抗强电磁干扰的驼峰测速雷达信号光纤传输系统的制作方法

本发明涉及铁路编组站综合自动化技术领域，尤其涉及一种抗强电磁干扰的驼峰测速雷达信号光纤传输系统。

背景技术：

驼峰测速雷达是自动化驼峰的关键设备之一，驼峰测速雷达利用多普勒效应，测量溜放车组的瞬时速度和加速度，是我国铁路自动化驼峰采用的唯一实时测速手段。其功能是提供车组在减速器区段溜放速度的实时值(驼峰溜放车辆的速度范围是1km/h～30km/h)，作为控制减速器的依据。

1993年毫米波驼峰测速雷达开始在全路大小编组站自动化驼峰大范围推广使用至今，现场维护单位普遍反映驼峰雷达测速多次受到雷击强电磁脉冲干扰或受到电气化27.5KV输电线穿越驼峰场而产生严重的强电磁干扰影响，危及调车安全，严重时会导致雷达指示晃动失真的事故，影响编组站的作业安全和生产效率。

目前，我国铁路解决驼峰测速雷达当受到雷电、电气化等强电磁干扰普遍采用是使用屏蔽电缆、滤波器、电源隔离变压器、光耦合器件等方法，但雷达测速信号频率范围是200Hz～2000Hz，与穿越驼峰的27.5KV输电线产生的强电磁干扰产生的谐波干扰信号频率为50Hz～5000Hz相重叠。例如：2011年6月27日向塘西下行驼峰雷达受到横向穿越27.5KV输电线影响，雷达普遍测速跳变，频繁夹停车；2013年8月15日起，太原北驼峰测速雷达受到纵向穿越27.5KV输电线改造工程通电产生的强电磁干扰影响，太原北驼峰测速雷达发生测速指示跳变，出现频繁夹停车的问题，危及驼峰溜放作业安全和生产效率等严重问题。又例如：2016年6月15日南宁驼峰、2014年7月4日株洲北驼峰场、2014年7月19日衡阳驼峰雷达和室内控制系统设备受雷击强电磁脉冲干扰，多台雷达接口光电耦合器、信号通道防雷保护器、速度控制系统采集板接口电路、通信接口电路等被雷电击穿损毁。通过现场调研，分析事故原因主要是株洲、衡阳、南宁等地出现雷电暴雨极端天气，雷击发生时，雷击点附近的“地电位”大幅升高，与远端的零电位端口设备，产生雷击放电诱发的过电压和过电流，经驼峰雷达信号传输电缆通道，通过传导或感应(电磁耦合)的方式，通过信号传输电缆侵入室内控制系统和室外雷达，造成自动化驼峰控制系统设备极大的损失。

鉴于此，有必要对针对驼峰测速雷达信号传输线路通道的抗强电磁干扰能力进行创新研究开发，以保障驼峰调车作业安全和生产效率。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种抗强电磁干扰的驼峰测速雷达信号光纤传输系统，有效消除驼峰测速雷达受电气化强电磁干扰的影响，保障了驼峰调车作业安全和生产效率。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种抗强电磁干扰的驼峰测速雷达信号光纤传输系统，包括：设置在室外的N个驼峰测速雷达与N个电源箱，以及设置在室内的分线柜雷达光端机控制设备与驼峰控制系统机柜；其中：

每一驼峰测速雷达均通过一根电源电缆和一根铠装多模光纤一对一的与一电源箱相连，每一电源箱均通过一根主备双路的铠装多模光纤连接至分线柜雷达光端机控制设备的相应链接；所述分线柜雷达光端机控制设备通过电源电缆与驼峰控制系统机柜相连。

所述驼峰测速雷与电源箱之间的铠装多模光纤为主备双路的铠装多模光纤，并设有穿护管；主备双路的铠装多模光纤两端经过定制加工与光纤连接器熔接配装。

所述电源箱与分线柜雷达光端机控制设备之间的主备双路的铠装多模光纤采用防水地埋式安装。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，采用抗干扰型雷达信号数字处理技术、光纤通信技术，从信息源头驼峰测速雷达到雷达信号传输通道的关键环节上受电气化输电线的强电磁干扰影响入手，有效实现消除驼峰测速雷达受电气化强电磁干扰的影响，保障驼峰调车作业安全和生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，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发明的一些实施例，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为本发明实施例提供的一种抗强电磁干扰的驼峰测速雷达信号光纤传输系统的示意图；

图2为本发明实施例提供的一种抗强电磁干扰的驼峰测速雷达信号光纤传输系统的布局示意图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

目前，我国铁路编组站广泛使用中国铁道科学研究院通信信号研究所研制的T.CL-2系列毫米波驼峰测速雷达测量溜放车组的瞬时速度和加速度，驼峰测速雷达是自动化驼峰的核心设备，它的工作稳定性、可靠性直接关系到驼峰溜放作业安全和生产效率。

