文档介绍：湖南大学
硕士学位论文
铁路大型养路机械车载数据采集系统的设计与实现
姓名:胡治方
申请学位级别:硕士
专业:电子科学与技术
指导教师:吴桂清
20100420
摘要随着微电子技术、计算机智能技术和远程遥控技术等高新技术的发展,监控系统被越来越多的应用于各个领域,监控系统对于保障生产安全和方便生产管理具有重要意义。本车载数据采集系统具有工程机械设备状态信息采集、存储及初步分析的功能,可以有效地监控机车设备运行状态。本系统结合总线技术,根据实际需求和现场条件,给出了大型养路机械车载数据采集系统的总体设计方案,设计了一个基于微处理器和疧狪度胧讲僮飨低车某翟厥莶杉低常杓瓶7⒘嘶贑总线的数据采集电路、莶杉缏贰尴咄ㄐ诺缏返扔布缏纺?椋并完成了电源管理模块的软硬件设计,对蓄电池组进行监测、管理,提高其运行可靠性、延长其使用寿命、消除外界不利影响。系统采用芟呓惺莶集,实现机车工作状态参数的采集,并对采集的数据进行预处理,然后发送到车载电脑,供车上工作人员进行实时监控,同时实现莸牟杉痛恚ú集的莺虶数据上传到监控中心,进行远程监控。本车载系统利用无线网络与远程监控中心进行双向通信,车载数据采集系统实时上传作业数据,并且对远程监控中心发出的指令及时作出响应。从而实现基于和嵌入式系统的车载数据采集与监控系统的设计工作。此外,本系统在软件上设计开发了数据采集和处理程序、?楹虶模块参数的配置程序,可以灵活的增减采集模块的数量,改变模块通道,块的配置增加了系统的通用性,提高系统的扩展性。在文章的最后,对系统的电源、萏崛ㄐ乓约罢逑低吃诵薪辛瞬馐裕笛椋低吃行鲁#煊ρ杆佟J迪至嗽て诘墓δ堋关键词:车载数据采集:远程监控;疧::篈铁路人型养路机械午载数据采集系统的设计‘迪¨
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第滦论课题背景及意义近年来,现代化生持续发展,科学技术不断进步,作为生产工具的各种机械设备不断朝着大型化、高速化、精密化以及自动化的方向发展。其自动化程度也越来越高,结构越来越复杂,功能越来越完善,在现代工业生活和生产过程中的作用和影响也越来越大,与此同时,对保证各种设备的币常运行的要求也在相应增加,机械设备在运行过程中出现故障不仅会引起严重后果,造成重大经济损失,甚至还可能导致灾难性的人员伤亡和恶劣的社会影响。设备状态监测和故障诊断技术,就是为了保障设备安全运行、减少事故发生次数、预测设备故障趋势而开发研究的,进行设备监控首先需要采集设备工作参数,数据采集监控系统是建立在检测技术、信号处理、计算机技术等基础上的综合性学科。数据采集监控系统可以有效地保障设各运行的可靠性与安全性,能取得良好的经济效益和社会效益,具有重大的实际意义。铁路大型养路机车是对铁路轨道进行校正,一般在野外工作,地点偏僻,对道碴进行捣固、夯实时,会使机车持续工作在颠簸状态下,捣镐在插入道床的瞬间,要承受很大的下插冲击力,在振动央持的过程中要承受振动力和夹持弯矩。如果捣固装置在动作过程中出现冲击和不同步现象,会加剧整机的振动,设备运行环境恶劣,振动频繁,部件容易发生损坏,因此,需要实时监控设备工作状念。在山区铁路,通讯不畅而消息闭塞,甚至进入山洞则会造成通信中断,在设计中要考虑通讯中断的情况下,监控系统的处理能力。养路机车工作在任何有铁路的地方,工作地点不固定,采用无线远程监控是很好的选择。铁路作为国民经济的大动脉,对促进国民经济发展起着非常重要的作用。近些年来,随着高速列车的发展和创新技术的应用,保障机车安全性的问题被提到了越来越重要的位置,随着现代工业水平的不断提高及科学技术水平的迅速发展,许多先进技术婀惴旱赜τ迷诠谕庑律瞪希ù蟮母慕嘶档男阅埽对提高铁路运输能力和提高安全保障能力起到了积极的促进作用。同时,先进计算机控制技术在机车上的广泛应用,机车电气化、自动化发展不仅提高了机车的自动控制性能,同时也为机车设备故障检测和诊断的使用创造了条件。在实际的维修中,维修部门一方面加强了地面测试和诊断手段,另一方面加强了车载监测装置的开发和应用。机车车载监控装置可分为两大类⋯:一种是具有记录和参与控制功能的,直接监控记录机车运行参数,其功能在于速度控制、顾貉宦畚
监测技术研究现状及趋势数据显示和警告提示、运行记录等监控上,重点侧重于安全性能;另一种是实时监测记录机车质量状态及诊断故障的,其功能在于实时检测、故障诊断、机车运行和设备工作状态记录等监测上,侧重于质量和维修效能。铁路机车运行参数多,故障率高,且难于排查。如果实施计划维修,如年修、大修等定期维修,以及不定期维修,会产生维修过剩、不能及时维修、检修量大、人为故障和费用过高等