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原文传递 基于DSP的轨道车运行监控装置研究
论文题名: 基于DSP的轨道车运行监控装置研究
关键词: 铁路列车;运行监控装置;无线传输;DSP芯片;系统设计
摘要: 我国铁路列车运行速度的提高,线上行车密度的增加,给轨道车安全运行带来了更大的挑战,同时对轨道车运行监控装置的要求更加严格。本文阐述了监控装置的功能和控制模式,对其软硬件部分进行详细设计与开发。轨道车在外执行任务时,为了使地面分析人员实时掌握轨道车运行状况,设计了无线传输模块。可将轨道车运行数据无线传送到服务器,供分析人员接收查看。最后通过试验,验证了运行数据的无线发送与接收。
  轨道车运行监控装置是保障轨道车运行安全的重要设备。在轨道车出库前,将其运行全部线路设施资料、揭示信息等预先通过U盘写入到主机中,不需要地面额外增设附加设备,省掉了该部分地面信息传输至车上的环节。采用分级速度控制,实时计算取得速度控制值,对轨道车实时运行速度进行监控。
  在硬件设计中,选用PC/104嵌入式PC模块作为上位机,TI公司的TMS320F28335芯片作为下位机CPU,并依此设计了主控、列车管压力采集、数字量输入输出、频率量输入等模块;选用SIMCom公司的SIM908模块设计了无线传输模块。
  在软件设计中,选用Visual Studio2005开发平台和C#语言完成对上位机软件的开发,实现U盘下载运行线路信息和揭示信息、参数设定、控制模式选择、运行监控、运行数据转储和无线传输等功能。采用Blowfish算法对U盘中的线路数据、揭示信息解密,并在轨道车完成作业时,将运行数据加密。主界面实时显示轨道车实际速度曲线与监控速度曲线。利用AT指令可实时将运行数据通过GPRS模块传输到服务器中,地面计算机可监听指定端口,将收到的数据显示在分析软件中,实现对轨道车工况的监控。选用CCS软件完成对DSP芯片的程序开发与固化,可采集处理基础信号、输出制动信号及串行通信。
  在系统可靠性方面,软硬件部分均采取相应的措施,提高了系统的可靠性。硬件部分采用双冗余结构,可使监控装置在工作机故障时,热备机能够自动切换为工作机,监控轨道车运行;数字量输入输出模块增加了通道自检功能,在通道出现故障时,可方便的找出故障通道。软件部分上位机程序中加入捕捉语句,在软件崩溃或运行出错时能够提示出错原因;下位机软件中启用看门狗,可以监控软件运行状态,程序跑飞或陷入死循环时,软件复位系统。
  最后通过试验平台整体测试,测试数据无线传输功能,由监控装置上位机软件控制GPRS模块,实现轨道车运行数据的无线发送;并在地面计算机分析软件中成功接收。
作者: 张道芳
专业: 车辆工程
导师: 车军
授予学位: 硕士
授予学位单位: 兰州交通大学
学位年度: 2014
正文语种: 中文
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