机车信号设备抗牵引电流谐波干扰测试装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于基于虚拟仪器的铁路信号设备测试领域，用于对机车信号设备进行准确、高效的抗牵弓I电流谐波干扰测试。
【背景技术】
[0002]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，在对机车信号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。I)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，容易造成误判，且临界状态测试过程中瞬态过程不能捕捉。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。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是:解决现有机车信号设备抗牵引电流谐波干扰测试技术中存在的问题。
[0004]本实用新型的技术方案是:
[0005]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1、模拟钢轨I1、钢轨I电流传感器、钢轨II电流传感器、钢轨
1、钢轨I1、发送端耦合装置、接收端耦合装置、连接线缆、通用机车发码器、接口板；被测设备为机车信号设备，包括机车接收线圈1、机车接收线圈I1、机车信号主机。
[0006]模拟钢轨1、模拟钢轨I1、钢轨1、钢轨I1、连接线缆、发送端耦合装置、接收端耦合装置用来模拟现场测试环境，其中连接线缆用来模拟列车分路；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、机车信号灯状态的采集；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；接口板由继电器阵列电路组成，实现机车信号灯的亮与灭状态至继电器吸起与落下状态转换，通过PXI多功能采集卡数字输入功能实现PC机LabVIEW软件平台对接口板继电器状态的采集，进而实现在牵引电流谐波干扰下对机车信号设备工作状态的采集。
[0007]其中，对于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。通过PXI多功能采集卡模拟输出端口 AOO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，通过机车接收线圈1、机车接收线圈II耦合到机车信号主机中；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多功能采集卡的A10、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。
[0008]所述的构成该装置的器件之间的连接为:
[0009]PXI多功能采集卡安装在PXI机箱槽内，其模拟输出AOO、GND端口分别与功放的输入IMKINl端口连接，功放的输出0UT0、0UT1端口分别与接收端耦合装置、发送端耦合装置的中点连接。
[0010]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 一端与与钢轨II的一端连接。
[0011]PXI多功能采集卡的模拟输入ΑΙ0、GND端口分别与钢轨I电流传感器的输出S-0UT0, S-OUTl端口连接；PXI多功能采集卡的模拟输入AIUGND端口分别与钢轨II电流传感器的输出S-OUT2、S-OUT3端口连接。
[0012]PXI多功能采集卡的数字输入D1?DI7端口分别与接口板的输出L-11、LU-1I,U-11、U2-11、HU-11、U-11、H-11、B-1I 端口连接。
[0013]机车信号主机的X27或X28插座的L、LU、U、U2、HU、U、H、B.50VGND端口分别与接口板的输入 L-1、LU-1、U-1、U2-1、HU-1、U-1、H-1、B-1、50VGND-1 端口 连接。
[0014]接口板的第一至第八继电器接点的定接点分别经第九至第十六电阻与GND连接，接口板的输出 L-11、LU-11、U-11、U2-11、HU-11、U-11、H-11、B-1I 端口分别与接口板的第一至第八继电器接点的定接点连接；接口板的第一至第八继电器接点的动接点分别与VCC连接。
[0015]发送端耦合装置的两端并接在模拟钢轨1、模拟钢轨II另一端上；接收端耦合装置的两?而并接在钢轨1、钢轨II上。
[0016]PC机通过MX1-Express电缆与PXI机箱的ΜΧΙ-Express控制器端口连接。
[0017]PC机安装Window操作系统以及LabVIEW软件平台和驱动程序。
