铁道信号基础设备智能网络监测器设计

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1、密级；公开ＳＨ巧化Ｚ好口柳保王圧；ＤＡＯ＂饥ＶＥ及ＳＴＴＹ工学硕壬学位论文铁道信号基ｋ｛设备智能网络监测器设计ＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔＮｅｔｗｏｒｋＭｏｎｉｔｏｒＤｅｓｉｇｎｏｆＴｈｅＲａｉｌｗ巧ＳｉｇｎａｌＢａｓｉｃＥｑｕｉｐｍｅｎｔ墙养单位：电气与电子工程学院专业：电力电子与电力传动巧究生：贾召指导教师：陈保平教授二〇—五年六月独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，

2、除了文中特别加标注和致谢的地，方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果也不包含为获得石家庄铁道大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的一材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。私谷签名：日期：戶关于论文使用授权的说明本人完全了解石家庄铁道大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部口送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅，同意学校将论文加入《中国优秀博硕±学位论文全文数据库》和编入《

3、中国学位论文全文数据库》。本人授权石家庄铁道大学，可Ｗ采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可Ｗ公布论文的全部或部分内容。（保密的论文在解密后应遵守此规定）ｏ又：户作者签名：ｔ日期。甚矿和导师签名：日期：摘要摘要近年来随着我国铁路的高速发展，现有的铁道信号监测系统一些问题和不足也显现出来，如数据采集的速度和精度不足，巡测周期长，通讯总线模式老旧等，这些也是导致事故多发的主要原因，给国家和社会造成严重的经济问题和人身安全问题。为了解决这一难题，进行了大量的资料查询，对ZPW-20

4、00A移频轨道电路、转辙机和信号机的组成部分和工作原理进行了详细分析，确定了监测位置和监测量，特别是对移频发送端的发送信号的频谱特性和ZoomFFT的细化算法做了研究，并通过MATLAB软件进行了仿真验证，为后期软件实现打下了理论基础。系统分为下位机和站机两部分，下位机部分实现的功能为监测铁道信号设备电流电压的波形特性，判断其工作状态，本文分别对其硬件电路设计和软件程序设计进行了详细阐述，站机部分用LabVIEW编写，分别对登录界面、通信状态查询、区间状态查询、转辙机参数查询和历史记录查询做了说明。

5、为了使系统的整体设计简便，增强电路板硬件通用性，针对不同的信号设备硬件电路设计基本相同，均采用Cortex-M4内核的ARM微控制器STM32F303VC作为主控芯片，针对不同信号设备加载了不同的软件程序，从而使其具有不同的功能。最后对整个系统进行测试，包括ZPW-2000A低频和载频信号检测、转辙机特征量计算以及以太网通信的测试，了解系统整体性能，并证明可以实现预期功能。关键词：Cortex-M4；频谱细化；铁道信号；状态修AbstractAbstractRecently,withtherapid

6、lydevelopmentofChineserailway,theexistingrailwaysignalmonitoringsystemhadwitnessedmanyproblemsanddefects,suchaslackofspeedandprecisionfordataacquisition,longsurveycycle,theoldmodeofcommunicationbus,etc,whichalsocontributedtotheaccidents,causingseriouse

7、conomicproblemsandpersonalsafetyissuestothestateandsociety.Tosolvethisproblem,wecarriedoutalotofdataqueries.ComponentandworkingprincipleofZPW-2000Afrequency-shifttrackcircuit,switchmachineandsignalmachinewereanalyzedindetail,anddeterminedthelocationand

8、quantityofmonitoring.Especiallytothethinningalgorithm(ZoomFFT)andspectrumcharacteristicsofthefrequency-shifttransmittedsignal,thispaperdidadeepresearch.AndthesimulationwasconductedbyMATLABsoftware,whichlaysatheoreticalfoundationforthela