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HXD1B型机车监测系统中数据传输装置设计与实现
| 论文题名： | HXD1B型机车监测系统中数据传输装置设计与实现 |
| 关键词： | 电力机车;监测系统;数据传输装置;结构设计 |
| 摘要： | 随着我国社会和经济的快速发展，及基于资源东西分布不均的事实，中国铁路走上了“高速、重载”的发展道路，相应的铁路安全也日渐受到重视。由于信息技术的突飞猛进发展，使得对机车的运行数据的采集、远程数据传输、信息分析、故障诊断等一系列工作变得更加便利和高效。 HXD1B机车采用西门子SIBAS32控制系统，机车运行时系统记录CCU、TCU等单元（包括主变压器、变流装置、主断路器、受电弓、蓄电池、制动控制单元、速度传感器、温度传感器、重要接触器、保护装置、司机室开关、空调等）的运行状态信息。对这些信息的及时分析和处理可以了解机车各单元的性能、状态和趋势，作为制定机车维修保养计划的重要依据。获取和分析机车运行数据传统的方法是：在机车回段时，机务段技术人员逐车用U盘在CCU端口下载，然后用西门子配套的SIBAS Expert2软件逐个文件打开分析。但机车数量众多，人工逐车获取费时费力，现有配套软件缺乏系统和智能分析。为此需要研制出一个能自动获取机车运行数据并进行智能统计分析的“机车质量监测诊断信息管理系统”，通过该系统对运行信息进行分析和分类，实现HXD1B机车故障的自动诊断，便于检修人员分析机车质量，科学制定维修保养计划，确保故障机车不出段；全面准确地掌握全段机车整体质量，方便领导层决策。作为该系统的重要组成部分，为了实现机车回段时运行数据自动获取，本文开发了一套自动将机车运行数据发送到地面服务器的车载无线传输装置。 通过对HXD1B型机车监测系统的需求分析，完成近距离无线传输方式和嵌入式操作系统的选择，最终选定无线网桥点对点的组网模式以及WinCE系统。在此基础上提出了车载数据传输装置的整体设计方案。装置主要模块包括ARM主机、无线网桥、控制面板。设计装置整个硬件电路，其中继电器组电路实现保留人工下载功能，电源模块电路实现为不同的元器件提供不同的电压。 软件部分实现对HXD1B机车中的SIBAS控制系统中记录的机车主要运行数据进行下载、存储和发送。具体实现如下：通过单片机控制继电器组完成对SIBAS系统记录的数据进行下载，编写应用程序实现将U盘内的数据信息转储到SD卡内，建立车载装置与地面服务器的通信连接，将机车数据通过以太网模块与无线网桥进行发送，到达地面服务器。服务器部分完成数据报文的接收和处理。 |
| 作者： | 刘永青 |
| 专业： | 通信与信息系统 |
| 导师： | 杨福宝 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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