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方案背景 我国是世界上轨道交通里程最长的国家，轨道交通也为我们的日常出行带来极大的便利。伴随着无线通信技术的快速发展将我们带入电子时代，出行的过程中对无线通信的依赖程度越来越高，无论是车站还是车内都需要强大、高质量的解决方案以确保持续稳定的连接。 需求分析 1. 通信场景多样且复杂（车站，列车，乘客） 2. 需要同时支持5G，WIFI与GNSS 3. 高速、颠簸与恶劣的应用环境 4. 巨大的人流量与接入需要高质量连接 5. 铁路行业需要严苛的要求与认证 方案 凭借应用广泛且无与伦比的行业领先天线解决方案，和众多经认证符合轨道交通行业要求的严格标准的产品，以及包括一些最大的公共交通运营商在内的全球重要客户群，德思特提供广泛的铁路认证天线解决方案，提供多种解决方案满足不同应用场景需求，适用于高铁、货铁、地铁与轻轨、轮渡等场景，是轨道交通信号增强与覆盖解決方案，提供满足行业需求的可靠、经济高效的产品解决方案。 德思特轨道交通天线方案支持全铁路行业认证，并通过世界权威的认证机构TUV（德国莱茵）与UKAS（英国皇家认证委员会）认证： ● EMI抗扰度认证 ● EMC辐射认证 ● EN45545轨道交通防火性能认证 ● EN50124轨道交通绝缘认证 ● EN50155轨道交通电子设备认证 ● IP69K防雨防尘最高认证 ● IK10防爆最高认证 方案配置 1. 车外天线 高质量的无线通信对车辆安全与整体调度都至关重要，工作人员需要与控制室进行语音通信以确保安全，当局需要即时数据以获取车辆位置、时刻表、车费收取等实时信息并收集乘客人数信息,安装于车身外的天线为汽车定位，信号接入，安全调度提供最坚固的保障。 a. 轨道交通全认证高可靠性组合天线TS-TRNM ● 符合全部的铁路行业认证 ● 最高4*4MIMO 5G/Wifi ● 支持GNSS ● 高增益与方向性 ● 最大功率60 W ● 四孔安装，稳定可靠 b. 轨道交通全认证紧凑棍状天线TS-BSM ● 支持2x2MiMo 4G/5G ● 支持GPS/GNSS-26dB LNA ● 墙壁、轨道或桅杆灵活安装 ● 适合内部或外部安装 ● 耐腐蚀 2. 车站天线 车站和大厅都需要无线通信技术应用，从售票机到电子时间表，从双向语音通信到实时广告。其中许多设备和解决方案都位于信号覆盖率较低或客运量较大的区域，因此需要强健、高质量的解决方案以确保持续稳定的信号连接。 a. MiMo LTE面板安装组合天线TS-LGAM ● 支持2x2MiMo 4G/5G（6000 MHz） ● 支持4x4MiMo WiFi6E ● 支持GPS/GNSS ● 防风雨IP66认证 ● 美观的流线体设计 ● 稳定、高质量的传输质量 b.低剖面SiSo LTE天线TS-LPBEM ● 支持2G/3G/4G/5G LTE ● 稳定增益与连接 ● 磁性安装解决方案 ● 低剖面设计，美观紧凑 ● 稳固的高抗冲击天线罩 3. 车内天线 乘客希望在出行路上依旧拥有稳定的WIFI/LTE网络连接与娱乐体验，即使是在高速奔行的列车上都需要无线天线解决方案才能完整运行。 a. 超薄MIMO WIFI吸顶天线TS-CM ● 支持4x4MiMo WiFi6E ● 符合IP69K和IK10认证，坚固耐用 ● 天花板安装，超薄设计，美观紧凑 ● 有效隔离与高性能 b. 