唐伟锋
身份证：44538119910XXXX83X
摘要：城市轨道交通在运行过程中，通信系统需要保证其电磁兼容性，才能避免电磁干扰对通信系统的影响，影响行车安全。电磁干扰不仅包含地铁各类电气设备，还包含其自然环境的一些干扰。这些因素都会不同频次地对轨道交通通信系统进行干扰，导致通信系统无法正常工作。本文主要分析电磁对通信系统干扰的原因，并提出处理方法。
关键词：轨道交通；通信系统；电磁干扰；处理方法
一、电磁干扰因素及途径
地铁通信系统干扰源比较复杂，从频率范围的角度看，有以下几种：①工频干扰，这种是指地铁的输电及配电室系统频率大约50赫兹；②射频与视频干扰，这种与电力电压设备的放电、照明设备放电等有关，频率大概在300千赫到300兆赫之间；③微波干扰，人地铁对讲系统及无线系统，频率300兆赫到300吉赫之间；④雷电，频率在0赫兹到1吉赫之间。 从传播途径的角度出发，电磁干扰可以分为以下两种：①传导干扰。这种干扰方法主要指的是以导电介质为基础，将信号耦合在两个电网络之间进行转移。电磁干扰信号在传输过程中，需要拥有相对完整的电路连接干扰源于敏感器，只有这样，干扰源才能够将干扰信号传输到敏感器中，从而产生干扰。②辐射干扰。这种干扰指的是干扰源利用空间的方式，将信號耦合在两个电网络之间转移，干扰源的导线可以转化成辐射天线，如当高频电流流经干扰源的外壳时，外壳便成为了辐射天线，将电磁干扰向周围辐射。具体分类如下表所示：
表.典型电磁干扰源分类
二、抑制地铁车辆电磁干扰对策
（一）对地铁系统外部电磁干扰进行屏蔽
地铁车辆很多时候所受到的电磁干扰是地铁系统内无线发射站，因此，为了抑制地铁车辆受到的电磁干扰，利用各种技术对地铁系统内外部电磁干扰进行合理屏蔽。合理的屏蔽方法，不仅可以有效地防止保护电路受到外部电磁干扰，同时也可以防止屏蔽网内的电磁干扰向外发送辐射。
在地铁系统中，具体屏蔽部位一般会定位在地铁车辆的接收器装置以及车站总控制室，在布置屏蔽系统时必须按照具体操作规范设置接地系统。通常来讲，地铁车辆对外部电磁干扰的屏蔽可以分为电场屏蔽、电磁屏蔽以及磁场屏蔽集中，其中选择电场屏蔽时应当在确保高导电性材料良好接地的基础上，合理选择高导电材料的接地地点。地铁系统内的磁场屏蔽主要指的是对低频磁场以及直流磁场的屏蔽，尽管磁场屏蔽的实际效果与电场屏蔽相比较弱，但却是现阶段我国地铁系统采用较多的屏蔽方式。在设置磁场屏蔽时应当选择铁磁性材料，并确保这种材料原理自身含磁性的电子元件，在对磁屏蔽体进行开孔时尤其应当注意开孔方向，通过是磁通流向与开孔长边保持平行，缩短磁路总长度。
（二）确保地铁车辆电子设备的电磁兼容性
在进行外部电磁干扰屏蔽时，应确保地铁车辆内部电子设备的电磁兼容性，并且将电磁兼容性作为重要指标，对地铁车辆电子设备质量进行严格把关。同时地铁车辆内部显示器、通信设备以及控制器等设备对通信系统都会或多或少产生电磁干扰，因此，在购置此类电子设备时，必须确保电子设备符合地铁系统的电磁兼容性标准，优先选择具备较强抗干扰能力的电子设备，并利用隔离、浮地技术等方式，削弱电子设备产生的电磁干扰。在购置地铁车辆电子设备以及电气设备时，应当加强与生产厂商的联系与沟通，深入了解电子设备具体抗干扰指标，对其差模拟制比、耐压能力等情况进行了解，合理规划电子产品工作的磁场强度环境。
（三）改良现有接地系统
