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道岔控制电路智能分析仪主机的研究与设计
| 论文题名： | 道岔控制电路智能分析仪主机的研究与设计 |
| 关键词： | 道岔控制电路;智能分析仪;微处理器;人机界面;动作电流数据;故障诊断 |
| 摘要： | 道岔控制电路是铁路信号设备的重要组成部分，其主要实现道岔的转换、锁闭以及位置的检测，在保证铁路运输安全方面发挥着巨大的作用。为了全面的对道岔控制电路的工作性能进行评估，根据我国道岔控制电路的工作特性，结合嵌入式技术、通信技术、人机界面开发技术和智能诊断技术等，本文设计了PS-LCD(Programmable Smart LCD，简称PS-LCD)主机模块和交/直流转辙机在线监测（此模块在线监测动作中的转辙机）、交/直流转辙机离线驱动（此模块模拟室内道岔控制电路，通过控制室外转辙机进行电流数据采集）、虚拟交/直流转辙机（此模块模拟室外转辙机，通过室内道岔控制电路对其控制进行电流数据采集）六大子模块。最终将功能不同的子模块插入含有PS-LCD主机模块的母板箱实现一种适合于任何道岔控制电路下的智能分析设备。该设备通过分析转辙机动作中电流的变化情况，对道岔控制电路的工作状态做出判断。本课题重点介绍PS-LCD主机模块的研究与设计，其主要实现人机界面的开发和子模块的配置以及对子模块上传电流数据进行诊断的功能。 论文首先介绍了课题研究的背景和意义以及国内外在该领域的研究现状。其后叙述了分析仪整体设计方案以及各模块的功能目的，并分析了PS-LCD主机模块的功能需求。 通过分析分析仪对主机模块的功能需求，论文重点详述了PS-LCD主机模块的设计与实现。首先利用界面开发工具Designer实现主机人机界面的开发，其后对PS-LCD主机模块和其他子模块的数据通信以交流转辙机离线驱动为例进行了介绍。对道岔控制电路工作性能进行诊断分析是PS-LCD主机模块需要实现的重点，论文以S700K转辙机为例，对其在动作状态下的正常电流数据和各种故障电流数据进行分析，并通过划分坐标空间形成栅格对电流数据进行存储形成数据库，最后提出微型处理器可实现的一种基于快速形状上下文的道岔控制电路故障诊断方法，并重点阐述了其理论依据和实现过程。通过实例分析，该方法能够较准确的识别道岔控制电路的故障情况。 测试结果表明，PS-LCD主机模块能较好的完成预期设计的数据通信、人机界面显示、控制和配置其他子模块和智能分析故障的功能。另外，整体分析仪具有体积小、故障界面化显示、子模块可插卸和携带方便等优点。可以协助电务工作人员校核任何类型的转辙机的室内外电缆配线以及全面诊断道岔控制电路故障，提高工作效率。 |
| 作者： | 肖金山 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 何涛 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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