[发明专利]一种工程机械传导性电磁骚扰的宽频同步在线测量系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种工程机械传导性电磁骚扰的宽频同步在线测量系统，属于工程机械电磁兼容测试技术领域。

背景技术

工程机械作为一种施工设备，其工作场所电磁环境恶劣，对于其电磁兼容设计要求很高。而国内工程机械设计大多以降低成本为主要目标，电气系统设计很不规范，电磁兼容性能达不到相应要求，导致故障频发。小至电气部件工作性能失常，元件损坏，大至控制系统失灵，导致整机误动作或产生严重事故。电磁骚扰源特性是电磁兼容研究的关键课题。一般认为工程机械的辐射骚扰大多来自传导骚扰，因此传导性骚扰的研究比辐射的研究具有更重要的意义，而在线测量是获取传导性骚扰源关键电气参数的重要手段。

在数据采集设备方面，国内外开展研究很多，并有大量成熟的独立装置和板卡可以实现宽频数据采集传输。这些设备适用于尺寸较小的普通民用车辆的传导性电磁骚扰测试，但与一般民用汽车的相关测量相比，工程机械传导性电磁骚扰测量在技术上存在几个突出的问题。首先，工程机械尺寸大，布线长，各骚扰源之间距离较远，采用传统测试设备及测试手段需要很长的信号引出线。引出线可能会耦合严重的外部骚扰，衰减信号高频成分，影响测试的准确性和精确度。引出线越长，这种影响越明显。其次，引出线很长，还会导致信号由测试点到接收机的传播时延长的问题，造成同步测试较为困难，常用测试手段无法满足同步测试的要求。第三是工程机械工作场所比较特殊，需要在尚未有相关标准规定电磁骚扰限值的区域进行作业，其外部电磁环境非常恶劣，对测试系统本身抗扰度要求较高，一些常用的测试设备可能无法正常工作。最后，工程机械的传导性电磁骚扰信号多为宽频信号，相较于传统的测试，对传感器频带要求更高，需要电压、电流、电场、磁场传感器带宽分别达到500MHz，100MHz、500MHz、300MHz。因此，研制一种专门针对工程机械的、高精度且抗扰度较强的传导性电磁骚扰宽频同步测量系统具有非常突出的工程价值。

发明内容

本发明的目的是提出一种工程机械传导性电磁骚扰的宽频同步在线测量系统，以实现对工程机械传导性电磁骚扰的多点远距离同步在线测量，并在较宽频域内反映工程机械传导性电磁骚扰特性，同时对工程机械工作场所的电磁环境进行在线监测；系统各部分采用光纤进行通信，并采用内置蓄电池供电，以保证其能在恶劣的电磁环境中正常工作，且本身不会对工程机械构成电磁骚扰源。

本发明提出的高压输电线路工程机械传导性电磁骚扰的宽频同步在线测量系统，包括；

多个远端单元，分布于各关键电磁骚扰源及敏感设备处，用于采集传导性电磁骚扰波形及对应的电磁环境，并将其进行电光转换后得到光信号，将光信号通过光纤传输至后端单元；

本地单元，用于接收远端单元的光信号，将该光信号转换成数字信号，并发送至终端计算机；

终端计算机，用于接收本地单元的数字信号，显示工程机械传导性电磁骚扰的波形，并存贮，完成数据储存和分析。

上述宽频在线测量系统中的远端单元，包括：

传感器模块，用于接收工程机械传导性电磁骚扰的电压、电流及该测试点的外部电场强度和磁场强度，并将其转换成额定输入范围的电压信号，所使用的传感器模块包括电压传感器、电流传感器、光电式电场传感器、磁场传感器；

采集模块，用于对上述额定输入范围的电压信号进行A/D转换，得到数字信号，所述的采集模块与传感器模块相连；

同步授时模块，用于对采集模块进行授时，实现各采集模块同步采集的功能，所述的同步授时模块与采集模块相连；

电光转换模块，用于对上述电信号进行电光转换，得到光信号，所述的电光转换模块与采集模块相连；

供电模块，用于为传感器模块、采集模块、同步授时模块及电光转换模块提供工作电源，所述的供电模块分别与传感器模块、采集模块、同步授时模块及电光转换模块相连。

上述宽频在线测量系统中的本地单元，包括：

光电转换模块，用于接收来自远端单元的光信号，并将其转换成数字信号；

接口转换模块，用于将接收的上述数字信号进行协议转换后发送至终端计算机，所述的接口转换模块与光电转换模块相连。