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ZPW-2000A型轨道电路系统测试实验平台的研究
| 论文题名： | ZPW-2000A型轨道电路系统测试实验平台的研究 |
| 关键词： | 无绝缘轨道电路;测试平台;系统设计;功能模块;行车安全 |
| 摘要： | ZPW-2000A无绝缘轨道电路是我国目前安全性高、传输性能好、具有自主知识产权的一种先进自动闭塞制式。伴随着铁路新技术的不断发展，其软硬件也在不断改进与升级。但由于缺乏具有一定规模的测试平台支持，轨道电路设备在开发测试环节存在大量重复工作，造成开发测试环节效率低下，且由于实验条件限制，轨道电路设备很多故障问题在研发前期不能得到很好的验证，却在推广中不断暴露出来。 针对此问题，本文搭建了一个基于CAN总线(Controller Area Network)双滤波验收模式的ZPW-2000A型轨道电路系统的测试平台。该平台旨在加强ZPW-2000A型轨道电路系统前期的研发测试质量:通过设计相关的测试案例，对轨道电路系统软硬件设备的功能与性能进行研发测试并且对轨道电路设备在现场出现的各种故障进行验证，提交相关的测试报告给研发设计人员，协助其进行相应的方案改进与创新。该测试平台的设计与实现，为轨道电路软硬件设备的前期研发提供了强有力的保障，对于轨道电路设备软硬件的升级和技术创新具有重要意义。 本文首先参照《TB10007铁路信号设计规范》和《ZPW-2000A站内轨道电路技术条件》技术规范，提出了ZPW-2000A型轨道电路系统测试实验平台的总体功能需求和总设计方案。其中，通信方案采用双网冗余设计的CAN总线分布式通信网络，滤波方案采用雷米兹交替算法设计的有限冲激响应FIR低通滤波。 其次，本文分别介绍了测试平台各子系统的设计与实现。在列控中心子系统设计与实现中，通过分析客专列控中心与轨道电路子系统之间的接口协议和技术规范，利用Visual studio2008设计实现了仿真列控中心子系统，其中重点介绍了仿真软件实现过程中的功能模块算法设计和通信数据检验算法设计。对于轨道电路的移频信号，本文对其进行了时域与频域的分析，在此基础上设计了一种适用于该移频信号的FIR数字低通滤波器。在轨道电路监测子系统和移频柜子系统的设计与实现中，重点介绍了各设备工作原理以及在测试平台中的组网设计与实现。在CAN通信网络子系统的设计与实现中，则主要分析了CAN分布式通信网络的工作原理与具体应用实现，并对测试平台中的CAN通信过程中的通信异常情况与通信异常情况下的CAN数据处理情况进行分析与设计。 最后，本文设计相关测试案例，对测试平台的功能需求进行相关验证和分析。目前该测试平台已经初步应用到新型发送器、新型接收器和通信接口板CI-TC3等轨道电路设备的研发测试中，基本完成了预期的设计目标，不仅节约了ZPW-2000A轨道电路实体设备的测试费用，而且提高了研发测试的效率。 |
| 作者： | 朱运祥 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 陈福恩 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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