27t轴重载货车将要大量投入使用，驼峰测速雷达输出信号异常跳动，使减速器增加重复制动，造成制动力不足，超速概率加大，严重时导致本道车组控制误差加大、夹停在减速器上的故障发生；长期以来，驼峰编组站调速作业过程中一直存在撞车的安全隐患，撞车事故时有发生，超速、走停和夹停是撞车事故的主要原因，对毫米波驼峰测速雷达的抗电磁干扰性能有更高的要求。作为驼峰基础测量设备之一的驼峰测速雷达必须引入新的技术手段和设备，才能应对更为复杂的使用条件和不断提高的作业安全要求。

本发明实施例提供的方案，采用数字处理技术、光纤通信技术，变革传统的多谱勒雷达信号的电线电缆传输模式，改变为驼峰控制系统和测速雷达之间的信号通道主备双路的光纤传输模式，消除由于雷达信号传输通道受到强电磁干扰的引起事故发生的安全隐患，提高驼峰测速雷达抵抗信号传输通道受到雷电强电磁干扰，使驼峰控制系统获得溜放车组平稳的、真实的、精确的速度、加速度指示等目标，达到保障驼峰溜放作业安全和生产效率的目的。

如图1所示，为本发明实施例提供一种抗强电磁干扰的驼峰测速雷达信号光纤传输系统的示意图，图1中各附图标记为：1-驼峰测速雷达，2-电源箱，3-分线柜雷达光端机控制设备，4-驼峰控制系统机柜。

其主要包括：设置在室外的N个驼峰测速雷达与N个电源箱，以及设置在室内的分线柜雷达光端机控制设备与驼峰控制系统机柜；其中：

每一驼峰测速雷达均通过一根电源电缆和一根铠装多模光纤一对一的与一电源箱相连，每一电源箱均通过一根主备双路的铠装多模光纤连接至分线柜雷达光端机控制设备的相应链接；所述分线柜雷达光端机控制设备通过电源电缆与驼峰控制系统机柜相连。

本发明实施例中，所述驼峰测速雷与电源箱之间的铠装多模光纤为主备双路的铠装多模光纤，并设有穿护管；主备双路的铠装多模光纤两端经过定制加工与光纤连接器熔接配装。

本发明实施例中，所述电源箱与分线柜雷达光端机控制设备之间的主备双路的铠装多模光纤采用防水地埋式安装。

本发明实施例中，所述驼峰测速雷达的主备双路的信号经过电-光转换后传输至分线柜雷达光端机控制设备，所述分线柜雷达光端机控制设备再进行光-电转换后传输至驼峰控制系统机柜。

本发明实施例中，设置在室内的分线柜雷达光端机控制设备具有和各类驼峰控制系统的兼容接口；同时，开发设计了驼峰测速雷达信号主备双路光纤传输接口，将雷达自检控制变为“安全控制信号”；现场雷达信号经电-光转换后，可以直接通过多膜工业光缆将雷达测速信号传输到驼峰信号楼机房，经驼峰测速雷达信号光纤传输系统设备(即分线柜雷达光端机控制设备)实现“光-电”转换，兼容既有各类驼峰速度控制系统电流环接口。

在实际应用中，可以采用如图2所示的方式搭建系统，N个驼峰测速雷达可以集成在雷达箱内的驼峰测速雷达主机中，然后，通过铠装光缆穿护管防护部分连接防雷电源箱，防雷电源箱集成了内N个电源箱，还设有雷达信号传输检测记录器(雷达光纤适配器)。之后，再由光缆直埋地下部分连接防雷电源箱与分线柜雷达光端机控制设备，来进行信号的光-电转换；再通过电缆连接驼峰控制系统机柜，进行相应控制操作。

本发明实施例所提供的技术方案改变了原有驼峰测速雷达单向上传方式，通过驼峰测速雷达光纤传输系统，实现信号双向传输或通信，使驼峰测速雷达能够实现远程诊断；驼峰测速雷达网络化信息共享实现智能识别跟踪不同的溜放车辆目标。

此外，通过上述系统还可以实现驼峰测速雷达远程诊断，具有驼峰雷达运行状态监测技术，在驼峰正常解体作业过程中，自动在线测量测速雷达的主要技术性能；记录测量结果，进行统计分析，提供测速雷达主要技术性能测量结果或统计数据。

本发明实施例的上述方案，将传统信号通道“单点”接口隔离，变为驼峰测速雷达光纤传输系统“全线”通道隔离雷电、电气化等强电磁干扰，从而有效消除驼峰测速雷达受电气化强电磁干扰的影响，保障了驼峰调车作业安全和生产效率。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。