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列车信号机回路电流检测技术的研究
| 论文题名： | 列车信号机回路电流检测技术的研究 |
| 关键词： | 列车信号机;回路电流;MODBIS系统;线性光耦;Cortex-M3平台 |
| 摘要： | 本论文是基于铁路信号微机监测系统而展开的,着重讨论其中关于列车信号机回路电流检测子部分的研究和设计。 列车信号机回路电流采集器同时测量四路信号灯的回路电流大小,并且能够按照监控主机的查询要求,依次往外发送各路电流的有效值。山于事先每个采集器都规定了不同的地址,而它们所监控的信号机也各不相同。所以上位机根据传回的信息,可以准确判断出各信号灯的状态,及时对发生故障的信号灯进行维修和更换。因此列车信号机回路电流采集器对于提高列车运行的效率和安全性起到了至关重要的作用。 本文主要分为五个部分: 第一,介绍列车信号机回路电流采集器的工作原理和发展情况。 第二,对回路电流采集系统的硬件设计作详细的介绍。包括输入信号的线性处理方案、光耦电路对该信号进行隔离处理、变压器对供电系统的隔离;另外,还有处理器供电、AD转换比较电压及看门狗电路部分的设计,保证系统安全可靠地运行。 第三,分析一种针对回路电流有效值分量的提取和计算算法,并对对几种常见的算法进行比较;详细介绍了整个软件系统的设计和工作流程,并对MODBUS通信功能的实现做了具体的说明。 第四,在对系统认真研究的基础上,参考列车信号灯“健康度”的概念,使得系统可以对信号灯的老化、故障趋势做出预测和报警。 第五,该列车信号机回路电流采集系统在现场进行了测试,结果证明这种设计方案是稳定可靠的;相比以往产品能够能更精确地测量回流电流大小,有助于预测信号机的故障趋势。同时,文章最后还对目前存在一些问题做了分析,提出改进系统设计的方法。 总之,该基于Cortex-M3的硬件设计平台具有功耗低、速度快、可扩展性好的优势,同时系统运行稳定、测量精度高,具有很广阔的发展前景。 |
| 作者： | 曾奕帝 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 戴胜华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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