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[摘 要]随着计算机技术的普及和发展，计算机网络已经深入到我们的日常生活和工作之中，大到政府机关公司企业、工厂学校，小到每一个家庭，它无处不在。目前流行的许多操作系统及网络硬件均存在安全漏洞这势必就带来了一个问题——网络安全！那如何保障用户的信息不泄露，网络不被攻击等等安全问题就是本文所要阐述的。
[关键词]广播电视 网络安全
中图分类号：TE986 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）23-0300-01
0 引言（弓网电弧危害及发生机理）[1]
随着列车运行速度的大幅度提高，牵引供电系统的弓网离线率上升，弓网电弧现象愈发严重，导致安全事故频发，这已成为阻碍列车继续提速的瓶颈。要研究弓网电弧的各项特性，必须有针对性地设计弓网电弧试验平台，在此基础上合理地进行单因子试验，从而达到有效反映弓网电弧的某些特性的目的。
本文依托西南交大牵引动力实验室团队的弓网电弧机理试验平台，结合弓网动力学理论，完成了基于弓网电弧试验平台的一系列实验，分析了电弧的伏安特性曲线、谐波特性等电气参数，也从光学测量的方法入手，分析了电弧的光谱特性及形貌特征。
1 弓网电弧检测系统
1.1 弓网电弧试验研究现状
1.1.1 国际弓网电弧试验研究现状
国际上对弓网电弧的研究开始较早。早在上个世纪60年代，国际上己经开展了列车集电方式及弓网离线电弧的测试研究。
2002年欧盟组织通过对铁路电气系统中存在问题的研讨，决定成立OHLICE Team，且由庞巴迪公司和瑞典ABB公司牵头，建立室内试验台，以便研究、了解弓网电弧的物理过程和产生机制。
1.1.2 国内弓网电弧试验研究现状
相比之下，国内弓网电弧机理的研究起步较晚，且主要侧重于研究弓网载流摩擦磨损，针对弓网电弧机理本身的试验台比较少。
1.2 弓网电弧试验系统
目前己有试验台大部分采用转盘式结构，将接触网线制成圆形，镶嵌在转盘边缘的凹槽中，与转盘一起做高速旋转，受电弓碳滑板沿着转盘轴向作往复直线运动，模拟实际弓网运动形式。该类试验台弓网的位置关系与实际情况不一致，致使所产生的电弧轨迹与实际不符。
在实验室条件下建立弓网电弧机理试验台，模拟实际工况，主要解决以下几个方面的问题：
1）、弓网相对运动形式呈“之”字形；2）、弓网间的高电压、大电流；3）、弓网在垂向上的相对位置。
图1为弓网电弧试验台总体结构示意图。
2 弓网电弧时频域分析
2.1 时域分析
2.1.1 弓网电弧典型波形
在多次测试中，观察到典型的弓网电弧燃弧波形如下：
2.1.2 电极材料对于弓网电弧的影响
对于2.1.1中典型的弓网电弧的波形，根据电弧阴极的不同，统计弓网电弧产生次数，如表2.1：
可以看到，阴极为受电弓滑板的情况比阴极为接触线的情况略多，说明电弧建弧率受到电极材料的影响。
考虑到在实验台上的运动过程中，电弧斑点在接触线上运动距离远大于在碳滑板上运动距离的现状，电弧波形的正半周的波形应远远多于负半周的波形。但由上表实验结果，在该实验台的一系列运动试验中，阴极材料对于电弧建弧率的影响并不符合预期。
2.2 频域分析
运行速度为20km/h，施加在弓网间的电弧电压为380V，纯阻性负载，阻抗为5Ω，测试得到的弓网间电压-电流波形如图2.2-1：
其伏安特性为：
由图2.2-2，伏安特性曲线是典型的电弧伏安特性曲线，据此认为此处发生了弓网电弧现象。可以注意到图中I-U曲线在电流峰值处存在回线，该现象与以往电弧伏安特性曲线略有不同，有待进一步研究。
再使用origin软件进行FFT时-频域转换，获得电弧的电压、电流的频域特性为：
由图2.2-3、2.2-4容易发现，弓网电弧电压和电流的谐波主要为3次、5次等奇次谐波，并且谐波分量主要集中在500Hz以下，这与广州地铁某号线弓网电弧现象[3]的现场测试结果相仿。
此外，在实验中还注意到了弓网电弧在频域响应方面的一些特点，如下两种波形具有类似的频率响应；伏安特性类似的两条曲线对应的频率响应却存在相当大的差别，在这方面可以做进一步的深入研究，从而分析切向滑动、法向振动存在下弓网电弧的行为特征。
3 弓网电弧光学特性（弓网电弧形态）
