机车电气设备监测与远程支持系统的研究.doc

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1、铁路作为国民经济的大动脉和重要的交通运输工具，其建设对我国经济、人民生活具有深远影响。而机车运行状况直接关系到铁路运行安全。过去几年是铁路行业高速发展阶段，高速铁路的建设和运行初步显示出效果。在这种新形势下，完善铁路安全防范体系，建立可靠的设备保障，才能有利于铁路运输更快更好的发展。随着机车运行速度的不断提高，机车各部件在低速条件下不容易发生的安全问题就会显现出来，给安全运行带来威胁。在国内，机车安全维护和故障排查主耍是依靠机车进库后维修人员根据司乘人员的描述模拟故障现象，根据H己的技术水平和操作经验来判断故障原因，这样就给“安全运行”带来了很多隐患。随着嵌入

2、式技术、DSP技术、微型计算机技术、现场总线技术以及GPRS网络技术的发展,使得建立一个实吋性更强、操作更便捷、功能更全面的安全监测系统成为了可能。本课题针对机车电气设备安全管理监测和网络化的需求，以机车电气设备为研究对豫，依托GPRS网络，构建了一个实时的无线机车电气设备监测与远程支持系统。机车电气设备监测与远程支持系统由远程前端测量单元、数据采集主控单元及智能显示单丿运个部分构成。其屮，远程前端测量单元用丁实现现场信号的数据采集、数据预处理和控制输出，承担了数据采集主控单元与监测点Z间的“上传下达”的工作；数据采集主控单元用于实现对远程前端测量单元上传的数

3、据进行综合处理，并将处理后的数据上传至智能显示单元，辅助实现故障判断和数据存储，数据采集主控单元与远程前端测量单;/LZ间采用CAN总线通信；智能显示单元基于WindowsCE操作系统，采用共亨存储器的方式与数据采集主控单元实现数据交互，并通过串行通信方式控制GPRS网络通信模块，实现远程支持。同时，做为车载用户终端，智能显示单丿腕具有故障报警、数据存储、信息显示等功能。论文提出了系统总体设计方案，完成了系统各硬件模块的详细设计、调试以及嵌入式操作系统的定制，给出了应用软件设计结果，并通过实验验证了系统的远程通信能力。关键词：嵌入式系统；电气设备监测；远程支持

4、系统AbstractAsthemainarteryofnationaleconomyandanimportantmeansoftransport,theconstructionofrailwayhasaprofoundimpactonChina^seconomyandpeople'slives.Andthestateoflocomotiveisdirectlyrelatedtothesafetyofrailwayoperations.Inthepastfewyears,itisalsoastageofrapiddevelopmentofrailwayindus

5、tiy,andhigh-speedrailwayconstructionandoperationarealsopreliminaiyresultsshow.Inthisnewsituation,improvingrailwaysafetyandpreventionsystem,andestablishingthereliableequipmentprotection,isconductivetothedevelopmentoftherailwaytorunfasterandbetter.Withtheincreasingspeedofthelocomotive

6、,alotoflesspronetosecurityproblemsformotorcyclepartswillberevealedatlowspeed・Itisathreattosafeopennion.Athome,afterthelocomotiveintothegarage,accordingtothemotormenandthetrainman^descriptionofanalogfaultphenomenon,andaccordingtotheirowntechnologyandoperationalexperiencetojudgethecau

7、seofthemalfunction,themaintenancepersonneldealwiththelocomotivesecuritymaintenanceandtroubleshooting.Soitwillbringalotofhiddendoublefor"safeoperation^.Withthedevelopmentofembeddedtechnology,microcomputer,fieldbustechnology,andGPRSnetworktechnology,toestablishasecuritymonitoringsyste

8、mispossible,whichis