定向4x4MiMo 4G/5G天线TS-WMM4G ● 支持4x4MiMo 4G/5G（6000 MHz） ● 高达9 dBi的定向增益 ● 适用于墙壁或桅杆安装 ● 超薄设计，美观紧凑 方案优势 德思特提供完善全面的轨道交通解决方案，提供包含车站、列车、车内的全面的轨道交通信号增强与覆盖解决方案，为车辆安全、控制调度、用户体验等带来稳定、全面、高质量的信号提升。该方案有着高度的灵活性与组合型，适合轨道交通行业的不同场景与不同需求。 ● 符合全部的铁路行业认证 ● 支持LTE+GNSS+WIFI ● 全面多样，适应各类场景 ● 稳固紧凑，适用恶劣场景 ● 高性能设计支持高质量连接 ———————————————— 版权声明：本文为博主原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。

194亿人次的安全保障 根据中国交通运输部公布的最新数据，截至2022年12月31日，国内31个省（自治区、直辖市）和新疆生产建设兵团共有53个城市开通运营城市轨道交通线路。这些线路的总里程达到了9584公里，覆盖了5609座车站。在这些城市中，城市轨道交通的客运量已经达到了194亿人次。 如此庞大的客运量意味着每年中国轨道交通都需要保障百亿人次在轨道交通运输过程中的安全。由于轨道交通具有封闭性车厢的特性，因此首要的考虑因素就是潜在的火灾风险。火灾是一种严重威胁乘客生命安全和财产安全的灾害，因此在城市轨道交通系统中必须采取一系列措施来预防和应对火灾风险。 为了确保乘客的生命安全和财产安全，轨道交通必须具备抵御火灾发生和蔓延的能力。这意味着轨道车厢需要具备一些特定的特性，例如不易燃、燃烧不易蔓延、低烟毒性和缓慢燃烧等。 广电计量的全面服务能力 为了确保轨道交通系统在火灾情况下的安全性，广电计量已经建立了一套全面的试验能力，用于测试和评估轨道交通系统的防火阻燃能力。这些试验能力主要包括三个核心保障： 发生火宅时车厢的氧气浓度保障 发生火灾时烟毒性对人体危害 易燃程度试验来测试火焰的可燃性和蔓延性 核心保障1 发生火宅时车厢的氧气浓度保障 首先需要保障的是乘客在车厢内部火灾发生时所能吸到的氧气浓度。这个试验能力主要是通过模拟火灾环境，检测车厢内部的氧气浓度是否能够维持乘客的生命安全。如果车厢内的氧气浓度过低，会导致乘客窒息而产生不可逆转的伤害。因此在设计轨道交通系统时，必须确保在预设的风险情况下，车厢内的氧气浓度都能保持在一个安全的范围内。 智能临界氧指数分析仪 核心保障2 发生火灾时烟毒性对人体危害 其次需要考虑的是关于火灾发生时烟毒性对人体的危害。大量的试验和实际案例表明，在实际火灾中，乘客遇到的第一个危险不是火焰的高温，而是因为火焰燃烧车厢内设备所产生的有毒气体。吸入有害气体后，乘客有可能会快速失去应对能力，进而在火灾中遭遇危险。 这个试验能力包括烟密度测试和毒性气体分析两个方面。烟密度测试主要是测量烟雾的浓度，以评估火灾对乘客视线的影响程度；毒性气体分析则是检测火灾中可能产生的有毒气体，如CO2，CO，NOX，SO2，HCl，HBr，HCN，HF等，以及其对人体健康的潜在危害。这两个试验能力都是为了确保在火灾发生时，乘客不会受到烟雾或有毒气体的伤害。 烟毒性测试设备 核心保障3 测试火焰的可燃性和蔓延性 关于轨道交通所采用的设备材质的易燃程度试验。这个试验能力主要是通过模拟火灾场景，对轨道交通设备中所使用的材料进行测试，以评估其火焰的可燃性和蔓延性。这些材料可能包括轨道、电缆、车辆内饰等关键部件。 在火灾发生时，火焰的可燃性和蔓延性对于人员安全和火势的控制至关重要。如果火焰的可燃性过高，意味着它更容易燃烧并释放出更多的热量和有害物质，增加了火势蔓延的速度和范围。