发生弓网电弧现象时，一部分正离子和电子在弧隙空间复合，发出的能量以光的形式进行辐射或增加气体粒子的热运动。对于弓网电弧的发光过程，本实验台选取光电传感光纤和光谱分析仪等设备，基于分光光度法理论，通过MATLAB软件，可以得到弓网电弧的光谱特征分布曲线。
3.1 光谱分析原理
吸光光度法也称做分光光度法，分光光度是仪器的功能，即仪器进行分光并用光度法测定，这类仪器包括了紫外光谱仪。
基于系统的总体设计图，对离线电弧通过光纤-Maya 2000 Pro背照式2D FFT-CCD光谱仪-PC机的总体思路，便可以在PC机上进行光谱图的录制，然后通过Matlab光学模块进一步运算处理，得到我们想要的离线电弧的光谱分布。
3.2 光谱分析结果
通过对光电传感光纤和光谱分析仪进行串联，可以得到弓网离线电弧的光谱特征分布曲线，在本文采用的弓网电弧机理试验台上，通过光学测试，可以得到，弓网电弧的光强能量分布相对集中，为：220nm～225nm、323nm～329nm和380nm～400nm。
该结果最接近于目前普遍采用的欧洲标准EN50317：2002，该标准测量波段主要集中在220nm-225nm或323-329nm。
3.3 弓网电弧形貌
根据Maya 2000 Pro 背照式微型光纤光谱仪实验数据，可知该试验台弓网电弧的最佳获取波段为220nm～225nm，323nm～329nm以及380nm～400nm，可以用OLYMPUS高速相机拍摄电弧的形态。在本试验台30km/h时速下，电弧形貌如图4：
4 结论
1、运动中的弓网电弧的发生受法向振动的影响很大。
2、弓网电弧的电弧发生率受电极材料的影响。阴极为碳滑板时的电弧发生率比阴极为铜接触线时的高。
3、弓网电弧电压、电流的谐波主要为3次、5次等奇次谐波，并且谐波分量主要集中在500Hz以下。
4、弓网电弧能量相对集中，存在3个波段：220nm～225nm、323nm～329nm和380nm～400nm。
参考文献
[1]弓网系统电弧的产生及其影响吴积钦.
[2] Mechanism and Influence of Various Parameter，2009Pantograph Arcing in Electrified Railways.
[3]广州地铁二号线弓网电弧现象刘宝轩，陈唐龙，蒲文旭，于龙，冯超，朱志增.传感器与微系统2014年vol33第3期.
[关键词]广播电视 网络安全
中图分类号：TE986 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）23-0300-01
0 引言（弓网电弧危害及发生机理）[1]
随着列车运行速度的大幅度提高，牵引供电系统的弓网离线率上升，弓网电弧现象愈发严重，导致安全事故频发，这已成为阻碍列车继续提速的瓶颈。要研究弓网电弧的各项特性，必须有针对性地设计弓网电弧试验平台，在此基础上合理地进行单因子试验，从而达到有效反映弓网电弧的某些特性的目的。
本文依托西南交大牵引动力实验室团队的弓网电弧机理试验平台，结合弓网动力学理论，完成了基于弓网电弧试验平台的一系列实验，分析了电弧的伏安特性曲线、谐波特性等电气参数，也从光学测量的方法入手，分析了电弧的光谱特性及形貌特征。
1 弓网电弧检测系统
1.1 弓网电弧试验研究现状
1.1.1 国际弓网电弧试验研究现状
国际上对弓网电弧的研究开始较早。早在上个世纪60年代，国际上己经开展了列车集电方式及弓网离线电弧的测试研究。
2002年欧盟组织通过对铁路电气系统中存在问题的研讨，决定成立OHLICE Team，且由庞巴迪公司和瑞典ABB公司牵头，建立室内试验台，以便研究、了解弓网电弧的物理过程和产生机制。
1.1.2 国内弓网电弧试验研究现状
相比之下，国内弓网电弧机理的研究起步较晚，且主要侧重于研究弓网载流摩擦磨损，针对弓网电弧机理本身的试验台比较少。
1.2 弓网电弧试验系统
目前己有试验台大部分采用转盘式结构，将接触网线制成圆形，镶嵌在转盘边缘的凹槽中，与转盘一起做高速旋转，受电弓碳滑板沿着转盘轴向作往复直线运动，模拟实际弓网运动形式。该类试验台弓网的位置关系与实际情况不一致，致使所产生的电弧轨迹与实际不符。
在实验室条件下建立弓网电弧机理试验台，模拟实际工况，主要解决以下几个方面的问题：
