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列车运行数据无线传输系统的研究与设计
| 论文题名： | 列车运行数据无线传输系统的研究与设计 |
| 关键词： | 轨道列车;运行数据;无线传输;系统设计 |
| 摘要： | 轨道列车在交通运输行业占据重要地位。因其经济与安全因素,列车成为人类远途出行的主要方式,在人类社会中发挥着重要地位。随着应用电子、微机控制等技术的发展,轨道交通行业也迎来了发展的高潮。在我国的铁路线上开始出现大量的动车组。高速动车组的使用大大提高了铁路的运营速度。然而,在列车速度的提高过程中,列车运营故障也偶有发生,这就给旅客造成了时间上与经济上的损失。为了及时发现列车故障,就需要将列车的运行数据及时的传输给地面的监控人员。 本文设计了列车运行数据无线传输系统,目的在于将列车上的主要数据通过无线方式传送到地面,供地面监控人员进行列车数据的监测。通过此系统,地面监控人员能方便的获知列车的主要状态,这些信息主要包括牵引制动工况,车门开关状态,空调工作情况,轴温等,从而及时的发现列车故障。 本文首先介绍了国内外列车无线传输系统的发展现状,然后简单的分析了其技术原理。通过技术手段的反复对比,阐述了设计本系统的理论依据。本文理论依据主要有列车网络控制实时协议、网络传输TCP/IP协议、无线传输GPRS网络。对这三部分的分析主要包括:实时协议对列车TCN体系通信机制的规范,TCP/IP协议的四层模型及报文组成,GPRS组网方式。同时在此部分中对列车上的基本数据进行了简单的分类。 随后对本系统的总体设计进行了介绍,包括系统的组成,设计原理,功能框图。接下来,对系统的硬件设计进行了详细阐述,包括MVB网卡的数据传送机制、硬件架构、软件架构,中央处理器单元PC104主板的功能原理,GPRS模块电路设计。GPRS模块电路设计包括:电源部分、串口电路部分、SIM卡电路部分、音频电路部分。本文给出了设计的电路图,然后对每一部分的实现功能和设计原理做了相应的说明。 对于系统的软件部分的设计比较详细。在这一部分中,介绍了本系统所用的软件平台VC++6.0和Labview以及基于OPC服务器/OPC客户程序的通信模式。对各个功能模块所要实现的功能和编程原理都进行了详细研究。对于OPC服务器而言,设计了MVB网卡初始化动态链接库程序、OPC服务器对象、OPC组对象、OPC项对象、与客户程序的异步通信和地址空间管理。对OPC客户程序而言,详细设计了MVB总线数据处理单元、GPRS数据发送单元、GPRS数据接收单元、数据库管理单元等。 最后,对系统的优缺点进行了总结,对进一步的研究工作进行了展望。 |
| 作者： | 赵冬霞 |
| 专业： | 检测技术与自动化装置 |
| 导师： | 车军;郭勇 |
| 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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