一种电气化铁路电能质量参数监测系统的设计和实现

　　电气化铁路是一种现代化的铁路运输工具，和目前使用的内燃、蒸汽机车牵引的铁路相比，具有技术经济上的优越性。电力机车装有大功率的电气制动装置，可用于长大下坡的速度调整，从而可以大大提高列车运行的安全度。电力机车动车本身不带原动机和燃料，比功率(单位重量功率)大，与内燃机车和内燃动车相比，在相同或相近的持续牵引力(以单轴计)下持续速度高一倍以上，牵引相同重量的列车可以实现更高的额定最高速度(或称最高运营速度)，而且恒功速度范围宽，电制动功率也大，所以起、制动和加、减速性能也均较优越。电力牵引这种快跑、多拉的特性能更充分地满足铁路运输对提高行车速度、增加列车重量和加大行车密度的综合要求，从而更加有利于：大幅度提高旅客运输的旅行速度和高附加值商品运输的送达速度;组织煤炭、建材、粮食等大宗货物的高效、快捷的重载直达运输;发挥速度优势，不断推出运输新产品，拓广铁路运输的营销范围，增强其在运输市场上的竞争实力。特别轨道交通与高速公路、航空运输协调发展的"运输走廊",吸引大中城市间和市郊运输的大量客流转乘高速和快速电气列车，可以明显改善人们的旅行条件、缓解交通堵塞、减少大气污染、节省石油及土地等有限资源。这种超越上述企业效益的重大国民经济效益和社会效益，在唤醒发达国家的政府和社会对铁路公益性的再认识，为铁路发展获取资金和支持方面，起了重要的作用。

　　电气化铁路，亦称电化铁路，是由电力机车或动车组这两种铁路列车(即通称的火车)为主，所行走的铁路。电气化铁路的牵引动力是电力机车，机车本身不带能源，所需能源由电力牵引供电系统提供。牵引供电系统主要是指牵引变电所和接触网两大部分。变电所设在铁道附近，它将从发电厂经高压输电线送来的电流，送到铁路上空的接触网上。接触网是向电力机车直接输送电能的设备。

　　1 系统总体结构

　　基于虚拟仪器的电气化铁路电能质量参数监测系统同样必须具备传统监测系统的三大功能模块，即数据采集模块、数据分析处理模块和结果显示模块。数据采集模块还是由传统的采集硬件来完成，不同的是数据分析处理模块完全由计算机软件来实现，这部分功能不受硬件的限制，可以根据用户的需求随时增加和修改模块，这一优势是传统仪器所无法比拟的。本文所研究的电能质量参数监测系统，其软件部分是核心，只要硬件部分将监测点的电压和电流信号经过信号调理器和数据采集卡以最小失真度转换为数字信号，其余的任务(如加窗、滤波、数据处理和统计分析、数据远传以及显示打印等)就完全交给软件来处理。