1）、弓网相对运动形式呈“之”字形；2）、弓网间的高电压、大电流；3）、弓网在垂向上的相对位置。
图1为弓网电弧试验台总体结构示意图。
2 弓网电弧时频域分析
2.1 时域分析
2.1.1 弓网电弧典型波形
在多次测试中，观察到典型的弓网电弧燃弧波形如下：
2.1.2 电极材料对于弓网电弧的影响
对于2.1.1中典型的弓网电弧的波形，根据电弧阴极的不同，统计弓网电弧产生次数，如表2.1：
可以看到，阴极为受电弓滑板的情况比阴极为接触线的情况略多，说明电弧建弧率受到电极材料的影响。
考虑到在实验台上的运动过程中，电弧斑点在接触线上运动距离远大于在碳滑板上运动距离的现状，电弧波形的正半周的波形应远远多于负半周的波形。但由上表实验结果，在该实验台的一系列运动试验中，阴极材料对于电弧建弧率的影响并不符合预期。
2.2 频域分析
运行速度为20km/h，施加在弓网间的电弧电压为380V，纯阻性负载，阻抗为5Ω，测试得到的弓网间电压-电流波形如图2.2-1：
其伏安特性为：
由图2.2-2，伏安特性曲线是典型的电弧伏安特性曲线，据此认为此处发生了弓网电弧现象。可以注意到图中I-U曲线在电流峰值处存在回线，该现象与以往电弧伏安特性曲线略有不同，有待进一步研究。
再使用origin软件进行FFT时-频域转换，获得电弧的电压、电流的频域特性为：
由图2.2-3、2.2-4容易发现，弓网电弧电压和电流的谐波主要为3次、5次等奇次谐波，并且谐波分量主要集中在500Hz以下，这与广州地铁某号线弓网电弧现象[3]的现场测试结果相仿。
此外，在实验中还注意到了弓网电弧在频域响应方面的一些特点，如下两种波形具有类似的频率响应；伏安特性类似的两条曲线对应的频率响应却存在相当大的差别，在这方面可以做进一步的深入研究，从而分析切向滑动、法向振动存在下弓网电弧的行为特征。
3 弓网电弧光学特性（弓网电弧形态）
发生弓网电弧现象时，一部分正离子和电子在弧隙空间复合，发出的能量以光的形式进行辐射或增加气体粒子的热运动。对于弓网电弧的发光过程，本实验台选取光电传感光纤和光谱分析仪等设备，基于分光光度法理论，通过MATLAB软件，可以得到弓网电弧的光谱特征分布曲线。
3.1 光谱分析原理
吸光光度法也称做分光光度法，分光光度是仪器的功能，即仪器进行分光并用光度法测定，这类仪器包括了紫外光谱仪。
基于系统的总体设计图，对离线电弧通过光纤-Maya 2000 Pro背照式2D FFT-CCD光谱仪-PC机的总体思路，便可以在PC机上进行光谱图的录制，然后通过Matlab光学模块进一步运算处理，得到我们想要的离线电弧的光谱分布。
3.2 光谱分析结果
通过对光电传感光纤和光谱分析仪进行串联，可以得到弓网离线电弧的光谱特征分布曲线，在本文采用的弓网电弧机理试验台上，通过光学测试，可以得到，弓网电弧的光强能量分布相对集中，为：220nm～225nm、323nm～329nm和380nm～400nm。
该结果最接近于目前普遍采用的欧洲标准EN50317：2002，该标准测量波段主要集中在220nm-225nm或323-329nm。
3.3 弓网电弧形貌
根据Maya 2000 Pro 背照式微型光纤光谱仪实验数据，可知该试验台弓网电弧的最佳获取波段为220nm～225nm，323nm～329nm以及380nm～400nm，可以用OLYMPUS高速相机拍摄电弧的形态。在本试验台30km/h时速下，电弧形貌如图4：
4 结论
1、运动中的弓网电弧的发生受法向振动的影响很大。
2、弓网电弧的电弧发生率受电极材料的影响。阴极为碳滑板时的电弧发生率比阴极为铜接触线时的高。
3、弓网电弧电压、电流的谐波主要为3次、5次等奇次谐波，并且谐波分量主要集中在500Hz以下。
4、弓网电弧能量相对集中，存在3个波段：220nm～225nm、323nm～329nm和380nm～400nm。
参考文献
[1]弓网系统电弧的产生及其影响吴积钦.
[2] Mechanism and Influence of Various Parameter，2009Pantograph Arcing in Electrified Railways.
[3]广州地铁二号线弓网电弧现象刘宝轩，陈唐龙，蒲文旭，于龙，冯超，朱志增.传感器与微系统2014年vol33第3期.