《高铁接触网补偿装置检测系统通信模块设计》-毕业学术论文（设计）.doc

PAGE l 石家庄铁道大学毕业设计 石家庄铁道大学毕业设计 高铁接触网补偿装置检测 高铁接触网补偿装置检测 系统通信模块设计 The C The Communication Module Design of High-speed Railway Catenary Compensation Device Detection System 2012 届 电气与电子工程 学院 专 业 电气工程及其自动化 学 号 **** 学生姓名 **** 指导教师 **** 完成日期 2012年 5月18日 毕业设计任务书 题目 高铁接触网补偿装置检测系统通信模块设计 学生姓名 *** 学号 *** 班级 *** 专业 电气工程及其自动化 指导单位 电气与电子工程学院 导师 *** 导师职称 教授 一、设计内容 研制一种能对接触网的补偿装置运行状态进行在线实时监测系统的通信模块，在发生线索卡滞、补偿装置a、b值超标时准确及时向监控主机的发出预警信息和故障地点，指导设备管理人员进行检查、处理，避免发生断线故障和弓网故障。将正常监测到的数据按照规定要求定时上传到监控主机；当出现非正常数据时，则立即向监控主机发出报警信号并附带报警信息。 二、基本要求 1、检测终端定时与监控主机进行握手通信。 2、按监控主机的要求对检测终端进行必要的参数配置。 3、采集到的数据若在正常范围内，则将数据存储在本地的存储器中。在一定时间内将一个该时间长度的平均值上传到监控主机。 4、根据监测终端分析认定为发生线索卡滞、补偿装置a、b值超标的情况，向监控主机准确及时的发出预警信息和故障地点。 三、主要技术指标 基于C8051F020的下位机通信系统程序，通信协议具体设计，系统通信过程安全可靠，系统通信数据结构简洁。 四、应收集的资料及参考文献 可参考C8051F020，C8051F020/1/2/3混合信号ISP FLASH微控制器数据手册，C语言程序设计，GPRS远程监控，系统通信协议的设计，接口等方面的相关资料。 五、进度计划 1、第1周至第2周：查资料，确定系统总体设计方案，开题报告。 2、第3周至第6周：通信协议的商定，初步完成系统设计。 3、第7周至第10周：联机调试系统。 4、第11周至第13周：完成设计说明书。 5、第14周至第15周：修改设计说明书，准备答辩。 教研室主任签字 时　间 毕业设计开题报告 题目 高铁接触网补偿装置检测系统通信模块设计 学生姓名 *** 学号 *** 班级 *** 专业 电气工程及其自动化 指导单位 电气与电子工程学院 导师 *** 导师职称 教授 研究背景 电力机车所需要的电能是通过其自带的取电设施(受电弓)在高速行进中与悬挂在铁路上空的输电设备(接触网)滑动接触而取得的，这种相对高度动态的接触取流方式极大地增加了设备状态的不可控性和不可预见性，给电气化铁路正常供电状态的保持带来了巨大的挑战。因此，如何有效的监测接触网的运行状况，及时发现和解决安全隐患，是当前急需解决的问题。 二、国内外研究现状 国内外对接触网的运行状态的主要监控手段有三种，一种是通过接触网动态检测车对接触网的弓网配合关系进行模拟实验检测。一种是在机车顶部安装便携式的监控设备。还有一种是红外热像仪检测接触网。这些检测技术手段对接触网的维护和检修能够提供参数和依据，但对于接触网的突发性事故却不能有效地控制。远程通信模块是基于GPRS的无线通信，国内外在基于GPRS的远程监控领域进行了大量的理论及应用开发研究，取得了长足的进步，基于GPRS网络的无线监控系统已广泛用于遥控、遥测、工业数据采集系统、防盗报警、交通运输监控管理等工业领域和智能家庭仪器等民用产品。 课题研究内容 本课题研究的主要内容是研制一种能对接触网的补偿装置运行状态进行在线实时监测系统的通信模块，主要是通信协议的设计。在发生线索卡滞、补偿装置a、b值超标时准确及时向监控主机的发出预警信息和故障地点，指导设备管理人员进行检查、处理，避免发生断线故障和弓网故障，实现检测终端定时与监控主机进行握手通信，并按监控主机的要求对检测终端进行必要的参数配置。 设计包括：（1）、系统整体方案的设计（2）、系统通信协议的商定与设计。（3）、GPRS无线通信模块的配置与调试。（3）、联机调试。 教研室主任签字 时　间 摘 要 电力机车所需要的电能是通过其自带的取电设施(受电弓)与悬挂在铁路上空的输电设备(接触网)滑动接触而取得的，这种相对高度动态的接触取流方式极大地增加了设备状态的不可控性和不可预见性，给电气化铁路正常供电状态的保持带来了巨大的挑战。因此，如何有效的监测接触网的运行状况，及时发现