CN214375023U - 一种列车电磁辐射的测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种列车电磁辐射的测量装置，包括：传感模块、频率变化模块、频谱分析模块；其中，所述传感模块测量得到所述列车行驶目标线路对应的电磁辐射场强，所述频率变化模块将所述传感器测量得到的电磁辐射场强转换为有效频段的电压信号；所述频谱分析模块对频率变化模块转换得到的有效频段的电压信号数字进行频谱分析，得到频谱数据，所述频谱数据作为所述列车对应目标线路的电磁辐射数据，用于评估所述列车产生的电磁辐射影响。基于本实用新型列车电磁辐射的测量装置，能够在列车行驶过程中，准确测量列车产生的电磁辐射数据，从而为评估列车产生的电磁辐射影响提供有效的数据支持。
Description
技术领域
本文件涉及数据处理技术领域，尤其涉及一种列车电磁辐射的测量装置。
背景技术
近年来，高速铁路在我国迅速发展，越来越多型号的列车在全国范围运行。列车采用25KV交流电力牵引供电系统，牵引电机和弓网离线造成的火花放电均会产生电磁干扰。为了控制列车运行产生的电磁干扰对周围敏感电子通信设备的影响，国家对电磁辐射限值有一定的合规要求。
为此，本实用新型旨在提供一种能够准确对列车电磁辐射进行测量的装置。
实用新型内容
本申请实施例目的是提供一种列车电磁辐射的测量装置，能够准确、便捷地按照相关合规要求，对列车外部电磁辐射进行测量，从而评估列车产生的电磁辐射影响提供有效的数据支持。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种列车电磁辐射的测量装置，包括：传感模块、频率变化模块、频谱分析模块；其中，所述传感模块测量得到所述列车行驶目标线路对应的电磁辐射场强，所述频率变化模块将所述传感器测量得到的电磁辐射场强转换为有效频段的电压信号；所述频谱分析模块对频率变化模块转换得到的有效频段的电压信号数字进行频谱分析，得到频谱数据，所述频谱数据作为所述列车对应目标线路的电磁辐射数据，用于评估所述列车产生的电磁辐射影响。
可选地，所述传感器包括：
近场传感器，设置在所述列车的第一位置，根据所述列车行驶测量得到所述列车行驶目标线路对应的近场电磁辐射场强。
可选地，所述第一位置位于所述列车内部，且与地面的垂直距离为1m至 1.4m。
可选地，所述传感器还包括：
远场传感器，设置在所述目标线路的第二位置，在所述列车经过所述第二位置时，测量得到所述列车的外场电磁辐射数据，所述第二位置为符合列车电磁辐射合规检测的外部环境测量位置，不跟随所述列车行驶发生变化。
可选地，所述第二位置与所述列车的水平距离为18m至22m，与地面的垂直距离为2m至2.5m。
可选地，所述频率变化模块包括：衰减器、选频滤波器和混频器；其中，所述衰减器对所述传感模块测量得到的电磁辐射场强进行衰减；所述选频滤波器对所述衰减器衰减后的电磁辐射场强进行选频滤波；所述混频器对选频滤波后的电磁辐射场强进行针对有效频段的混频，得到属于有效频段的电压信号。
可选地，所述频谱分析模块包括：数字下变频器和快速傅里叶变化器；其中，所述数字下变频器对属于所述混频器混频得到的有效频段的电压信号进行数字下变频，生成数字信号；所述快速傅里叶变化器对所述数字下变频器生成的数字信号进行快速傅里叶变化，得到所述列车的频谱数据。
可选地，所述测量装置还包括：
数字荧光显示模块，将所述频谱分析模块生成所述列车对应目标线路的电磁辐射场强转换为电磁辐射频谱图进行显示并记录。
可选地，所述测量装置还包括：
信号捕获模块和高速传输存储模块；其中，所述信号捕获模块将所述快速傅里叶变化器得到的频谱数据捕获并提供给高速传输存储模块；所述高速传输存储模块将所述信号捕获模块提供的频谱数据进行存储。
可选地，所述测量装置还包括：
网络接口模块，基于TCP/IP协议提供所述频谱数据的网络调用。
基于本实用新型列车电磁辐射的测量装置，能够在列车行驶过程中，准确测量列车产生的电磁辐射数据，从而为评估列车产生的电磁辐射影响提供有效的数据支持。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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申请实施例中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的列车外部电磁辐射的测量装置的第一种结构示意图。
