轨道电路移频信号的检测与去噪处理Matlab仿真(4)

轨道电路的接收端对牵引电流的输入阻抗、不平衡系数以及牵引电流的大小与牵引电流所产生的干扰电压的大小成正比关系。在自动闭塞的各闭塞分区中,


轨道电路的接收端对牵引电流的输入阻抗、不平衡系数以及牵引电流的大小与牵引电流所产生的干扰电压的大小成正比关系。在自动闭塞的各闭塞分区中,同时行驶的列车数越多,牵引电流也就越大。同时,不平衡系数较大时,列车牵引吨数也就越大,牵引电流也越大’,对信号设备的干扰也随之越大。因此牵引机车的运行状态(即牵引电流的波形)·轨道电路不平衡及轨道电路设备参数、牵引电流的大小以及电力机车类型和牵引状态等众多因素与电力牵引干抚量的大小有十分密切的关系,它们直接影响到电力牵引干扰的强弱。

2.3.2 邻线干扰与绝缘干扰

由于钢轨在现场应用时是直接裸露在空气中,因此存在着大地泄漏和钢轨间互感,机车信号的邻线干扰主要是由于大地泄漏、钢轨间互感和空气泄漏造成的。邻线干扰主要分为两种情况:第一,由于钢轨中传输的是交流信号,因此,任一闭塞分区所接收的信号都或多或少会受到来自相邻闭塞分区发送信号的影响,钢轨互感和大地漏泄共同而造成了邻线间的干扰,使相邻线路机车信号之伺相互影响,严重时会导致本线机车收到来自邻线轨道电路发送的机车信号,继而影响本线机车信号的正常显示,最终导致错误地显示邻线的机车控制信息,危机行车安全‘第二,构成传输线的对称电缆之间也可能产生串音干扰。在双线区段上,相邻的上、下行轨道区段会存在着相互串扰,导致本线轨道电路可能会收到邻线轨道电路发送的信号,错误地显示出临线的行车控制信息。

列车在线路通过时会对绝缘节所造成的巨大冲击力,雨水、杂质等自然环境因素也会对绝缘节造成破坏,绝缘节就会因破损而导致隔离性能的严重下降,危及行车安全。此外,在绝缘节式轨道电路上还会存在来自相邻轨道电路的钢轨绝缘节的破损而造成的干扰,即是绝缘干扰。临线的钢轨绝缘节破损后,也会使本线闭塞分区由于受到干扰而产生信号灯的升级显示,影响本线的正常行车。

2.3.3电磁干扰

当电力机车在轨道上运行时,必有强大的电流在牵引网上通过,在变化的强大电流周围会产生一个很大的电磁场,从而对附近的信号传输线产生电磁干扰。牵引电流在附近电线路上产生一个较强的纵向电势感应的积累,这会对轨道信号的传输造成干扰。电力机车动力系统中不仅存在干扰电流,当电流在机车通过轨道电路时,在钢轨上也会产生感应电压,感应电压的存在也会在一定程度上影响到轨道信息的正常传输。

总之,在电气化铁路迅猛发展的今天,由于各种因素的存在,它们会影响到轨道信号的正常传输与判别,如何采取有效的措施降低电气化铁路中存在的干扰,准确、快速地从含有噪声干扰的信号中检测出有效轨道信号的相应参数是一个值得科技工作者共同关注的课题。

3 铁路信号模型的建立

3.1 25Hz交流计数信号

所谓交流计数电码,就是以轨道电路为通道,以交流计数脉冲为传输信息,根据列车所在的位置决定相应区段轨道电路的信息,根据轨道电路信息决定地面信号机和机车信号的显示。这样,利用交流计数电码轨道电路就可以构成交流计数电码自动闭塞,保证列车在线路上的安全运行。由于地面自动闭塞的供电周期不同,交流计数信号一共分为三种不同的频率:即:25 Hz、50 Hz、75 Hz三种频率:

(1)25 Hz一般是在电气化区段使用。

(2)50 Hz一般是在非电气化区段使用。

(3) 75 Hz一般是在电气化区段使用。

本论文主要对电气化区段的25 Hz交流计数信号进行分析研究,分别从时域和频域特征对其进行探讨。