文档介绍：北京交通大学
硕士学位论文
电力机车远程能耗车载监测装置的设计与实现
姓名:许艳伟
申请学位级别:硕士
专业:机械电子工程
指导教师:余祖俊
20061201
中文摘要摘要:随着我国铁路的发展,电力机车数量不断增加,能耗消耗越来越大,对电量计能的准确性也要求越来越高,同时准确计量电能消耗,科学统计电能,科学管理、指导司机的节能操作也变得越来越重要。因此,研制能反映机车的动态能耗与机车运行操作、机车质量、机车故障及牵引供电状态等关系的机车能耗计量装置在铁路现场有很大的需求和发展空间。“电力机车远程能耗监测统计系统”是结合铁路供电段和机务段需求而进行设计的,能对电力机车能耗进行自动、实时、精确的计量,为实现对机车能耗进行分人、分时、分车、分区段的统计分析提供了数据保证。文中叙述了基于无线网络的远程能耗监测统计系统的整体结构以及实现方法,重点论述了车载监测装置的设计与功能实现,重联情况下的实现方法,数据传输与转储的方法,以及系统所采取的抗干扰措施等。车载装置采用了先进的电量测量方法,基于技术的无线网络数据通讯以及基于单片机的数据采集方式,实现了对机车能耗的准确计量,机车车质的动态监测,以及数据的实时传输。目前,该系统经过铁路现场的实际测试和调试,已经正式投入生产使用,基本功能达到了设计要求,现场反应良好。关键词;机车能耗,动态监测,无线通讯分类号:.籲,.塞蛮逼塞堂亟±堂鱼鹑虫窑翅噩
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致谢本论文的工作是在我的导师余祖俊教授的悉心指导下完成的,余祖俊教授严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此衷心感谢三年来余祖俊老师对我的关心和指导。余祖俊教授悉心指导我们完成了实验室的科研工作,在学习上和生活上都给予了我很大的关心和帮助,在此向余祖俊老师表示衷心的谢意。感谢史红梅老师,朱力强老师,在实验室工作及撰写论文期间,他们给予我耐心的指导和热情的帮助。感谢微机测控实验室郭保青师兄及全体研究生同学,和他们一起学习和工作,使我得到了很多的关心、帮助和快乐。感谢我的家人,他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业。最后,衷心祝愿所有给予我支持和帮助的人们在今后的人生路上一帆风顺。
,我国电力机车的用电量主要由机车自身配备的机械式机车的能耗以及由于无功造成的罚款是电力机务段的主要运营成本,占总运营成满足各机务段和供电段的要求⋯。如何解决铁路供电段与机务段之间的电费核算矛盾,实现电力机车用电量的自动、实时、精确测量,对机车能耗进行科学统计成因此,研制一种适合电力机车能耗计量和进行统计分析的系统,分析研究机指导司机节能操纵,对电力机务段降低运行成本,节约能源都具有重要的现实意随着铁路高速化的发展,单台电力机车的运行区间越来越长。电力机车运行韭塞銮塑太堂亟±焦迨缝我国的电力机车数量越来越大,电能消耗也越来越大,对电量计量的准确性电能表计量,一些路局和机务段已经开始使用电子式电能表,但是范围比较小,还是处于试点起步阶段。铁路运输部门是国民经济中耗能最大的单位之一,电力本的%以上,如何节约能耗是摆在各机务段面前的一个难题。机械式电能表存在很多缺点,例如只能测量有功,不能测量无功,计量精度低。需人工抄表,不能精确计算区间耗电量等,尤其是人工抄表统计电量的方法,存在人为因素影响大,效率低,不具备实时性等问题,而且采用机械式电能表不利于对机车能耗进行分人、分时、分车、分区段的统计分析,不利于对电能消耗进行科学管理,这些问题说明机械式电能表已经不适于做电能统计,也已经不能为急需解决的问题。车动态能耗与司机操纵、机车质量及供电网状态等的关系,满足电能统计及管理,,各供电段需要单独进行电费核算。由于机车在高速行驶中无法确定进入和驶出每个供电段的具体时刻,也就无法准确进行用电量的分段计量,使得各供电段之间的核算比较困难。为了实现对机车能耗进行分人、分时、分车、分区段的统计分析,同时科学准确的计量电能的消耗,指导司机的节能操作,就需要掌握相应的数据,以反应监
机车的动态能耗与机车质量、运行操作、机车故障及牵引供电状态等的关系,从同时由于机车具有单次运行时间长,跨地域运行情况多等特点,当机车运行离开所属区段的时候,在现有的条件下,控制调度中心要想知道机车当前的状态统应实现如下几个功能:时间、牵引总重、计长、量数、车次、车站号、司机号、机车号、机⒊翟刈爸每山ǖ缌康仁菁锹疾⑼ü尴咄绶⑺椭恋孛娴氖萁邮⒌孛嫦低呈迪侄曰的芎