而蔓延性过强则可能导致火焰迅速蔓延到整个车厢，给乘客和其他人员带来巨大的危险。 因此，为了确保轨道交通系统的安全性，这个试验能力成为了评估防火性能的重要指标之一。通过对不同材料进行易燃程度试验，我们可以了解它们在火灾发生时的燃烧特性和风险程度，从而采取相应的防火措施和改进设计。这不仅可以保护乘客的生命财产安全，还能提高轨道交通系统的可靠性和稳定性。 火焰蔓延性测试仪 火焰蔓延测试 广电计量防火阻燃服务能力 广电计量可为产品全生命周期的“设计改进、方案编制、大纲编写、试验/检测”等提供一站式解决方案，拥有先进的阻燃防火检测设备和专业技术服务团队，为轨道交通、建筑材料、建筑工程、家装家具、储能、船舶、航空、公路交通、电子电器、电缆光缆等众多行业提供优质高效的阻燃防火检测服务和技术支持，提升防火安全性，助力产品快速进驻市场，为企业发展保驾护航。

隔离电源在轨道交通设备中的EMC设计 随着铁路行业的不断发展，为了提高车载运行的可靠性和提高乘客的舒适性，大量的电子设备被应用于轨道交通中。根据《车载电子设备标准》EN 50155-2007标准要求，车载设备除需满足基本性能、可靠性指标之外，同时还需满足相应的电磁兼容指标要求。本文结合车载设备电磁兼容标准EN 50121-3-2标准，简单阐述设备的电磁兼容指标，通过案例应用分析，总结轨道交通设备电磁兼容设计方法。 1.引言 轨道交通设备的电磁兼容是指在轨道交通运营的电 磁环 境中，轨道交通系统设备与设备之间、设备与外界之间，能够正常工作、对其它设备不构成电磁干扰，在同一个电磁环境下共同执行各自功能的状态。 轨道交通是一种安全运输设备，对设备的可靠性、设备与设备之间的兼容性要求非常高。在恶劣的车内与车外电磁环境当中，如果设备受到干扰而造成误动作、或者损坏则会对设备的安全运行造成非常严重的后果，甚至会导致严重的安全事故，因此，电磁兼容是轨道交通设备必须解决的问题。 2.轨道交通设备电磁兼容要求 根据EN50155-2007标准中的电磁兼容部分，轨交设备必须满足EN50121-3-2标准中相关的电磁兼容指标要求，详细如下： 3.隔离电源在机车走行部监测装置主机中的应用 为保证设备的可靠性，此类设备的主电源会使用隔离模块电源实现，以下为整个系统的电源应用框图，如图1所示： 图 1 机车走行部监测装置主机电源方案框图 如图1所示为机车走行部车载监测装置主机电源应用方案框图，整个系统接入110VDC直流电网。根据EN50155标准要求，110V供电系统需满足0.6UN-1.4UN电压范围，因此主电源需选择一个宽输入电压范围的隔离模块电源。同时整个设备电源整体功率低于30W，考虑到降额问题，推荐URF1D15QB-50WH——输入电压范围满足40-160VDC，且满足EN50155标准，为实现产品可靠性提供第一道保护。 为满足轨道交通电磁兼容标准EN 50121-3-2要求，前端可配置铁路电源专用 滤波器 ，推荐FC-CX3D； 为进一步提供系统可靠性，主控制电路经过二次隔离，使用VRB1205YMD-10WR3用于 MCU 、显示屏及操作按键等供电； 同时，此设备需要将相关数据传输到司机显示平台，以判断设备工作状况及数据信息，推荐适合长距离传输的485通信。为增加传输可靠性，推荐使用自带隔离电源的485 隔离收发模块 TD521D485H。 整体电源方案在满足功能需求及安全隔离，同时又便于整体系统简化设计和稳定可靠。 4.轨道交通设备电磁兼容设计方法 4.1 防护滤波 为使轨道交通设备安全可靠工作，通常主电源会选取国际标准封装的隔离电源进行模块化设计。