区间自动闭塞分布式信号机控制单元的研究

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1、中图分类号Ｕ２８３．５公开：密级：ＵＤＣ：：本校编号讀適乂聲硕±学位论文论文题目：区间自动闲塞分布式信号机控制单元的研究Ｉｔ研究生姓名：刘建强学号：０２１２７３６学校指导教师姓名：教授：巧光武职称工学硕壬控制理论与控制工程申请学位等级；专业：２０１５年６月１２日论义答辩日期２０１５年６月５日论文提交日期：；独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研巧工作和取得的研巧成果，除了文中特别加标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发衷或撰写过的研

2、巧成果，也不包含获得兰州巧通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一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。—八ｒ学位论文作者签名：：签字日期兴年／月／日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解兰州巧通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权兰州交通大学可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进巧检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编Ｗ共适阔和借阅。同意学校向园家有关部口或机构送交论文的實印件和磁盘。Ｃ保密的学位论文在解密后适用本授权说明）＇学位论文

3、作者签名：Ａｌ建诗削巧签名：＊＊签字日期：於片年／月日签字日期：式巧厂年月〇日／ｒ硕士学位论文区间自动闭塞分布式信号机控制单元的研究Theresearchofautomaticblockintervaldistributedsignalcontrolunit作者姓名：刘建强学科、专业：控制理论与控制工程研究方向：控制理论与控制工程学号：0212736指导教师：陈光武完成日期：2015.5.16兰州交通大学LanzhouJiaotongUniversity兰州交通大学硕士学位论文摘要自动闭塞区间信号机的正确显示是列车安全高效运行的基础。既有的信

4、号机控制架构大多数都采用集中控制方式，这种控制架构只有信号机在室外，其他设备都集中在室内，采用电缆作为传输介质来连接室内外设备，耗费大量电缆，容易混线且造价高，容易受雷电冲击，电缆连接距离一般限制为10km。再加上计算机、网络通信以及微电子等多种技术的进一步发展，研发一种将控制单元移至轨旁的分布式信号机控制系统，实现对信号机的分布式远程控制显得尤为重要。本论文以铁路信号系统中的区间信号机控制架构为背景，结合闭塞区间列车运行时信号灯满足的联锁控制条件，以闭塞区间轨旁信号灯为研究对象，运用现场总线控制技术、新型电子开关器件开发设计了二取二结构的全电子信号灯控制

5、单元。轨旁智能化及控制监测一体化的设计需求可实现现场免维修，方便管理维护，满足闭塞区间列车的各项运营条件，能够安全可靠地实现信号灯的开放和关闭。本论文依据信号灯控制单元的总体设计方案及其技术特点，进行了详细的软硬件设计，并对控制单元进行可靠性和安全性分析。信号灯控制单元与控制主机之间采用双路冗余的CAN总线通信方式实现点灯命令、点灯状态及控制单元自身故障信息的双向交互。控制单元内部两个微处理器之间进行同步通信验证它们收到点灯命令和采集到的信号机状态信息的数据是否一致，进一步保证点灯命令和信号机状态信息的准确性。在控制单元回路的去线和回线中接入相同的电流检测

6、电路进行点灯回路电流信息的采集，以确定回路点灯亮灭状态。控制单元通过设计独立电源电路来实现输入电源和输出电源的隔离，进一步降低各单元电路的相互干扰。控制单元具备故障自诊断功能，符合信号基础设备的故障安全原则。本文采用马尔可夫模型对控制单元进行可靠性和安全性分析，并利用Matlab对建立的数学模型进行仿真，得到控制单元的可靠度、安全度和故障-安全度的仿真曲线图，结果表明本论文设计的信号机控制单元的可靠度、安全度和故障-安全度都满足要求，有很好的应用价值。关键词：自动闭塞区间；信号机控制单元；分布式；MEGA128；CAN论文类型：应用研究-I-区间自动闭塞分

7、布式信号机控制单元的研究AbstractAutomaticblockintervalsignaldisplaycorrectlyisthebasisoftrains’safeandefficientoperation.Mostexistingsignalcontrolarchitecturesadoptcentralizedcontrolmethod,thiscontrolarchitecture’ssignalisoutside,andotherequipmentisconcentratedintheinterior.Indoorandoutdooreq

8、uipmentconnectedbycableastransmis