毕业设计-基于can总线的地铁屏蔽门系统设计

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1、基于CAN总线的地铁屏蔽门系统设计第一章绪论1.1课题研究的目的意义1.2地铁屏蔽门的发展现状1.3主要研究内容第2章基于CAN总线的监控系统总体设计 2.1CAN总线技术 2.2CAN总线在地铁屏蔽门系统中的设计 2.3监控系统的总体设计 2.3.1节点分配2.3.2监控系统的设计 第3章基于CAN总线节点硬件设计 3.1节点总体设计 3.2节点的硬件选型 3.2.1CAN控制器3.2.2CAN收发器3.3CAN通信模拟仿真的硬件组成3.3.1CAN通信单片机学习板部分3.3.2CAN通信CANMINI通讯部分第4章基于CAN总线节点软件设计

2、 4.1STA100初始化子程序 4.2报文发送子程序 4.3报文接收子程序4.4中断子程序 4.5扩展电路应用程序4.6CAN总线通讯模拟调试第五章总结展望，不足，改进第一章绪论1.1课题研究的背景随着我国经济健康快速的发展，我国的地铁建设事业也正处在高速发展和不断完善的过程中。地铁所具有的方便、准时、快捷的特点，使其成为人们日常生活中重要的交通工具之一，在城市交通中扮演着越来越重要的角色。目前，全国有30多座城市有意向建设城市轨道交通，几乎所有的省会城市都有地铁建设计划。以上海市为例，上海拥有目前中国最发达的地铁系统，共有13条轨道交通线路

3、，总通车里程达到300多公里。地铁屏蔽门系统是一种专用于地铁站台的防护性系统，在地铁站台边缘与顶部之间竖起一排屏蔽门(PlatformScreenDoor，简称PSD)，通过屏蔽门的控制系统与驱动机构，实现地铁列车的车门与该系统屏蔽门中的活动门之间的同步操作。列车未到站时，屏蔽门关闭，将候车旅客与轨道隔离开；在列车到站以后，屏蔽门的活动门与列车车门同步打开，乘客可以通过活动门直接出入列车车厢，为候车旅客提供了绝对的安全保障。屏蔽门控制系统用于实现对地铁屏蔽门设备的精确控制与智能管理，是一个复杂的分布参数控制系统，该系统集通讯、机械、电子和控制等

4、科学于一体，对信息传递速率、同步性、系统可靠性和电磁兼容性等方面的要求十分严格。随着屏蔽门系统设备技术的日益成熟，它的优越性正逐渐地显现出来。概括起来地铁屏蔽门系统具有以下优点:（1）可以有效避免一些安全事故的发生，并且保证列车不会因人为因素而延误，提高了列车的进站速度，为确保列车班次的准确性提供了有利条件，从而大大提高了整个地铁运营系统的可靠性，并为将来地铁实现无人驾驶创造了条件；（2）减小了噪声以及活塞风对站台候车乘客的影响，降低了站台空气含尘量，改善了乘客候车环境，使城市形象得到提升；（3）屏蔽门系统安装在站台边缘，将站台公共区与隧道轨行

5、区完全屏蔽，减少站台区与轨行区之间冷热气流的交换，降低了环控系统的运营能耗；（4）屏蔽门的设置还可以减少地铁车站站台的值班人数，大大节约了地铁运营的人力成本。由此可见，为了减少能耗、降低运营费用、保证乘客候车安全、提高地铁服务水平和环境质量，在地铁线路上加装屏蔽门系统是非常必要的，因此屏蔽门系统的开发势在必行。1.2国内外屏蔽门系统的发展现状世界上最早的屏蔽门出现在20世纪60年代前苏联的列宁格勒(现圣彼得堡)，当时一为了保证无侧站台的安全和观瞻，设计了一种利用区间隧道停车的车站，这就是地铁屏蔽门的雏形。1970年在法国里尔的全自动地铁的设计中

6、为了保证自动行车的安全而装配了屏蔽门，1951年，日本东京地铁南北线上安装了半封闭式的站台安全门，它是一种结构简单、高度较低的玻璃隔墙和活动门，主要是为了把轨道与乘客隔离开，在保证了站台候车乘客的安全的同时也能起到一定的降低噪音的作用。新加坡常年气候炎热，空调的运行费用在地铁运行成本中占了相当大的比重，为了减少空调的能源消耗，1987年新加坡的快铁交通一期和二期工程中首次采用了全封闭式的屏蔽门系统，这也是世界上最早的以节能为目的屏蔽门的地铁运行线路。屏蔽门的使用不仅保证了站台安全，而且带来了明显的节能效果（空调节能率达到了50%左右），其与站台

7、内的建筑风格一致，整体感强，构筑了一个宁静、清新、现代的候车环境，给乘客留下了良好的印象。随着社会不断前进，屏蔽门系统在地铁的应用近几年在世界各地得到迅猛发展。它的控制方式也是由最初的手动到简单线路再到复杂线路。现今，地铁屏蔽门系统已经发展到现场总线网络控制，走向了智能化、一体化、科学化。现场总线控制系统（FCS）是一个开放通信网络，也是一种全分布式控制系统。它作为智能设备的联系纽带，把挂接在总线上、作为网络节点的智能设备－屏蔽门单元连接为网络系统，并进一步构成自动化系统，实现基本控制、补偿计算、参数修改、报警、显示、监控、优化及控管一体化的综

8、合自动化功能。这是一项集嵌入式系统、控制、计算机、数字通信、网络为一体的综合技术。这样的控制系统达到了屏蔽门的精确控制和使用性能的要求，可以无人参与实