在设计接地系统的过程中，理想化的节点系统不仅应当是系统电路零电位的参考点，同时在电流经过时不应当产生电压降现象，应当是一种零电位且零阻抗的物理实体。为了尽可能降低地铁车辆的接地干扰，应当对接地系统中接地点的数量与位置进行合理规划，结合实际需求确定接地点以及回路干扰的位置。设计合理化的接地系统是兼具可靠性与有效性的电磁兼容设计技术，结合地铁实际运营情况设计接地系统不但能够有效地减少电磁干扰的发展，同时可以提高地铁车辆接收器装置的抗扰度。我国现阶段地铁系统中的机电设备通常属于低频电路，适合单点接地的接地系统，单点接地主要指的是选取整个地铁电路系统中的某一结构点作为地铁接地系统基准点，并将各个单元的信号集中连接到这一接地系统基准点。由于合理的单点接地系统可以有效地抑制地铁车辆的电磁干扰，为了防止电流在地铁信号系统的信号地线各点中产生点位查，应当对安全地线、信号地线以及电源进行隔离处理，并在电源部分合理化进行单点连接。
三、实施地铁通信系统预防性维修养护的对策
（一）强化员工对养护维修方案的认知度，为地铁通信系统提供安全运行环境
首要任务是强化相关人员对预防性维修养护理论的认知程度，定期举行各种形式的培训活动，让员工能够更深入的了解岗位职责，帮助操作维修人员树立预防性养护维修意识，进而促进预防性养护维修理论的应用。为了促进相关人员预防性养护维修意识，地铁运管部门还应强化岗位职责的绩效评价工作，以绩效评价为基础强化岗位工作人员日常工作中预防性养护维修工作的开展，提高地铁通信系统的运行安全性与稳定性。
（二）创建有效合理的维修养护机制，确保地铁通信系统运行可靠性
当前地铁运行维修部门要结合通信系统实际的设计方案及使用情况确定养护维修管理工作的重点，同时根据地铁通信系统中的易损零部件情况确定预防性养护维修工作周期。在地铁通信系统实际情况掌握的基础上，建立健全的预防性养护维修管理体系，以此确保预防性养护维修体系能够真正指导养护维修工作，确保通信系统在预防性养护维修管理下稳定安全的运行。针对城市地铁系统中各线路建设时间不同、应用技术不同的特点，还应根据线路通信系统的不同进行分项内容确定，以地铁通信系统实际情况为基础，建立预防性养护维修管理体系，保障通信系统的畅通。
（三）确保地铁通信系统各项工作的合理性
如果要在通信系统正常运行情况下对其实施全方位的维修养护，此时应先对系统实际的运行状态准确掌握，所以需要对通信系统各方面状态进行合理的调研及整理。然后结合信息整理及调研结果规划系统的养护维系周期。通过对地铁通信系统信息的掌握，了解和确定预防性养护维修的重点。并通过通信系统运行信息情况的了解，及时发现通信系统异常，避免故障进一步扩大造成的安全事故的发生。
（四）严格按照交接班机制开展工作，强化对此工作的管理力度
在对系统进行日常维修养护工作时要重视工作周期的确定及执行工作，要求工作人员严格按照交接班机制开展工作，加大对交接班的管理，通过对地铁运行中维护人员具体的工作情况创建相应的交接班管理制度。针对通信系统的实际情况编制交接班记录，在记录中应详细规定通信系统的运行工况、异常数据情况以及处理措施及责任人等内容。以科学的交接班管理预防接班人员对通信系统实际运行情况了解不足引发的通信系统故障，预防故障隐患的进一步扩大。
四、结束语
由于地铁本身具有较强的社会效应，其安全性与我国居民的人身财产安全存在着直接关系，因此为了提升地铁车辆运行的可靠性，应当从确保地铁车辆电子设备的电磁兼容性入手，合理化设计屏蔽系统对外部信号干扰进行削弱，并根据地铁实际运行情况设计接地系统，进而推进我国地下铁路的发展进程。
参考文献：
[1]陈杰.地铁无线通信系统电磁干扰分析及解决方案研究[D].苏州大学，2014.
[2]崔建乐.地铁通信系统电磁干扰分析[J]. 智能建筑与城市信息，2010（07）：88-89.
论文作者:唐伟锋
论文发表刊物:《防护工程》2018年第8期
论文发表时间:2018/8/29
标签：地铁论文; 通信系统论文; 系统论文; 屏蔽论文; 干扰论文; 电磁干扰论文; 预防性论文; 《防护工程》2018年第8期论文;