纵观市场上的轨道交通设备隔离电源，特别是大功率的DC/DC隔离电源。由于受制于体积原因，无法将EMC防护滤波器件集成于模块内部，而轨交设备必须满足相应的电磁兼容标准要求，因此电源厂商会开发配套的滤波器或者提供相应的EMC解决方案供客户端设计选择。所以在设计输入电源滤波时，尽可能按照电源厂商提供的滤波器或EMC解决方案进行设计。 如图1中的EMC防护滤波即使用 金升阳 铁路电源配套EMC辅助器FC-CX3D进行设计的，同时客户也可以根据自身需求，选择分立器件进行设计。 金升阳电源URF1D15QB-50WH、VRB1205YMD-10WR3针对输入端的EMI滤波、EMS防护均有配套的EMC解决方案供客户设计参考。 选择输入电源滤波方案仅仅是设计的开始，如何对方案进行合理的布局布线，达到最优的效果才是最重要也是最难的。针对输入电源滤波电路布局布线，总结以下三点建议： （1）DC/DC防护器件放置于 接口 位置，遵循“防护+输入滤波+隔离电源+输出滤波”的原则。 （2）布局时尽量遵循走直线的方式，避免“U”字型或“Z”字型布局走线，以免降低防护滤波的效果或失效。 （3）防护滤波电路（输入滤波与输出滤波）在布局走线时，以走PCB导线的方式设计，禁止在下方作铺铜设计；隔离 电源模块 下方不要布电路及信号线。 4.2 信号处理 如图1所示，存在很多 传感器 装置，实现对机车运行状态进行采集。通过AD模数处理后反馈给MCU，然后通过数据传输至司机室或主控制室，以判定机车运行的安全状态。此种功能就决定了此设备必须满足高性能的电磁兼容性能。信号是设备最敏感的电路之一，极容易受到ESD、RS、EFT、 SURGE 、CS的影响，为尽可能降低信号对噪声的敏感度，以下两方面需重点考虑： （1）信号电路设计： 针对敏感信号，如传感器、采集处理电路、小信号控制电路、通信电路、复位电路、报警电路、液晶显示电路等敏感电路，在设计时均要做一定的滤波处理。 可采取电容滤波、RC滤波、LC滤波，滤波电路在布局时要靠近电路端口且环路保持最小化； 信号接口电路端口一定要放置防护滤波器件且靠端口放置。 （2）信号PCB设计： 信号部分，PCB尽可能使用多层板并合理分层，如4层板及以上； 信号线在布局时远离噪声电路，如数字电路、开关电路、时钟电路等；信号线在走线时，不要靠近板边缘且走线尽可能短。 4.3 结构设计 轨道交通设备的外壳一般都是金属壳。金属壳接地对静电有很好的泄放作用，同时对RE、RS有很好的屏蔽作用。但是如果机壳的结构没有设计好，不仅起不到应有的作用，有时会引起反作用。 针对金属机壳的设计，有以下几点需重点关注： （1）接地：金属机壳接地推荐采用单点接地，即输入滤波器的地就近接至金属机壳，然后在金属壳接地处设计安全接地点；为保证良好接地，应大面积接地，可使用垫片处理，接地区域不应有氧化漆；预留在设备内部的接地线长度尽可能短，一般不应超过5cm。 （2）外形设计：设备的外壳一般不是一个完整的封闭外壳，是通过几部分组合而成的，这就导致屏蔽效能变差、阻抗变高，对辐射、静电均有影响。为尽可能提升金属机壳的作用，在组合设计时，接合处应采取错位对接且每隔10cm左右用螺丝固定；孔、洞设计时，尽量采取圆形孔或六边形孔，孔径不应超过系统最高工作频率的λ/20。 4.4 隔离电源“非隔离”应用 进行系统设计时，常有将隔离电源之后的电源地或信号地以直接或间接的方式与安全地相连接的情况，认为此设计能有效的改善静电泄放路径，如果不连接则静电无处泄放。实则不然。相连接时确实人为地提供一条静电泄放路径，但是不连接也并非没有路径了。 