三电压信号，并将所述第一电压信号、第二电压信号、第三电压信号发送至所述信号转换模块，其中，第一电磁辐射信号、第二电磁辐射信号及第三电磁辐射信号分别为磁场的X轴方向电磁辐射信号、Y轴方向电磁辐射信号及Z轴方向电磁辐射信号，所述X轴、Y轴及Z轴两两相互垂直；

所述信号转换模块用于将接收到的第一电压信号、第二电压信号及第三电压信号转换成第一数字信号、第二数字信号及第三数字信号，并将所述第一数字信号、第二数字信号及第三数字信号中的一种或多种发送到上位机。

2.如权利要求1所述的列车对轨旁计轴器的磁场干扰测量系统，其特征在于，所述三轴磁场天线包括三轴低频磁场天线和三轴高频磁场天线；其中，所述三轴低频磁场天线用于接收第一低频电磁辐射信号、第二低频电磁辐射信号、第三低频电磁辐射信号，并将接收到的所述第一低频电磁辐射信号、第二低频电磁辐射信号、第三低频电磁辐射信号转换为第一低频电压信号、第二低频电压信号、第三低频电压信号，并将所述第一低频电压信号、第二低频电压信号、第三低频电压信号发送至所述信号转换模块；

所述三轴高频磁场天线用于接收第一高频电磁辐射信号、第二高频电磁辐射信号、第三高频电磁辐射信号，并将接收到的所述第一高频电磁辐射信号、第二高频电磁辐射信号、第三高频电磁辐射信号转换为第一高频电压信号、第二高频电压信号、第三高频电压信号，并将所述第一高频电压信号、第二高频电压信号、第三高频电压信号发送至所述信号转换模块。

3.如权利要求2所述的列车对轨旁计轴器的磁场干扰测量系统，其特征在于，所述三轴低频磁场天线包括三个输出端，所述三轴高频磁场天线包括三个输出端，所述信号转换模块包括输出端及六个输入端；

所述三轴低频磁场天线的三个输出端、所述三轴高频磁场天线的三个输出端与所述信号转换模块的六个输入端分别相连；所述信号转换模块的输出端与所述上位机相连；

所述三轴低频磁场天线的三个输出端分别用于输出所述第一低频电压信号、第二低频电压信号及第三低频电压信号；

所述三轴高频磁场天线的三个输出端分别用于输出所述第一高频电压信号、第二高频电压信号及第三高频电压信号。

4.如权利要求2所述的列车对轨旁计轴器的磁场干扰测量系统，其特征在于，所述三轴低频磁场天线的测量频率范围为10kHz-100kHz；所述三轴高频磁场天线的测量频率范围为100kHz-1.3MHz。

5.如权利要求1所述的列车对轨旁计轴器的磁场干扰测量系统，其特征在于，所述上位机包括存储器、至少一个处理器及可执行代码，所述可执行代码存储于所述存储器内并被配置成由所述至少一个处理器执行，以实现对所接收到的所述第一数字信号、第二数字信号及第三数字信号中的一种或多种进行信号分析，并向用户反馈分析结果。

6.如权利要求5所述的列车对轨旁计轴器的磁场干扰测量系统，其特征在于，所述上位机还用于将接收到的所述第一数字信号、第二数字信号及第三数字信号中的一种或多种保存到所述存储器中。

7.如权利要求1所述的列车对轨旁计轴器的磁场干扰测量系统，其特征在于，所述信号转换模块还用于根据预设的通道参数将所述第一数字信号、第二数字信号及第三数字信号中的一种或多种发送到上位机。