电磁干扰对地铁信号系统的影响

　　【内容摘要】地铁建设是缓解我国交通运输压力的重要工程，除了对基本的建筑结构采取有效的施工方案外，施工单位还需要对电气工程采取有效的控制措施。地铁信号系统是负责传输列车运行信号的结构，可及时把整条线路的交通状态传达给控制中心，以引导操控人员正确的控制列车。为了保持信号系统的高效率传输，对其存在的干扰因素深入分析是必不可少的，本文分析了电磁干扰对地铁信号系统的影响。
　　【关键词】电磁干扰；地铁；信号系统；影响分析
　　电磁干扰是由于电磁现象引起的一系列不良反应，当其它传输信号处于电磁区域内则会受到电磁现象的破坏，导致原始信号传输的强度减弱。随着我国通信行业的日趋发达，电磁现象对信号干扰的破坏性受到了人们的高度重视。分析电磁干扰对地铁信号系统的干扰可保证交通运输线路的安全性。
　　一、电磁干扰的三大要素
　　电磁干扰并非单独的电磁现象，其需要借助不同的传播媒介或器材才能完成干扰活动。一般情况下，电磁干扰必须具备干扰源、耦合途径、接收器等三大要素，每一种结构之间互相传输感应信号以实现电磁干扰。
　　
　　图1电磁干扰的组成要素
　　1、干扰源。电磁干扰的来源十分广泛，大部分电气设备或元件的使用均会存在不同程度的干扰。对于地铁信号系统来说，常见的干扰源有微处理器、微控制器、传送器等。时钟电路是最大的干扰来源，随着边沿跳变速率的加快，其对信号系统造成谐波干扰。
　　2、耦合路径。电磁干扰需经过传输通道才能对其它设备造成干扰，当噪声被耦合到电路里时则会经过导体传输，从而造成了不同的电磁干扰现象。由于地铁信号系统均有电磁波的辐射，给电路间的耦合创造了有利的条件。若电路中的电流出现变化时便会出现电磁波干扰。
　　3、接收器。地铁信号系统受到电磁干扰也是因为系统设备装置了接收器，接收射频辐射的方式引起干扰问题。如：目前，地铁信号系统实现了数字化电路改造，而在复位、中断、控制信号等临界状态时，信号系统受到的电磁干扰问题最严重，往往会破坏了信号传输的稳定性。
　　二、电磁干扰传播的途径
　　无论是哪一种电磁干扰，其对周围设备或元件造成破坏时均需要借助不同的途径完成，电磁干扰的传播方式集中于传导耦合、辐射耦合等两方面。我国地铁工程运行期间，要想避免电磁干扰带来的不利影响，必须根据电磁干扰的传播途径制定应对策略。具体情况：
　　1、传导传输。该类形式的电磁干扰传播要求干扰源、敏感器间存在某种电路连接，让干扰信号能够及时传递给敏感器，最终出现干扰后的异常反应。地铁信号系统里的传输电路主要有导线、导电构件、供电电源、公共阻抗、接地平板、电阻、电感等，每一种电路均可作为电磁传导途径。
　　2、辐射传输。此传播路径通常是利用相关介质完成的干扰，如：电磁波等，并且辐射干扰的区域可以逐渐扩散开来。辐射耦合的形式多种多样，如：线对线耦合，某处发射的电磁波被另一处天线接收；场对线耦合，电磁场经过导线感应发生耦合等，这些形式电磁干扰的范围较广。
　　三、电磁干扰对地铁信号系统的影响
　　信号系统是地铁工程信息化建设的重点构成，其主要功能是及时传递地铁信号，指导操控人员合理调控列车运行，避免各种意外事故的发生。一旦地铁信号系统出现异常，其对整条交通线路的安全性将造成极大的危害，严重时引发交通事故。根据勘测数据显示，电磁对地铁信号系统的干扰影响表现在轨道、列车、通信几个方面。
　　1、电磁对轨道电路的干扰
　　以某一列车的运行状态为研究对象，经监测获取相应的轨道电路运行资料，其干扰波形如图2。图中最上面的横线表示音频轨道电路正常工作范围内干扰的限值为600mA；A1、B1、C1、A2、B2、C2分别表示干扰信号变化的状态。在列车向接触网要电的时间段A1→B1和A2→B2，因接触网直流电流的扩大，音频轨道电路工作范围内的干扰信号也更加强烈。
　　
　　图2电磁对轨道电路的干扰
　　2、电磁对车上信号的干扰
　　列车在运行期间，其车上信号也会受到电磁现象的不利干扰。根据监测数据确定列车信号的工作范围内内的干扰波形，如图3。图中最上面的横线表示车上信号正常工作范围内干扰的限值，一般为1000mA。参照图中的数据判断，车上信号正常工作范围内的干扰信号幅度最大值在500mA，在限定范围内。
　　
　　图3电磁对车上信号的干扰
　　结论
　　总之，电磁干扰破坏了地铁信号系统的稳定运行，对列车安全行驶造成了巨大的隐患。确定地铁信号系统电磁干扰的来源之后，技术人员需及时采取有效的方案处理干扰问题，保持交通信号的有序传输。
　　
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