隔离电源在设计时为了改善纹波噪声或EMI性能时，通常会在电源的原边与副边使用高压隔离电容，一般为1nF--3nF左右。有此路径后，后端的静电可以形成自泄放路径。只要保证隔离电源之后的信号与金属机壳满足共模浪涌电压等级的安全距离及接口信号增加静电防护滤波电路之后，静电一般都不会有问题。将隔离之后的电源地或信号地直接连接于安全地之后，进行共模浪涌测试时反而往往会出现损坏、拉弧或复位的情况，将此路径断开后，共模浪涌就不存在问题。 如图2所示，此种隔离电源应用是电源厂家不提倡或禁止的设计。主要原因是进行共模浪涌测试时（如Vin+对PE、Vin-对PE），就相当于在输入与输出之间进行隔离耐压试验。 平时的隔离耐压测试漏电流都是预先设置好的，非常小，就算隔离强度达不到要求也不至于损坏产品。，而共模浪涌电压的能量是非常高的，浪涌电流达到167A（以2KV浪涌作参考）。如果隔离电源的隔离强度达不到要求，击穿瞬间将有大能量进入电源内部或后端负载，系统损坏、拉弧、复位也是常有的现象，同时隔离电源也容易失效。 如果后端信号一定要接PE，则如图3是推荐的设计方法，可通过高压电容进行连接，同时此电容的容值尽量在1nF左右。 5.总结 轨道交通是一种安全运输工具，内部各设备的可靠性、兼容性对运输的安全有着非常重要的影响。随着轨道交通的高速化发展，标准化、模块化设计已经成为当下的 趋势 ，首当其冲的就是电源模块化。当前国际标准封装的铁路隔离电源受制于体积封装的原因，无法将所有EMC电路集成化，然而针对不同的应用需求，金升阳开发出了一系列满足铁路行业标准EN50155的模块化电源，同时提供完善的EMC配套服务与技术支持，为轨道交通设备保驾护航。 参考文献： 1、EN50121-3-2:《Railway applications —Electromagnetic compatibility —Part 3-2: R

系统规划图 HK-MR430系列ZapFREE®光纤位置传感器是一款 外形小巧、具有13位单圈分辨率 的旋转位置传感器。MR430设计新颖，开发了新的应用和OEM产品功能，这在以前的电子传感器是无法实现的。该传感器 100%无源 ， 不受EMI、RFI、微波和磁场的影响 。创新型全绝缘设计还可 100%隔电 ， 不受高电压和雷电的影响 。 HK-MR430-1控制器 HK-MR430-1控制器和HK-MR431传感器配套使用，该系统由无源光学传感器MR431和有源控制器HK-MR430组成，它们 通过1mm双工M-POF光纤MR439相互连接 。POF控制器HK-MR430-1是HK-MR430系列光纤绝对编码器的有源光电接口。该控制器具有多个内置接口，以确保与PLC、电机驱动器和其他控制系统兼容。HK-MR430采用创新设计，实现了新的应用和OEM产品功能，这在以前是不可能的。该传感器是 100%无源 的， 不受EMI的影响 。 RFI、微波和磁场 的影响。创新的全绝缘设计还提供了 100%的电气隔离 和 对高电压的免疫 。 HK-MR431 传感器 HK-MR431 绝对旋转编码器可测量 0° 至 360° 的绝对角位置 ，分辨率为 0.044° 。这种创新的传感器可以使用长达 30m 的电缆长度进行操作。HK-MR430系列ZapFREE®光纤位置传感器是一种小尺寸的旋转式位置传感器，具有13位单圈分辨率。 HK-MR430采用创新设计，实现了 新的应用和OEM产品功能 ，这在以前是不可能的。 应用 Ø 医疗和MRI Ø 变压器分接开关 Ø 开关设备 Ø 石油和天然气 Ø 交通工具 Ø 半导体设备 Ø 焊接设备 Ø 机器人 关于我们 虹科传感器技术 我们致力于更加精确简单的测量方案，与全球领先的高精度、高可靠性的传感器厂家进行技术合作，为客户提供全球先进的测量方案，包括激光测距、粘密度测量、光纤传感器、机电传感器等。通过提供各种不同的技术进行关键测量，消除了在恶劣严苛环境中对传感的限制，使客户能够得到最理想的结果。 ​

