基于Cortex-M4的铁路货运列车预警装置的设计实现

发布时间：2021-07-11 15:54

　　当前国内的货运铁路是世界上最繁忙的铁路之一,每时每刻都有大量的编组列车快速运行或等待发车,由于货运与客运共同使用线路,为了保证客运列车的快速准时,货运列车存在频繁停车让道、检修、快速通过某些固定路段的特点,检修施工人员与行驶中的列车就存在交叉相遇的可能。近年来由于预警信息不及时,铁路施工人员事故时常发生,造成了大量的人员伤亡和财产损失。如果将进行施工人员定位与货车运行定位相结合,列车正常运行时,实时向监控中心发送列车位置信息,同时主动向附近施工人员发送接近预警信息,施工人员收到预警信息提前做出响应,监控中心还可以发出需确认的预警信息,必要时监控中心发送列车紧急制动指令,从而降低事故的发生概率,具有重大的实际意义。本文通过对中国铁路总公司印发的《双模货物列车尾部安全防护系统暂行技术规范》的通知（中国铁路总公司.铁总运【2015】275号）等相关标准的分析,给出了预警系统的性能及其功能的需求,并基于Cortex-M4平台完成预警系统的硬件设计和软件设计,并实现了铁路货运列车预警系统。各章节分析研究内容如下:1)第一章主要分析了当前铁路货运列车的既有情况,以及课题的背景。2)第二章通过的对相... 

【文章来源】：北京工业大学北京市 211工程院校

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题的提出
    1.2 国内现状
    1.3 国外铁路货运信息化发展现状
    1.4 本人所做的研究工作
    1.5 文章结构安排
第2章 系统需求分析
    2.1 系统构成
    2.2 系统主要功能
    2.3 系统主要技术要求
        2.3.1 GSM-R模式
        2.3.2 400 MHz数字模式
    2.4 系统工作模式
        2.4.1 400 MHz数字模式
        2.4.2 双模模式
    2.5 电源要求
    2.6 结构要求
    2.7 控制电缆要求
    2.8 工作环境要求
    2.9 本章小结
第3章 系统硬件设计
    3.1 系统硬件构成
        3.1.1 系统主机
        3.1.2 机车台控制盒
        3.1.3 附属设备
        3.1.4 其他
    3.2 硬件功能需求分析
    3.3 主控单元
    3.4 电源单元
    3.5 记录单元
    3.6 语音播报电路
    3.7 其他硬件
    3.8 预留硬件
    3.9 本章小结
第4章 系统软件开发设计
    4.1 系统软件开发平台的搭建
        4.1.1 移植前准备工作
        4.1.2 向工程添加以及修改相应文件
        4.1.3 配置文件修改
        4.1.4 测试平台移植结果
    4.2 系统软件设计
        4.2.1 主函数设计
        4.2.2 数字400MHz业务处理程序
        4.2.3 GSM-R业务处理程序
        4.2.4 GSM-R激活流程
        4.2.5 400 MHz+GSM-R发送流程
        4.2.6 出入库检测流程
        4.2.7 串口数据接收处理流程
        4.2.8 参数多重防护机制
        4.2.9 远程监控软件的设计分析
    4.3 本章小结
第5章 系统测试
    5.1 测试目的
    5.2 测试依据
    5.3 测试地点和环境
    5.4 被测设备
    5.5 测试配合设备
    5.6 GSM-R网络和测试号码配置
    5.7 测试方法
    5.8 测试组和测试时间
    5.9 符合性检查
    5.10 测试项目
        5.10.1 双模列尾机车台与列尾主机互联互通测试
        5.10.2 双模列尾机车台出入库检测
        5.10.3 双模列尾机车台数据下载
        5.10.4 与双模列尾模拟器功能测试
    5.11 测试案例
        5.11.1 建立连接关系-列尾主机输号方式
        5.11.2 建立连接关系-列尾机车台输号方式
        5.11.3 建立连接关系-已连接提示
        5.11.4 手动风压查询
        5.11.5 风压动态显示
        5.11.6 辅助排风制动
        5.11.7 列车主风管风压低于设定值报警
        5.11.8 列尾主机电池电量不足报警
        5.11.9 解除连接关系-消号
        5.11.10 解除连接关系-已消号提示
    5.12 实物图片
        5.12.1 列尾主机
        5.12.2 列尾机车台控制盒
        5.12.3 列尾机车台前面板
        5.12.4 列尾机车台内部结构
    5.13 测试记录
    5.14 认证测试结果
        5.14.1 符合性测试记录
        5.14.2 功能性测试记录
    5.15 本章小结
结论
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]高速铁路监测系统与集成平台的交互接口设计[J]. 胡水友,刘孜学.  高速铁路技术. 2018(02)
[2]基于智能视频分析的高速铁路周界入侵探测技术浅析[J]. 王羽莹.  电信网技术. 2018(03)
[3]实时嵌入式操作系统μC/OS-Ⅲ在STM32F429IGT6上的移植技术和实现[J]. 穆向阳,杨晓东.  电脑知识与技术. 2018(06)
[4]基于μC/OS的电梯环境检测系统设计与研究[J]. 伊新,张磊.  电子技术与软件工程. 2018(04)
[5]基于STM32单片机的emWin系统设计[J]. 钟涛,祝玲.  中国新通信. 2017(07)
[6]中国铁道科学研究院2015年度科技成果简介续（一）[J]. 张静.  中国铁道科学. 2017(02)
[7]基于STM32F4和μC/OS-Ⅲ的水质氨氮检测系统研究与设计[J]. 张根宝,程震晨.  电子器件. 2016(06)
[8]基于双网的高可靠UDP通信方法[J]. 杨俊,屈景怡,吴仁彪.  计算机工程与设计. 2016(03)
[9]基于FPGA与STM32的低功耗数据采集系统[J]. 林伟,王毅男.  化工自动化及仪表. 2016(02)
[10]基于STM32F4的水声定位系统研究[J]. 荣少巍.  电声技术. 2015(04)

硕士论文
[1]NAND Flash控制器设计及基于SystemC的交易级验证研究[D]. 菅庆峰.哈尔滨工程大学 2013



本文编号：3278392