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铁路电务上道作业安全预警信息采集设备的设计与实现
| 论文题名： | 铁路电务上道作业安全预警信息采集设备的设计与实现 |
| 关键词： | 上道作业预警系统;信息采集设备;数据通信;作业防护主机;铁路电务段 |
| 摘要： | 铁路上列车密度的增大，带来了更强的运输能力，也给维护工作带来了更大的挑战。为了保障工务段上道作业人员安全，立项开发上道作业预警系统，本文研究主要针对预警系统的现场采集设备——作业防护主机。 预警系统需要采集铁路现场存在的大量开关量信号，为工人避车、作业提供指导，这些信号已由线路引入信号室。作业防护主机安置于信号室内：负责采集存储这些开关量信号，以供监控终端访问。 信号采集方面：这些开关量信号存在交流和直流，为了适应现场复杂环境，本文提出了一种能够应用于多路采集，兼容交直流，且具有更强抗干扰能力的电路方案。对开关量信号半波整流、分压限幅、防抖抗干扰、光电隔离、反相整形，然后送入处理器。采集板和通讯板处理器都采用了ST公司的STM32F107VCT6单片机，该单片机内嵌CAN控制器和以太网MAC控制器，简化了CAN通信与以太网通信外围电路。 数据通信方面：结合项目要求，本文提出了新型CAN数据与以太网数据应用协议方案。作业防护主机的数据收集工作采用CAN总线网络，内CAN负责机箱内部数据交换，主机采用插件板形式，便于根据现场要求增减采集板数目。外CAN负责机箱之间数据交换，使得现场组网扩大采集能力成为可能。以太网通信使用LWIP协议，防护主机工作在TCP-Sever模式，供监控终端访问。 作业防护主机已投入测试，数据采集的实时，准确，成为上道作业预警系统不可或缺的一部分。该主机稳定可靠、体积小、使用灵活、扩展性强，具有很好的应用价值。 |
| 作者： | 黄庭轩 |
| 专业： | 电子与通信工程 |
| 导师： | 杨守义 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 郑州大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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