[发明专利]基于虚拟仪器的轨道电路抗牵引电流干扰测试装置

说明书

基于虚拟仪器的轨道电路抗牵引电流干扰测试装置，属于铁路信号设备抗牵引电流干扰测试领域。解决了轨道电路抗牵引电流干扰测试的问题；该装置的PXI多功能采集卡模拟输出经功放与发送端耦合装置、接收端耦合装置中点连接；钢轨I、II电流传感器安装在模拟钢轨I、II的一端；发送端耦合装置的两端并接在模拟钢轨I、II的另一端上；钢轨I、II电流传感器输出与PXI多功能采集卡的模拟输入端口连接；接收端耦合装置两端并接在钢轨I、II上；轨道继电器接点与PXI多功能采集卡的数字输入端口连接。该装置可同时输出多种叠加的谐波干扰，对被测设备临界干扰的瞬态过程能够精确捕捉，每次测试无需人工干预，测试精度提高并且缩短了测量时间。

技术领域

本发明属于基于虚拟仪器的铁路信号设备测试领域，用于对轨道电路设备进行准确、高效的抗牵引电流干扰测试。

背景技术

铁路信号设备是铁路系统中易受干扰的设备，尤其在电力牵引区段，牵引电流极易对地面和车载信号设备形成强干扰。重载、高速铁路已在中国大规模运用，但牵引干扰电流影响铁路信号设备工作的事件屡有发生。目前，在对轨道电路设备进行抗牵引电流谐波干扰测试中，利用信号发生器、信号分析仪等独立的测量仪器组合搭建，测试过程有如下不足。1)信号发生器一次只能输出一种谐波，而现场实际中某一带内多种谐波并存。2)测试过程中，实现固定谐波比例，施加的不平衡牵引电流需要人工反复调整。3)被测设备的工作状态需要人工观察，测试时间长极易引起人眼疲劳，从而导致漏判、误判，并且临界干扰测试的瞬态过程不能捕捉。4)依靠人工逐次测试并记录结果，存在测试人员多、测试时间长、重复性和数据处理同步性差、测试结果精度低。测试中，对出现的问题也不能快速分析与诊断。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：解决现有轨道电路设备抗牵引电流干扰测试技术中存在的问题。

本发明的技术方案是：

基于虚拟仪器的轨道电路抗牵引电流干扰测试装置，包括PC机、PXI多功能采集卡、PXI机箱、功放、模拟钢轨I、模拟钢轨II、钢轨I电流传感器、钢轨II电流传感器、钢轨I、钢轨II、发送端耦合装置、接收端耦合装置、轨道继电器接点电路；被测设备为轨道电路设备，包括发送设备和接收设备。

模拟钢轨I、模拟钢轨II、钢轨I、钢轨II、发送端耦合装置、接收端耦合装置用来仿真现场测试环境；PC机、PXI多功能采集卡、PXI机箱用来实现牵引电流谐波干扰的输出、钢轨电流信息的采集、轨道继电器状态的采集；钢轨I电流传感器、钢轨II电流传感器用来测量钢轨电流信息；轨道继电器接点电路实现继电器由吸起与落下状态至高电平与低电平转换，通过PXI多功能采集卡数字输入功能实现PC机LabVIEW软件平台对轨道继电器状态的采集，进而实现在牵引电流谐波干扰下对轨道电路设备工作状态的采集。

其中牵引电流谐波干扰生成，利用LabVIEW的信号生成工具包中的正弦信号子函数在PC机LabVIEW软件平台上，生成不同类型、幅度可调的谐波干扰，通过PXI多功能采集卡模拟输出端口AO0输出，再通过功放功率放大后分别进入发送端耦合装置中点、接收端耦合装置中点，进入到接收设备中；钢轨I电流传感器、钢轨II电流传感器用来测量钢轨电流信息，并把钢轨电流信息输送到PXI多功能采集卡AI0、AI1端口，经过PXI多功能采集卡模数转换(ADC)，把数字信号再输送到PC机LabVIEW软件平台，通过与设定值比较结果做出自动调整，使得谐波干扰满足要求。

所述的构成该装置的器件之间的连接为：

PXI多功能采集卡安装在PXI机箱槽内，其模拟输出AO0、GND端口分别与功放的输入IN0、IN1端口连接，功放的输出OUT0、OUT1端口分别与发送端耦合装置、接收端耦合装置中点连接。

钢轨I电流传感器安装在模拟钢轨I的一端，模拟钢轨I的一端与钢轨I的一端连接；钢轨II电流传感器安装在模拟钢轨II的一端，模拟钢轨II的一端与与钢轨II的一端连接。