高速铁路防灾监测单元的研究与设计
发布时间：2021-04-29 18:13
高速铁路为了做到预防灾害保障行车安全,设立了高速铁路防灾安全监控系统。通过对危及高速铁路行车时可能遇到的自然或人力灾害（强风、暴雨、大雪、地震、异物侵限等）进行实时监测、信息集中管理与分析,实现统一指挥行车、维持列车运行秩序、保障行车安全。系统设备构成有信息采集层设备、数据处理设备、调度终端设备和铁路专用数据传输网络等。利用信息采集层设备负责对常见气象灾害信息进行监测和传输,采集层设备主要是布置于铁路沿线的灾害传感器和基站的监测单元,其监测数据是防灾安全监控系统系统主要信息来源,也是系统最重要的组成部分,本文重点研究设计对象是信息采集层监测单元。首先,论文分析了国内外高速铁路路防灾情况,对两层架构的高速铁路防灾安全监控系统结构、系统功能,以及信息采集层传感器和监测单元进行了重点介绍,依此为基础提出了基于PXI总线监测单元的设计思路与方案,针对监测单元硬件结构进行了分析,重点设计对象是硬件部分的数据采集模块,主要包括信号调理、A/D转换、数据存储和PXI接口控制等,逻辑控制基于FPGA（现场可编程逻辑门阵列）实现,为了保证采集数据的可靠性在设计中采用了通道隔离、噪声抑制、电源隔离等技术。...
【文章来源】：兰州交通大学甘肃省
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 论文的研究背景
1.2 高速铁路防灾监控系统在其他国家现状分析
1.3 我国高速铁路的防灾安全监控系统现状分析
1.4 论文研究内容及章节安排
1.5 小结
2 高速铁路防灾安全监控系统
2.1 系统结构及功能分析
2.1.1 现场监测设备层
2.1.2 线路中心
2.1.3 监控终端
2.1.4 通信传输网络
2.2 系统监测自然灾害及传感器选择
2.2.1 系统监测的自然灾害
2.2.2 现场监测设备选择
2.3 监测单元
2.3.1 监测单元的结构
2.3.2 监测单元的功能
2.4 小结
3 监测单元的硬件设计
3.1 方案设计
3.2 数据采集模块电路设计
3.2.1 信号调理电路
3.2.2 A/D转换电路
3.2.3 隔离和电源设计
3.2.4 基于FPGA的固件设计
3.2.5 A/D采样控制逻辑设计
3.3 控制及数据存储电路设计
3.4 PXI总线接口设计
3.5 小结
4 监测单元软件设计
4.1 软件设计方案
4.1.1 数据采集模块工作流程
4.1.2 软件平台介绍
4.2 驱动程序设计
4.3 应用程序设计
4.4 小结
5 监测单元测试与验证
5.1 测试平台介绍与搭建
5.2 测试内容与过程
5.2.1 测试过程
5.2.2 测试结果
5.3 小结
结论
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]灾害监测系统在莞惠城际铁路的应用[J]. 滕培亮. 铁路通信信号工程技术. 2019(07)
[2]高速铁路防灾安全监控系统设计[J]. 王俊,王江丽. 中国安全科学学报. 2018(S1)
[3]无刷直流电机信号检测系统设计[J]. 方胜利,梅建伟,侯贸军. 科技风. 2017(18)
[4]普速铁路雨量监测系统技术方案研究[J]. 苗俊杰,于行健,王志斌. 高速铁路技术. 2017(04)
[5]单片机测控系统中的电气隔离技术探索[J]. 陈凌云. 黑龙江科技信息. 2016(09)
[6]严寒高速铁路防灾系统运行分析[J]. 范宇,张明杰,赵辉. 中国新技术新产品. 2015(05)
[7]基于PXI总线的矩阵开关模块设计[J]. 项学智,开湘龙,张振宇. 国外电子测量技术. 2013(12)
[8]关于高速铁路防灾安全系统的思考[J]. 姚树金. 科技信息. 2013(01)
[9]防灾安全监控系统在客运专线铁路上的应用实践[J]. 铁玉佳,王彬,刘鹏. 黑龙江科技信息. 2012(18)
[10]高速铁路防灾系统建设的思考[J]. 李涛,郭风冬. 内蒙古科技与经济. 2011(13)
硕士论文
[1]ACOT控制的Buck型DC-DC变换器XD1709的设计[D]. 孙清.西安电子科技大学 2017
