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原文传递接触网定点监测系统的硬件设计

论文题名：	接触网定点监测系统的硬件设计
关键词：	接触网;图像处理;监测系统;信号完整性
摘要：	随着铁路系统的快速发展和列车行车速度的不断提高,行车安全的要求也越来越高。接触网是电气化铁路系统的重要组成部分,工作环境十分恶劣,故障率较高。如果接触网发生故障,其涉及到的铁路干线将受到很大的影响。针对这种情况,本文给出了基于图像处理技术的接触网故障监测系统的设计思路,并对装置的硬件设计做了详细的分析。　　本课题的主要任务在于给出接触网故障监测系统的总体设计方案,并设计出相关的硬件平台。主要的监测对象包括:接触网腕臂的倾斜度、接触线张力、立杆及接触线现场状态、以及铁路沿线的气象信息。因此论文中给出的设计方案主要借助数字信号处理器(DSP)、AD转换芯片、红外摄像机、倾角传感器、拉力传感器、温度传感器、风向传感器、风速传感器和无线单片机通信模块等器件,来完成对接触线和支柱的状态信息的获取以及沿途气象信息的采集。当传感器采集到的数据达到设定的值,系统则启动红外摄像机,并捕获接触网的状态图像。经过图像处理后,根据图像的相似度来判定接触网故障与否。若相似度低于设定值,则通过通信模块发送监测报文。　　课题的设计任务根据监测系统需要实现的功能来展开,而本论文的整体思路则以接触网故障监测系统的硬件设计为出发点。文章中以TMS320DM642为核心芯片,在完成最小系统的基础上,利用AM29LV320、MT48LC4M32B、SAA7113H、AD7656、TL16752B等芯片,进行系统外围电路扩展,从而完成存储器扩展、视频解码、图像处理、数据转换及通信方案设计等工作。论文中根据模块化思想,分析了各个模块的原理和具体的功能,并按照器件选型、原理分析、电路设计和硬件调试的顺序展开论述。　　论文中对整体的原理图进行设计的同时,还进行了PCB设计,介绍了信号完整性的相关理论和HyperLynx仿真工具,并对所设计的PCB进行了相关的仿真。最后,论文根据集成开发环境CCS和DSP的开发过程,分析了系统的调试方法。
作者：	吴剑斌
专业：	电气工程
导师：	熊列彬
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西南交通大学
学位年度：	2011
正文语种：	中文