电子设备抗电磁干扰能力测试系统和方法与流程

本发明涉及抗干扰，尤其涉及一种电子设备抗电磁干扰能力测试系统和方法。

背景技术：

1、相关技术中的电磁干扰测试方法针对的是远场干扰或开放环境中的电磁干扰，也形成了成熟的测试方案。但针对近场电磁干扰、恶意电磁干扰、封闭环境电磁干扰，目前并没有成熟的测试方法，例如：(1)非法用户用强电磁场干扰电能表，使电能表无法正常工作，从而达到窃电的目的。(2)变电系统中，变电站开关操作产生的强电磁波导致保护装置误动作。

2、以电力系统智能二次设备受到的干扰为例。智能二次设备工作环境的电磁干扰相当恶劣，这些干扰具有幅值大、频率高和持续时间短的特点，能够通过各种途径侵入到微机保护中的电子电路，从而引发继电保护及安全自动装置及计量装置的误动、拒动、数据混乱甚至死机等现象，给电网的安全运行埋下隐患。特别是，电能作为一种无形商品，其传输和使用具有一定特殊性，盗取即销毁，无法通过常规手段获取证据。不法分子通过各种手段实施盗窃，意图少缴纳或者不缴纳电费。窃电带来了电能的大量流失，电力企业自身利益遭到破坏，严重影响其健康发展，同时窃电也给电网安全和用电安全带来了极大隐患。以国家电网公司为例，仅2017年因窃电产生的追缴电费及违约金就达6.87亿元。据统计，在美国，电力公司每年会因为窃电而损失大约60亿美元。随着国民经济水平的提高和科学技术的不断发展，窃电问题比以往更为突出。窃电手段由原有的简单粗暴型逐渐转变为复杂多样、行为隐蔽的高科技窃电手段，涌现出大量强磁场窃电、强静电脉冲窃电、无线干扰窃电等新手段，使电力企业难以及时发现和预防。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的目的在于提出一种电子设备抗电磁干扰能力测试系统和方法，以产生超过预设强度的电磁场，对置于发射天线近场范围的电子设备进行干扰，检测被干扰电子设备的抗电磁干扰能力。

2、为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种电子设备抗电磁干扰能力测试系统，所述系统包括：干扰信号发生装置；电波暗室，包括发射天线所述发射天线与所述干扰信号发生装置连接，所述电波暗室用于放置被干扰电子设备，且所述被干扰电子设备置于所述发射天线的近场范围内；控制装置，与所述干扰信号发生装置、所述被干扰电子设备分别连接，用于控制所述干扰信号发生装置发出干扰信号至所述发射天线，以使所述发射天线向所述被干扰电子设备提供超过预设强度的电磁场，以及获取所述被干扰电子设备的测试信息，并根据所述测试信息得到所述被干扰电子设备的抗电磁干扰能力。

3、另外，本发明上述实施例的电子设备抗电磁干扰能力测试系统还可以具有如下附加的技术特征：

4、根据本发明的一个实施例，所述电波暗室还包括屏蔽箱，所述屏蔽箱用于放置标准电子设备；其中，所述控制装置还与所述标准电子设备连接，用于根据所述被干扰电子设备的测试信息和所述标准电子设备的测试信息，确定所述被干扰电子设备的抗电磁干扰能力。

5、根据本发明的一个实施例，所述控制装置用于：将所述被干扰电子设备的测试信息和所述标准电子设备的测试信息或者预设测试信息进行比较；根据比较结果得到所述被干扰电子设备的测试信息异常时对应的干扰信号频率和功率，并根据所述频率和所述功率得到抗电磁干扰阈值。

6、根据本发明的一个实施例，所述干扰信号发生装置包括：信号源，与所述控制装置连接，用于产生电磁信号；功率放大器，与所述信号源连接，用于将所述电磁信号进行功率放大处理，得到所述干扰信号；定向耦合器，所述定向耦合器的输入端与所述功率放大器连接，所述定向耦合器的第一输出端与所述发射天线连接，所述定向耦合器的第二输出端通过功率计与所述控制装置连接，所述定向耦合器用于将所述干扰信号分别传输至所述发射天线和所述功率计；其中，所述控制装置用于根据目标频率、目标功率和所述功率计测量的所述干扰信号的功率，对所述信号源进行控制。

