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桥梁隧道贯通地线监测方案的设计与实现
| 论文题名： | 桥梁隧道贯通地线监测方案的设计与实现 |
| 关键词： | 铁路控制系统;桥梁隧道;贯通地线;GSM通信网络;无源电流传感器;单点监测方案;微控制器;SMS短消息技术 |
| 摘要： | 在铁路控制系统中，由于行车控制系统和列车指挥系统等系统集成设备大量微电子化，从而要求室内设备及铁路沿线行车设备的电气系统稳定可靠地运行，消除各电气设备接地极之间的电位差；同时，为减少雷电对信号设备的影响，使直击雷、感应雷和传导雷在侵入信号设备之前能得到迅速有效地泄放。而综合贯通地线是一种用于将铁路系统电气设备接地极统一接地的电缆，能很好的满足上述要求。但是，在桥梁隧道等地方的贯通地线经常出现贯通地线被人为毁坏的情况，而由于维护人员并不能够及时了解贯通地线的工作情况并进行及时维修，从而对列车行车安全造成很大的隐患，并有可能影响其他设备或电缆的正常工作。因此对贯通地线监测系统的研究具有重要的意义。本文根据桥梁隧道贯通地线工作状况及现场环境，提出了一种基于低功耗单片机和GSM短消息技术的远程监测方案。在分析相关技术的基础上，给出了总体设计方案，并依此完成了整个监测方案的硬件和软件设计。 本文首先介绍了贯通地线的作用及其所面临的问题，并就如何解决这些问题进行了阐述。其次，根据实际需要设计了两种监测方案，即单点监测方案和基于传感器网络的多点监测方案，同时就低功耗及通信数据格式进行了设计，并完成了单点监测方案的整体设计。然后，详细介绍并分析了GSM通信网络、SMS短消息技术原理及使用方法。整个监测方案以GSM通信网络作为远程信号的传输平台，以SMS短消息方式进行数据传输。单点监测方案设计的硬件采用MSP430F149单片机和GSM通信模块TC35i及无源电流传感器作为核心部件，现场监测采集部分和室内控制部分PC机通过串口通信控制GSM通信模块进行收发数据。在软件设计中，室内控制部分在Microsoft Visual C++环境下设计完成，现场监测采集部分在IAR Embedded Workbench环境下通过C语言实现。 最后，对单点监测方案进行了模拟测试，并分析了测试结果。在低功耗设计及监测功能方面，使用SMS短消息形式传输监测采集数据均比较符合要求，其不足之处是传输数据量受限且不可能做到连续实时监测。 |
| 作者： | 曾惠明 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 杨世武 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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