列车运行数据无线传输系统的研究与设计.pdf

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1、TP31公开UDC硕士学位论文论文题目：列车运行数据无线传输系统的研究与设计研究生姓名：赵冬霞学号：0211403学校指导教师姓名：车军、郭勇职称：高级工程师申请学位等级：论文提交日期：工学硕士专业：检测技术与自动化装置论文答辩日期： 硕士学位论文列车运行数据无线传输系统的研究与设计ResearchandDesignofTheTrainOperationDataWirelessTransmissionSystem作者姓名：赵冬霞学科、专业：检测技术与自动化装置学号：0211403指导教师：车军、郭勇完成日期：2014-4-20兰州交通大学LanzhouJiao

2、tongUniversity 独创性声明学位论文版权使用授权书 摘要轨道列车在交通运输行业占据重要地位。因其经济与安全因素，列车成为人类远途出行的主要方式，在人类社会中发挥着重要地位。随着应用电子、微机控制等技术的发展，轨道交通行业也迎来了发展的高潮。在我国的铁路线上开始出现大量的动车组。高速动车组的使用大大提高了铁路的运营速度。然而，在列车速度的提高过程中，列车运营故障也偶有发生，这就给旅客造成了时间上与经济上的损失。为了及时发现列车故障，就需要将列车的运行数据及时的传输给地面的监控人员。本文设计了列车运行数据无线传输系统，目的在于将列车上的主要数据通过无线

3、方式传送到地面，供地面监控人员进行列车数据的监测。通过此系统，地面监控人员能方便的获知列车的主要状态，这些信息主要包括牵引制动工况，车门开关状态，空调工作情况，轴温等，从而及时的发现列车故障。本文首先介绍了国内外列车无线传输系统的发展现状，然后简单的分析了其技术原理。通过技术手段的反复对比，阐述了设计本系统的理论依据。本文理论依据主要有列车网络控制实时协议、网络传输TCP/IP协议、无线传输GPRS网络。对这三部分的分析主要包括：实时协议对列车TCN体系通信机制的规范，TCP/IP协议的四层模型及报文组成，GPRS组网方式。同时在此部分中对列车上的基本数据进行

4、了简单的分类。随后对本系统的总体设计进行了介绍，包括系统的组成，设计原理，功能框图。接下来，对系统的硬件设计进行了详细阐述，包括MVB网卡的数据传送机制、硬件架构、软件架构，中央处理器单元PC104主板的功能原理，GPRS模块电路设计。GPRS模块电路设计包括：电源部分、串口电路部分、SIM卡电路部分、音频电路部分。本文给出了设计的电路图,然后对每一部分的实现功能和设计原理做了相应的说明。对于系统的软件部分的设计比较详细。在这一部分中，介绍了本系统所用的软件平台VC++6.0和Labview以及基于OPC服务器/OPC客户程序的通信模式。对各个功能模块所要实现

5、的功能和编程原理都进行了详细研究。对于OPC服务器而言，设计了MVB网卡初始化动态链接库程序、OPC服务器对象、OPC组对象、OPC项对象、与客户程序的异步通信和地址空间管理。对OPC客户程序而言，详细设计了MVB总线数据处理单元、GPRS数据发送单元、GPRS数据接收单元、数据库管理单元等。最后，对系统的优缺点进行了总结，对进一步的研究工作进行了展望。关键词：运行数据；无线传输；MVB；OPC；GPRS论文类型：应用研究 AbstractRailwaytrainhasplayedanimportantroleinthetransportationindust

6、ry.Trainhasbecomethedominantformofhuman’slongtravelandplayedanimportantroleinhumansocietybecauseofitseconomicandsafetyfactors.Withthedevelopmentoftechnology,suchaselectronicandcomputercontroltechnology,railtransitindustryhasahightidedevelopment.Therailwaylinebegantoappearalargenumbe

7、rofCRHtrains.Theuseofhigh-speedCRHtrainhasgreatlyincreasedtherailwayoperationspeedinChina.However,thetrainoperationfailureoccurssporadicallyintheprocessoftrain’sspeedimprovement,whichwillcausetimeandeconomiclossforpassenger.Inordertodiscoverthevehiclefaultintime,weneedtobringtrain’s

8、operateddatatothegr