摘要: |
随着我国高速客运和重载货车的快速发展,对列车制动系统的可靠性、安全性提出了更高的要求。历史上因制动失灵酿成的重大事故,给人民生命财产安全造成了巨大损失。随着计算机检测技术的发展,给列车制动系统加装实时检测装置成为保证制动系统正常工作的一种有效技术措施。制动系统状态检测诊断装置在制动系统故障时及时报警,可为乘务人员确定故障检修方案提供数据依据,提高了现场处理故障的效率。此外,列车运行过程中产生的故障具有不可复现性,给机车车辆回段检修带来比较大的困难。基于此,论文以车辆制动机安全检测装置作为研究对象,利用该检测装置对列车运行过程中车辆制动机的工作状况进行实时监测,完成检测数据的大容量存储、处理并及时报警,对于保证行车安全、提高车辆应用维护技术都具有积极的作用。
由于列车应用的特殊性,车辆从开车出发到返回始发车站最长要经过若干天时间,要实现对车辆制动系统的全程检测,大容量存储制动系统状态信息是必须解决的关键问题。此外,考虑具有良好的人机交互方式等因素。论文选择了基于ARM9的嵌入式微处理器S3C2410X作为检测装置的核心。整个检测装置硬件的设计针对车辆上现有紧急阀的改造进行,检测装置设计成三层叠加的结构形式,最上面一层为液晶显示屏,用于显示制动系统状态信息,提供人机界面:中间一层为CPU模块,完成信息的采集、处理、分析和存储功能:最下一层为信号调理模块,完成对制动系统压力传感器信号的放大和滤波处理。论文设计制作了整个检测装置的硬件电路,具体包括CPU核心模块以及LCD及触摸屏接口、SD存储卡接口、UART串行通信接口、电源转换、信号调理和AD转换数据采集等功能模块。
在硬件设计的基础上,论文还进行了整个检测系统软件的设计。以μC/OS-Ⅱ嵌入式实时操作系统为软件开发平台,完成各功能模块设计,实现对车辆制动机气体压力信号的实时采集、存储、处理及故障显示的基本功能。
在完成整个检测装置的软硬件设计后,在制动实验室的单车试验器上进行了104空气制动机故障模拟试验。试验结果表明,检测装置能够实时记录制动机压力变化,并据此进行相应的故障判断,同时在显示屏上给出相关报警提示。论文所设计的车辆制动机检测装置是合理的、可行的。
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