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原文传递高速铁路气象监测系统的设计

论文题名：	高速铁路气象监测系统的设计
关键词：	高速铁路;行车安全;气象监测系统;以太网;数据传输
摘要：	高速铁路气象监测系统对铁路安全运行有着十分重要的意义。目前气象监测在我国气象站、公路等方面得到了广泛应用，但是在高速铁路方面还刚刚起步。现阶段我国加快高速铁路发展的步伐，而与普通列车相比，高速列车纠正和避免事故的时间更短。为了保证铁路行车安全，设计出可靠实时的气象监测系统非常必要。高速铁路气象监测系统为铁路调度部门提供实时准确的气象信息，提高调度部门管理水平，有效降低事故发生率。　　本论文针对高速铁路的具体要求，设计了一种可靠性好、实时性强的气象监测系统，监测的对象包括高速铁路关键路段的风速风向、雨量等要素。本文研究了以下几个问题：系统总体设计、相关器件的选型、软硬件设计及上位机设计，主要工作放在硬件和软件的设计上。　　首先针对系统的技术特点，采用硬件资源丰富、基于ARM9内核的STR912处理器为核心芯片，辅以其他芯片和外围电路，完成了监测系统的硬件设计。系统实现了电源模块的设计，提供主电源和备用电源两种方式，同时具体完成了以太网模块、存储电路、总线接口模块等的设计。通过对各类气象传感器的性能比较，选择了符合系统技术指标且稳定可靠的气象传感器，设计出了防雷抗干扰接口电路的原理图。　　接着完成了监测系统的软件设计。针对高速铁路气象监测系统的特点，本文采用应答查询的数据传输方式和分时多路的总体思路，设计了各个软件功能模块，包括数据采集、数据分析、数据存储等模块，实现了数据的采集、报警处理和存储功能。　　最后针对网络传输部分，通过比较几种流行的协议栈，选用简单的ulP协议栈并进行了一定简化。同时本文针对数据特点编制了实时通信协议，设计了气象监测系统的应用层中心站。中心站监控软件采用VC6.0实现，包括主程序、监控中心命令处理程序、数据接收接口模块三部分，使得系统能够将采集的雨量、风速风向、温度、气压等数据通过以太网通信方式传送到中心站，同时又可以发送相关指令主动查询数据。
作者：	张春娇
专业：	控制科学与工程
导师：	黎洪生
授予学位：	硕士
授予学位单位：	武汉理工大学
学位年度：	2010
正文语种：	中文