机车机械电器间监视系统的设计与实现

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1、机车机械电器间监视系统的设计与实现　　机械电器间是机车中的重要环节，在机车运行时间和路程不断增长的情况下，机械和电器发生故障问题的概率也随之增大。由于机械电器间环境较为恶劣，不可能安排人员驻守监视，因此只能通过监视系统对其进行全天候的监视，确保能够及时发现问题予以解决。因此，需要对监视系统的设计和实现进行要求，使其能够发挥出重大作用。　　一、机车机械电气间监视系统功能分析　　对于一个监视系统而言，其所具备的功能不仅仅是对机械电器进行持续性的监视，还应该体现出其他方面的功能，具体有以下几点。　　首先，该系统应该具备多形式的显示功能，

2、即可以通过多种不同的渠道实现监视画面的显示，以满足不同的使用需求。比如，可以实现全屏显示，其就是将某一个监视画面进行全屏。还可以实现多幅同屏显示，也就是在同一个屏幕上，显示多个监视画面，一般是4个或者9个。　　其次，应该实现监视系统和多人员的连接，既要让机车的乘务员、车长等能够实时查看监视系统的具体画面，明确机械电器的实时运行状态，也要让进行相关检修的工作人员，通过移动设备查看到监视画面内容。　　最后，需要对监视系统所产生的各类监视数据、信息、图像以及视频等进行储存和保存，以便在以后的相关工作中可以直接调用。　　二、机车机械电器间

3、监视系统的性能参数和设计要点　　在进行设计之前，需要确定监视系统的基本原理。其主要是通过摄像头采集监视数据，将其传输到图像采集器，然后进行编码和储存，基于控制协议传输到显示屏上，以供分析只用，下图所示即为原理流程。　　在明确监视原理流程的基础上，就需要探讨系统的性能和设计要点了。就性能参数而言，监视屏一般可以使用分辨率为1024x768像素的屏幕，就能够满足基本要求。若是条件允许，可以使用分辨率更高的屏幕。视频采集通道数量在1到32个之间，以实际情况为准。为了应对大量数据存储，可以设置500GB的储存硬盘，可视具体情况增大硬盘容量

4、。系统电源一般为110V直流电源。CCD器件选择1/311SONYCCD，其最低照度为0LUX/F1.2，水平分辨率为480TVL。　　在明确性能参数之后，就需要进一步掌握系统的设计要点。首先，电磁干扰的问题在机车内是比较常见的，这会对监视系统的线路和设备产生较大的干扰，导致监视信号的质量下降，这在系统设计中需要注意。其次，在机车的运行过程中，可能出现长时间的连续震动，这对设备的稳定可靠性提出了较高的要求。第三，从机车机械电器间到控制室之间存在较长的距离，要将监视信号从机械电器间传输到控制室，其中就会受到很多外部因素的影响，会降低

5、图像质量。第四，机械电器间空间使用度高，可供安装监视设备的空间有限，可能会影响到摄像头的监视范围，造成监视死角。最后，监视系统需要的工作温度和存放温度都比较低，这就需要做好相应的降温措施，确保监视系统稳定运行。　　三、机车机械电气间监视系统的设计和实现　　（一）系统主机设计　　系统主机是监视系统的核心功能部分，为了使其能够正常的发挥公用，在选择上应该以抗振动抗冲击性能优良的工控主机为主，同时需要加强主机内部器件和板卡的紧固连接，优化内部结构，强化其整体性能，由此消除因为机车震动对监视系统造成的影响。其次，主机对监视器的控制上，一般

6、是1台主机控制2台监视器，同时将视频信号划分为2类分别进行传输，但是这2路视频信号在各方面标准上都是保持一致的。另外，由于在长距离传输中，VGA信号会出现较为严重的衰减，以此需要按照网络传输协议对其进行转换，通过超五类传输线实现信号衰减的弱化，提升监视信号的传输效果。下图所示即为监视系统的整体结构设计，其中虚线部分就表示了系统主机。　　（二）摄像头设计　　摄像头是整个监视系统的重要环节，是获取对象状态信息的直接手段，相当于监视系统的“眼睛”。对于摄像头的设计而言，首先需要确保其能够满足全天候24h的运行要求。由于24h时间内，机械

7、电器间的光线变化是非常明显的，摄像头必须适应这种光线变化，能够在黑暗的环境下达到监视目的，因此需要带有红外功能。其次，由于振动和电磁干扰问题的存在，摄像头的信号传输和稳固都会受到影响。因此，在摄像头的设置上，需要通过全金属外壳对其进行防电磁干扰处理，同时需要做好加固，抵抗振动。最后，由于机车机械电器间内部空间有限，因此在安装之前，就需要规划处几个适当的位置，对其监视范围和效果进行分析对比，找到最优的摄像头安装点位。此外，还可以设计一个摄像头托座，设置一个球形壳体，将相关的器件设置在该壳体内部，这样摄像头就可以在其中实现三维转动，提

8、升其监视范围。　　（三）监视屏设置　　监视屏是显示监视画面的重要器件，在进行设置时，需结合实际情况合理进行。首先，为了在控制室内留足空间，需要选择外形小巧的液晶屏，并且按照相关规范进行安装。其次，显示屏的选择前文已经说到，至少要满足1024x768