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动车段调车防护系统中轨旁电子单元的研究
| 论文题名： | 动车段调车防护系统中轨旁电子单元的研究 |
| 关键词： | 动车组;调车防护系统;有源应答器;轨旁电子单元;FPGA芯片 |
| 摘要： | 针对动车段（所）调车进路复杂、平行进路多的特点，在动车组低速调车作业时，为了防止列车冒进信号，需要开发一套成本低、对既有设备没有影响、便于维护、安全性高的调车防护系统，提高动车组调车作业安全性。 调车防护系统包括有源应答器、无源应答器、C-LEU等主要设备。紧凑型轨旁电子单元(Compact-Linside Electronic Unit)安装在调车信号机旁，用于向有源应答器提供可变报文数据。这种LEU可以采集调车信号机的灯位显示信息，并根据这个信息选择一组预先存储的报文发送给有源应答器。 列车经过应答器时，地面应答器向应答器传输单元BTM发送动车组出入段进路及段内进路行车许可或禁止信息，BTM将许可或禁止信息发给列车超速防护设备ATP，ATP据此控制列车速度。 本论文结合现场的实际需求，对C-LEU的设计与实现进行了研究，论文的主要工作如下: 1.在分析调车防护系统的结构原理，描述调车防护系统的功能及应用场景的基础上，针对提出设计研究的C-LEU方案，深入分析了C-LEU的功能与性能需求，明确了C-LEU的各项功能与性能指标。对C-LEU系统接口进行需求分析，明确了各个接口功能、参数、性能指标。最后对C-LEU系统的安全功能进行了需求分析。 2.提出了C-LEU的总体设计方案，工作原理和结构，明确了各个板卡在插槽中的位置与功能，明确了各个板卡的前面板以及和外部的连接关系。对C-LEU系统进行了功能失效分析。包括系统顶层功能失效分析、系统接口隐患分析。明确了C-LEU系统的各种故障组合模式以及故障发生的原因、发生阶段、潜在后果、明确这些隐患发生带来的后果严重性。提出采取何种方案提高系统的安全性。 3.对C-LEU各个板卡做了进一步的研究。深入的分析了C-LEU系统各个板卡的功能、性能，给出了关键技术参数说明。对应答器驱动板的软件进行设计使之实现其所需要的功能，在设计的过程中提出用四部分电路独立的存取报文、通过两两比较最后输出一条完成的报文。可以很好的保证系统发出报文的正确性。然后对应答器驱动板的硬件按模块划分进行设计，对PCB布局和板层进行设计。最后实现应答器驱动板所需要的所有功能。 4.完成了C-LEU系统的核心部件-应答器驱动板调试，对关键的调试步骤做了必要的说明，分析调试结果，并证明验证结果的正确性。 |
| 作者： | 李鹏斐 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 赵会兵 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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