图2为本申请实施例提供的列车外部电磁辐射的测量装置的第二种结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例，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，都应当属于本说明书保护的范围。
图1是本申请实施例列车外部电磁辐射的测量旨在的结构示意图，包括：传感模块110、频率变化模块120、频谱分析模块130；其中：
所述传感模块110用于测量得到所述列车行驶目标线路对应的电磁辐射场强；
所述频率变化模块120用于将所述传感器测量得到的电磁辐射场强转换为有效频段的电压信号；
所述频谱分析模块130用于对频率变化模块120转换得到的有效频段的电压信号数字进行频谱分析，得到频谱数据，所述频谱数据作为所述列车对应目标线路的电磁辐射数据，用于评估所述列车产生的电磁辐射影响。
显然，基于本实用新型列车电磁辐射的测量装置，能够在列车行驶过程中，准确测量列车产生的电磁辐射数据，从而为评估列车产生的电磁辐射影响提供有效的数据支持。
下面对本实用新型的测量装置进行详细介绍。
图2是本实用新型的测量装置的具体结构的示意图。其中：
频率变化模块120具体包括：衰减器、选频滤波器和混频器。所述衰减器对所述传感模块测量得到的电磁辐射场强进行衰减；所述选频滤波器对所述衰减器衰减后的电磁辐射场强进行选频滤波；所述混频器对选频滤波后的电磁辐射场强进行针对有效频段的混频，得到属于有效频段的电压信号。
频谱分析模块130包括：数字下变频器和快速傅里叶变化器；其中，所述数字下变频器对属于所述混频器混频得到的有效频段的电压信号进行数字下变频(DDC,DigitalDown Converters)，生成数字信号；所述快速傅里叶变化器对所述数字下变频器生成的数字信号进行快速傅里叶变化(FFT，fast Fourier transform)，得到所述列车实时的频谱数据。
此外，在上述基础之上，本实用新型测量装置还可以包括：
数字荧光显示模块，用于将快速傅里叶变化器连续输出的实时频谱数据进行频域波形光栅化，通过叠加累积与映射对频率信号进行电磁辐射频谱图显示以及记录。数字荧光显示模块记录的数据可实现测试结果的再现性和可分析性；
此外，本实用新型测量装置还可以包括：
信号捕获模块和高速传输存储模块；其中，所述信号捕获模块将所述快速傅里叶变化器得到的频谱数据捕获并提供给高速传输存储模块；所述高速传输存储模块将所述信号捕获模块提供的频谱数据进行存储。信号捕获模块和高速传输存储模块主要由高采样率、大存储深度的采集记录单元和磁盘阵列构成，其信号输入端口与实时频谱分析模块的信号输出端口连接，输入信号为通过实时频谱分析模块转换输出的同相(I)和正交(Q)基带信号流，该信号通过信号捕获模块记录并存储至高速传输存储模块，同时可显示在模块内置显示屏上，表现为干扰信号通过实时频谱分析模块处理后的时域波形，并包含干扰信号在实时带宽频段范围内所有频率分量信息。
此外，本实用新型测量装置还可以包括：
网络接口模块，用于基于TCP/IP协议提供所述频谱数据的网络调用。在实际应用中，网络接口模块与计算机进行连接，通过软件界面操作，可实现计算机远程监控测量得到的列车的频谱数据
以上仅对列车电磁辐射的测量装置结构原理进行示例性介绍。应理解，应理解，在不脱离本文上述原理基础之上，还可以进行适当的变化，这些变化也应视为本实用新型的保护范围。
比如，在实际该应用中，本实用新型的传感模块并不限于一个，可以部署在不同位置，以提供更为全面的列车频谱数据。作为其中一种优选方案，传感器可以包括：
近场传感器，设置在所述列车的第一位置(可以位于所述列车内部，且与地面的垂直距离为1m至1.4m)，根据所述列车行驶测量得到所述列车行驶目标线路对应的近场电磁辐射场强。
远场传感器，设置在所述目标线路的第二位置，在所述列车经过所述第二位置时，测量得到所述列车的外场电磁辐射数据，这里第二位置为符合列车电磁辐射合规检测的外部环境测量位置，不跟随所述列车行驶发生变化。
显然，基于上述设计，后续可以结合近场和外场测量得到的列车的电磁辐射数据以综合准确评估列车产生的电磁辐射影响。
综上所述，本实用新型使用实时频谱分析技术(DDC+FFT)可以完全捕获一个频段的电磁骚扰信号；此外，采用数字荧光技术控模型进行频谱图像显示，可以发现电磁骚扰出现的频率并且可以有效记录电磁骚扰的频谱，提高测试结果的再现性和可分析性。
应理解，上述模块均采用的是现有硬件的功能，并未涉及计算机程序和算法的改进。
