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HXD1型机车运行状态在途监控系统的研究与应用
| 论文题名： | HXD1型机车运行状态在途监控系统的研究与应用 |
| 关键词： | 在途监控;故障诊断;车地通信;机车运行状态 |
| 摘要： | HXD1型机车是大秦线上担当重载运输任务的主力车型。目前针对该机车普遍存在的运输任务重，投入使用长，车载诊断能力有限，机车数据转储方式落后，维修效率低等特点，如何建立车地间的无线通信链路，实时监测机车运行状态，并对故障进行精确诊断，提高机车在途运行安全和维修效率，有着非常重要的理论和实际意义。 首先，本文剖析了机车网络控制系统的结构和特点，并根据行车安全需求和故障特性建立了诊断模型和故障类别。针对监控系统对通信的实时性，可靠性等要求，确定车地通信的数据传输方式和提出地面接入GSM-R/GPRS网方案。在上述研究的基础上，提出HXD1型机车运行状态的在途监控系统的总体设计方案，给出各子系统的功能和作用。 根据车载子系统的功能与作用，提出了车载子系统的三层构架。为保障机车的实时监控，提出采集数据优先级和精简数据通信量等预处理机制；针对无线传输的不稳定性，建立数据缓存机制；为保证司机行车安全，设计车载获取地面指导信息的机制。 在深入研究铁路GSM-R/GPRS网络基础上，提出车地数据的传输方案。分析GPRS网络通信协议栈，制定车地数据格式，给出数据在网络中协议转换；给出车地间建立传输连接的工作原理和流程；设计车载GPRS模块的硬件和软件流程，并提出车地通信的管理方案。 针对地面信息子系统的监控实时性的要求，为保障机车安全运行，实时监测CCU、TCU等七大设备的状态属性；结合故障诊断模型提出智能故障诊断方法，并将诊断结果反馈到机车，及时排除安全隐患；同时为地面子系统设计了安全机制和数据管理机制。 最后本文给出监控系统的实际车载硬件图和地面监控界面，在大秦线上的实际运行结果表明，本文设计的在途监控系统在快速有效的定位出故障信号源，排除潜在的安全隐患，有效可行的提高HXD1型机车在途运行的安全性。 |
| 作者： | 朱通 |
| 专业： | 信息与通信工程 |
| 导师： | 黄志武 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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