7、根据本发明的一个实施例，所述系统还包括：场强计，用于测量所述被干扰电子设备周围环境的场强；其中，所述目标频率的数量为多个，对应所述被干扰电子设备设有多个测试点，所述控制装置用于在所述场强大于所述预设强度，且所述发射天线分别置于各所述测试点时，针对每个目标频率，调整所述目标功率，获取所述被干扰电子设备的多组测试信息及其对应的目标功率，所述多组测试信息与多个所述测试点一一对应。

8、根据本发明的一个实施例，所述控制装置用于：针对每个所述目标频率，确定多组所述测试信息中的异常测试信息，并将所述异常测试信息对应的目标功率中的最小值作为所述被干扰电子设备在该目标频率下的所述抗电磁干扰阈值。

9、根据本发明的一个实施例，所述控制装置用于：根据所述功率计测量的功率、所述干扰信号的传输线路损耗、所述发射天线的反射功率和天线类型，在预设功率范围内调整所述目标功率。

10、根据本发明的一个实施例，多个所述测试点包括m1个第一测试点、m2个第二测试点，m3个第三测试点、m4个第四测试点和m5个第五测试点，所述第一测试点在所述被干扰电子设备正表面的第一方向上，所述第二测试点在所述被干扰电子设备正表面的第二方向上，所述第三测试点在所述被干扰电子设备的第一侧，所述第四测试点在所述被干扰电子设备的第二侧，所述第五测试点在所述被干扰电子设备的前端，其中，所述第一方向与所述第二方向垂直，所述第一侧与所述第二侧相对，m1＞m2＞m3＝m4＞m5，m5为正整数。

11、根据本发明的一个实施例，所述被干扰电子设备为电能表，所述第一方向为与所述电能表出线方向平行的方向，所述第二方向为与所述电能表出线方向垂直的方向。

12、根据本发明的一个实施例，所述系统还包括：摄像头，用于采集所述被干扰电子设备的运行图像；其中，所述控制装置还与所述摄像头连接，用于根据所述运行图像确定所述被干扰电子设备的运行状态，并在所述被干扰电子设备的运行状态正常时，获取所述被干扰电子设备的测试信息。

13、根据本发明的一个实施例，所述电波暗室还设有虚拟负载分别为所述被干扰电子设备和所述标准电子设备提供电信号，以使所述被干扰电子设备和所述标准电子设备运行，所述系统还包括：第一电源隔离设备，连接在所述被干扰电子设备和所述虚拟负载之间；第二电源隔离设备，连接在所述虚拟负载和所述标准电子设备之间。

14、根据本发明的一个实施例，所述控制装置通过rs485转usb模块与所述被干扰电子设备连接，并通过rs485转usb模块与所述标准电子设备连接。

15、为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种电子设备抗电磁干扰能力测试方法，所述方法用于电子设备抗电磁干扰能力测试系统，所述系统包括：干扰信号发生装置、电波暗室，所述电波暗室包括发射天线，并用于放置被干扰电子设备，所述方法包括：通过所述干扰信号发生装置发出干扰信号至所述发射天线，以使所述发射天线向所述被干扰电子设备提供超过预设强度的电磁场，其中，所述被干扰电子设备置于所述发射天线的近场范围内；获取所述被干扰电子设备的测试信息，并根据所述测试信息得到所述被干扰电子设备的抗电磁干扰能力。

16、另外，本发明上述实施例的电子设备抗电磁干扰能力测试方法还可以具有如下附加的技术特征：

17、根据本发明的一个实施例，所述电波暗室还包括屏蔽箱，所述屏蔽箱用于放置标准电子设备，所述根据所述测试信息得到所述被干扰电子设备的抗电磁干扰能力，包括：根据所述被干扰电子设备的测试信息和所述标准电子设备的测试信息，确定所述被干扰电子设备的抗电磁干扰能力。

18、根据本发明的一个实施例，所述根据所述被干扰电子设备的测试信息和所述标准电子设备的测试信息，确定所述被干扰电子设备的抗电磁干扰能力，包括：将所述被干扰电子设备的测试信息和所述标准电子设备的测试信息进行比较；根据比较结果得到所述被干扰电子设备的测试信息异常时对应的干扰信号频率和功率，并根据所述频率和所述功率得到抗电磁干扰阈值。

19、本发明实施例的电子设备抗电磁干扰能力测试系统和方法，可产生超过预设强度的电磁场，对置于发射天线近场范围的电子设备进行干扰，检测被干扰电子设备的抗电磁干扰能力。