铁路客车车电综合监控系统车下电源监测设计.doc

第 1 章 绪论 1.1课题研究的目的和意义 铁路是我国国民经济的大动脉,铁路客运长期以来在我国人员运输中起着举足轻重的作用。因此,铁路客车安全作为关系到国家和旅客生命财产的大事,一直受到国家和铁道部的重视。伴随改革开放的深入和国民经济的发展,铁路客运中的各种治安事故隐患也逐渐增加,各种意外突发性事故,如:恶性火灾、爆炸、车外飞物伤入以及违法分子车上行凶作案等,严重威协着国家和旅客生命财产的安全。因此,改进车上治安监控管理手段,提高治安工作效率,增强车上治安监控能力,以适应维护铁路客运安全的需要,是一个急需解决的现实问题。特别是我国铁路九五发展规划,提出了高速、重载、大密度的发展方向,其中对铁路运输的安全提出了更高的要求,作为重中之重的铁路客运安全,必然要给予足够的重视,而降低犯罪及意外事故的最有效途径则是预防,运用先进的技术手断,在铁路客车内警戒可能发生的侵入行为,对发生的突发事故及时捕获和记录相关影像,是铁路客车安全监控系统大显身手之处。以可靠适用的设备和先进的技术给国家铁路运输及广大乘客的安全提供有效的防护措施,是铁路客车安全监控系统追求的目标,防范胜于救灾,责任重于泰山。随着我国铁路现代化建设的飞速发展,铁路客运管理也必然是由粗放型转向科技型,落后的管理方式必将不断被越来越先进的管理方式取代,开发研制,顺应科技潮流,提高铁路安全管理水平,以低投入、高效益为宗旨,对铁路客车安全运输管理升级是一个突出贡献。具初步了解,全国每年各铁路局安全治安防范损失赔偿高达几千万元损失费,但国家及铁道部,各铁路局对安全治安工作非常重视,年年抓、月月抓、天天强调,结果还是不容乐观,案件不断出现,给广大旅客造成一种心理压力。面对铁路客车安全监控管理尚属空白的巨大市场,该监控系统的开发推广和使用,将有效地提高铁路客运管理水平和稳定铁路客运治安秩序,促进铁路客运经济效益的提高。如果该装置能得到铁道部车辆局等部门的大力支持和组织推广,则市场前景不可估量。据我们对全国客车总量进行初步估算,全国现在运行的客车数量在5000对左右(且每年还在推新〉,我们想经过努力每年完成对300辆客、车进行安装该装置是完全可能的,我们按每年完成100辆客车安装量计算,则全年经济效益也是可观的。A/D 转换部分，后者包括微机及接口部分。 根据系统对A/D 通道个数、转换速度的要求以及信号源速率等情况，采集器的通道形式有所不同，有单通道和多通道之分；根据数据采集器的转换速度不同有高速与低速之分；而且有的采集器偏重采样速度，有的偏重采样精度，这两者又是不可能完全兼顾的。 1.5电压监测系统的组成 图1.1 电压监测系统原理图 1.5.1测量数据的传输 各数据采集器在得到电压数据后，加以简单处理，然后将其传送给主机，这之间的数据可靠传送是该系统中另一个要解决的关键问题。由于各个数据采集器距离主机比较远，一般要上百米，因此数据传输实际是一个远程通信系统。数据在上传过程中往往易受干扰，干扰源主要有三个方面：一是现场用电设备产生的电磁干扰；二是电源线具有的 50Hz 工频干扰；三是各采集器之间的公共接地阻抗产生的干扰。管理各采集器和进行数据集中显示和处理的计算机主机采用的是 RS232 通信协议，该协议只允许点对点通信最大通信距离为 15 米，而且驱动器只允许有2500pF 的电容负载，通信距离也将受此电容限制。将 RS232 转换成进行多点通信的 RS485 方式被应用到该系统中。RS485 具有带负载能力强，传输距离远（可达 1200 米），功耗小，传输速率高（最高可达 1Mbps）等特点。此外，RS485 收发器采用平衡发送和差分接收，因此具有很强的抑制共模干扰能力。每块采集器所发送的数据采用的是 RS485 标准，主机发送数据采用的RS232 标准，将系统中完成两者之间转换的模块称RS485/RS232 模块。 1.5.2数据的集中显示和处理 该系统的使用最终是要面向用户的，因此用户监测软件的开发将决定系统能否方便高效地运行。随着面向对象编程技术的发展，各种面向对象编程语言如 Vb、Vc、Delphi等逐渐成为用户软件开发的得力工具，在现有的一些监测系统软件设计中都有应用实例。本系统采用美国 Borland 公司优秀的面向对象开发工具 Delphi7 编写用户界面，力图画面美观，运行可靠，操作简便、直观。用户软件功能一般包括数据读取与显示、报警参数的设置、数据记录、报表打印等。 经过主机处理过的电压、电流数据若已超过报警参数的范围，则需要发出报警信号，将系统中完成报警功能的模块称为报警模块。 综上所述，电压、电流监测系统的设计方法虽然不尽相同，但最终目的是安全可靠的运行，这在计算机技术飞速发展的今天已经变得越来越容易。对于电