[0018]测试时，通用机车发码器的机车信号输出端分别与模拟钢轨1、模拟钢轨II的另一端连接；连接线缆分别与钢轨1、钢轨II的另一端连接；机车接收线圈1、机车接收线圈II分别垂直固定在钢轨1、钢轨II之上。
[0019]模拟钢轨I由模拟钢轨I电阻、模拟钢轨I电感串联连接成，模拟钢轨II由模拟钢轨II电阻、模拟钢轨II电感串联连接成；模拟钢轨I与钢轨I的电阻、电感值分别相等，模拟钢轨II与钢轨II的电阻、电感值分别相等。
[0020]接收端耦合装置、发送端耦合装置是扼流变压器或空心线圈，当被测设备为站内设备时，采用扼流变压器，当被测设备为区间设备时，采用空心线圈。
[0021]本实用新型的有益效果是:机车信号设备抗牵引电流谐波干扰测试装置，测试操作界面采用虚拟仪器面板，操作简便；多种谐波叠加并同时输出，达到与现场实际情况的逼近；不平衡电流谐波干扰闭环自动调整，省去了人工调整的环节，提高了测试效率；被测设备临界状态瞬态过程准确捕捉，找到科学的干扰临界限值；PXI机箱、PXI多功能采集卡，抗干扰能力强、精度高、速度快；各类谐波干扰测试无需人工干预，避免了人为误差，缩短了测量时间并提高了测试精度。
【附图说明】
[0022]图1是机车信号设备抗牵引电流谐波干扰测试装置结构原理图。
[0023]图2是PXI机箱接口端子电路连接图。
[0024]图3是接口板电路原理图。
[0025]图4是机车信号设备抗牵引电流谐波干扰测试装置测试流程图。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图对本实用新型进一步说明。
[0027]机车信号设备抗牵引电流谐波干扰测试装置，如图1、图2、图3。该装置包括PC机
1、PXI多功能采集卡2、PXI机箱3、功放4、模拟钢轨I 5_1、模拟钢轨II 5_2、钢轨I电流传感器6-1、钢轨II电流传感器6-2、钢轨I 7-1、钢轨117-2、接收端耦合装置9、发送端耦合装置10、连接线缆11、通用机车发码器12、接口板14 ;机车接收线圈I 8-1、机车接收线圈II 8-2、机车信号主机13构成被测设备，所述的构成该装置的器件之间的连接为:
[0028]PXI多功能采集卡2安装在PXI机箱3槽内，其模拟输出A00、GND端口分别与功放4的输入INO、INl端口连接，功放4的输出OUTO、OUTl端口分别与接收端耦合装置9、发送端耦合装置10的中点连接；接收端耦合装置9、发送端耦合装置10是扼流变压器或空心线圈，当被测设备为站内设备时，采用扼流变压器，当被测设备为区间设备时，采用空心线圈。
[0029]钢轨I电流传感器6-1安装在模拟钢轨I 5-1的一端，模拟钢轨I 5_1的一端与钢轨I 7-1的一端连接；钢轨II电流传感器6-2安装在模拟钢轨II 5-2的一端，模拟钢轨II 5-2 一端与与钢轨II 7-2的一端连接。
[0030]PXI多功能采集卡2的模拟输入A10、GND端口分别与钢轨I电流传感器6_1的输出S-OUTO、S-OUTl端口连接；PXI多功能采集卡2的模拟输入AIUGND端口分别与钢轨II电流传感器6-2的输出S-0UT2、S-0UT3端口连接。
[0031]PXI多功能采集卡2的数字输入D1?DI7端口分别与接口板14的输出L-11、LU-11、U-11、U2-11、HU-11、U-11、H-11、B-1I 端口连接。
[0032]机车信号主机13的X27或X28插座的L、LU、U、U2、HU、U、H、B.50VGND端口分别与接口板 14 的输入 L-1、LU-1、U-1、U2-1、HU-1、U-1、H-1、B-1、50VGND-1 端口连接。
[0033]接口板14的第一至第八继电器接点Kl?K8的定接点分别经第九至第十六电阻R9 ?R16 与 GND 连接，接口板 14 的输出 L-11、LU-11、U-11、U2-11、HU_I1、U-11、H-11、B-1I端口分别与接口板14的第一至第八继电器接点Kl?K8的定接点连接；接口板14的第一至第八继电器接点Kl?K8的动接点分别与VCC连接；其中VCC为5V电源。
[0034]发送端耦合装置10的两端并接在模拟钢轨I 5-1、模拟钢轨II 5-2另一端上；接收端耦合装置9的两端并接在钢轨I 7-1、钢轨II 7-2上。
[0035]PC机I通过MX1-Express电缆与PXI机箱3的ΜΧΙ-Express控制器端口连接；
[0036]PC机I安装Window操作系统以及LabVIEW软件平台和驱动程序。
[0037]测试时，通用机车发码器12的机车信号输出端分别与模拟钢轨I 5-1、模拟钢轨II 5-2的另一端连接；连接线缆11分别与钢轨I 7-2、钢轨II 7_2的另一端连接，模拟列车分路；机车接收线圈I 8-1、机车接收线圈II 8-2按155±5mm距离分别垂直固定在钢轨
I7-1、钢轨II 7-2之上。
[0038]模拟