​ 想要用一套 非接触式 激光测距系统来精准监测运输车的位置，并且希望在极端条件下也能够使用？虹科Dimetix激光测距传感器可以完美解决您的需求——D系列激光测距传感器的测量范围高达 500米 ，精度为±1毫米，测量频率最高可达 250Hz ，工作温度范围–40至+60°，防护等级 IP65 ，支持 多种工业接口 。如果您有相关需求，欢迎随时联系我们！ 01 应用描述 一家全球性的钢铁生产厂正在经历生产停机的危机， 因为用于运输巨大的炽热钢板的大型运输车（长度为 200 英尺）时常会超出平时穿梭的位置或与运输轨道线末端的障碍物碰撞，而这些大型运输车会触发安装在地面上的微动开关，从而使整个钢铁生产厂发生停机 。（微动开关安装在轨道 55 至 60 英尺处，有六个点）为了替换故障的微动开关系统，当地的一家集成商设计、安装并实现了一套 非接触式激光测距系统 。替换系统包括两台装在NEMA 4X 防护罩内的 HK-Dimetix 激光测距传感 器 ，安装在运输车上的 反射目标板 ，由面板安装的串行显示器和模拟变送器组成的显示/控制器。装有激光测距传感器的保护外壳还包括一个涡流压缩空气冷却系统，用于持续监测温度和冷却壳内仪器。同样的压缩空气流通过硅酸硼玻璃观察窗，观察窗上有一个独特的穿孔硅垫圈，可将洁净的冷却空气流引到观察窗的两侧。观察窗上的连续气流不仅可以维持机壳内外稳定的温度，还可以进行空气净 化，防止灰尘堆积 ​ 图 1：在运输车上安装反射板 编辑 ​ 图 2：运输车 编辑 02 产品优势 ​ 编辑 传感器激光束可见，安装方便 最大工作温度范围在-40 ℃ 至 +60℃，能适应各种艰苦环境 自然表面最大测量距离可达 100 米 加反射板最大测量距离可达 500 米 精度±1㎜ 重复精度±0.3㎜ 测量数据可以轻松传输至 PLC 或 PC 免维护运行 03 HK-Dimetix 传感器——高精度应用的解决方案 ​ 编辑 得益于清晰的产品组合，选取一款合适的 HK-Dimetix 激光测距传感器是非常简单方便的。 HK-Dimetix 的传感器为客户提供了许多的功能，并且这些功能都是作为标准集成在每台设备中，包括： 各种通讯接口 如 SSI、RS-422/485、RS-232 和 2 个数字输出 。 此外，还可以选择 工业以太网接口 PROFINET、EtherNET/IP 和 EtherCAT ，并且所有的设备都具有 IP65 的防护等级 ， 且 重量不到 500 克 ，给人们留下了深刻的印象！ 除此之外，特别值得一提的是，我们的仪器不仅可以 在 500 米的测量距离上到达±1㎜的精度 ，即使是 在最极端的条件下，也能保持良好的性能 ，DPE、DEN 和 DEH 等类型的传感器都可以做到这一点。 DAE、DAN 和 DBN 类型的传感器的性能也同样十分优秀，但它们不适用于测量距离达 500 米或对成本敏感的情况。 关于我们 虹科传感器技术 我们致力于更加精确简单的测量方案，与全球领先的高精度、高可靠性的传感器厂家进行技术合作，为客户提供全球先进的测量方案，包括激光测距、粘密度测量、光纤传感器、机电传感器等。通过提供各种不同的技术进行关键测量，消除了在恶劣严苛环境中对传感的限制，使客户能够得到最理想的结果。 ​ 编辑 ​