上述对本申请特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。此外，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，都应当属于本文件的保护范围。
Claims (10)
1.一种列车电磁辐射的测量装置，其特征在于，包括：传感模块、频率变化模块、频谱分析模块；其中，所述传感模块测量得到所述列车行驶目标线路对应的电磁辐射场强，所述频率变化模块将所述传感模块测量得到的电磁辐射场强转换为有效频段的电压信号；所述频谱分析模块对频率变化模块转换得到的有效频段的电压信号进行频谱分析，得到频谱数据，所述频谱数据作为所述列车对应目标线路的电磁辐射数据，用于评估所述列车产生的电磁辐射影响。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，
所述传感模块包括：
近场传感器，设置在所述列车的第一位置，根据所述列车行驶测量得到所述列车行驶目标线路对应的近场电磁辐射场强。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，
所述第一位置位于所述列车内部，且与地面的垂直距离为1m至1.4m。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，
所述传感模块还包括：
远场传感器，设置在所述目标线路的第二位置，在所述列车经过所述第二位置时，测量得到所述列车的外场电磁辐射数据，所述第二位置为符合列车电磁辐射合规检测的外部环境测量位置，不跟随所述列车行驶发生变化。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，
所述第二位置与所述列车的水平距离为18m至22m，与地面的垂直距离为2m至2.5m。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，
所述频率变化模块包括：衰减器、选频滤波器和混频器；其中，所述衰减器对所述传感模块测量得到的电磁辐射场强进行衰减；所述选频滤波器对所述衰减器衰减后的电磁辐射场强进行选频滤波；所述混频器对选频滤波后的电磁辐射场强进行针对有效频段的混频，得到属于有效频段的电压信号。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，
所述频谱分析模块包括：数字下变频器和快速傅里叶变化器；其中，所述数字下变频器对属于所述混频器混频得到的有效频段的电压信号进行数字下变频，生成数字信号；所述快速傅里叶变化器对所述数字下变频器生成的数字信号进行快速傅里叶变化，得到所述列车的频谱数据。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：
数字荧光显示模块，将所述频谱分析模块生成所述列车对应目标线路的电磁辐射场强转换为电磁辐射频谱图进行显示并记录。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：
信号捕获模块和高速传输存储模块；其中，所述信号捕获模块将所述快速傅里叶变化器得到的频谱数据捕获并提供给高速传输存储模块；所述高速传输存储模块将所述信号捕获模块提供的频谱数据进行存储。
10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：
网络接口模块，基于TCP/IP协议提供所述频谱数据的网络调用。
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| CN202023247520.2U CN214375023U (zh) | 2020-12-28 | 2020-12-28 | 一种列车电磁辐射的测量装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113189405A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-07-30 | 中国铁道科学研究院集团有限公司通信信号研究所 | 一种列车外部电磁辐射的测量方法、装置及电子设备 |
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2020
- 2020-12-28 CN CN202023247520.2U patent/CN214375023U/zh active Active
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