[2]铁路防灾监控系统设计与实现[D]. 刘彦旭.中国科学院大学(工程管理与信息技术学院) 2015
[3]数据采集系统的软件设计[D]. 张瑜.西安电子科技大学 2014
[4]基于PXI总线的导弹测试系统研制[D]. 开湘龙.哈尔滨工程大学 2014
[5]基于PXI总线的高速数据采集模块的研制开发[D]. 梅敏鹏.南京理工大学 2013
[6]高速铁路防灾系统站机层的实现与软件仿真[D]. 王大卫.西南交通大学 2012
[7]基于PXI总线的H风洞数据采集和处理信息系统设计与实现[D]. 黄昊宇.电子科技大学 2011
[8]铁路防灾安全监控系统中风速预测与地震监测技术研究[D]. 王瑞.中国铁道科学研究院 2011
[9]基于PXI总线的检测系统研制[D]. 夏彦超.哈尔滨工业大学 2010
[10]高速铁路综合防灾安全监控系统的研究[D]. 徐超.中国铁道科学研究院 2010
本文编号：3167937
【文章来源】：兰州交通大学甘肃省
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 论文的研究背景
1.2 高速铁路防灾监控系统在其他国家现状分析
1.3 我国高速铁路的防灾安全监控系统现状分析
1.4 论文研究内容及章节安排
1.5 小结
2 高速铁路防灾安全监控系统
2.1 系统结构及功能分析
2.1.1 现场监测设备层
2.1.2 线路中心
2.1.3 监控终端
2.1.4 通信传输网络
2.2 系统监测自然灾害及传感器选择
2.2.1 系统监测的自然灾害
2.2.2 现场监测设备选择
2.3 监测单元
2.3.1 监测单元的结构
2.3.2 监测单元的功能
2.4 小结
3 监测单元的硬件设计
3.1 方案设计
3.2 数据采集模块电路设计
3.2.1 信号调理电路
3.2.2 A/D转换电路
3.2.3 隔离和电源设计
3.2.4 基于FPGA的固件设计
3.2.5 A/D采样控制逻辑设计
3.3 控制及数据存储电路设计
3.4 PXI总线接口设计
3.5 小结
4 监测单元软件设计
4.1 软件设计方案
4.1.1 数据采集模块工作流程
4.1.2 软件平台介绍
4.2 驱动程序设计
4.3 应用程序设计
4.4 小结
5 监测单元测试与验证
5.1 测试平台介绍与搭建
5.2 测试内容与过程
5.2.1 测试过程
5.2.2 测试结果
5.3 小结
结论
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]灾害监测系统在莞惠城际铁路的应用[J]. 滕培亮. 铁路通信信号工程技术. 2019(07)
[2]高速铁路防灾安全监控系统设计[J]. 王俊,王江丽. 中国安全科学学报. 2018(S1)
[3]无刷直流电机信号检测系统设计[J]. 方胜利,梅建伟,侯贸军. 科技风. 2017(18)
[4]普速铁路雨量监测系统技术方案研究[J]. 苗俊杰,于行健,王志斌. 高速铁路技术. 2017(04)
[5]单片机测控系统中的电气隔离技术探索[J]. 陈凌云. 黑龙江科技信息. 2016(09)
[6]严寒高速铁路防灾系统运行分析[J]. 范宇,张明杰,赵辉. 中国新技术新产品. 2015(05)
[7]基于PXI总线的矩阵开关模块设计[J]. 项学智,开湘龙,张振宇. 国外电子测量技术. 2013(12)
[8]关于高速铁路防灾安全系统的思考[J]. 姚树金. 科技信息. 2013(01)
[9]防灾安全监控系统在客运专线铁路上的应用实践[J]. 铁玉佳,王彬,刘鹏. 黑龙江科技信息. 2012(18)
[10]高速铁路防灾系统建设的思考[J]. 李涛,郭风冬. 内蒙古科技与经济. 2011(13)
硕士论文
[1]ACOT控制的Buck型DC-DC变换器XD1709的设计[D]. 孙清.西安电子科技大学 2017
[2]铁路防灾监控系统设计与实现[D]. 刘彦旭.中国科学院大学(工程管理与信息技术学院) 2015
[3]数据采集系统的软件设计[D]. 张瑜.西安电子科技大学 2014
[4]基于PXI总线的导弹测试系统研制[D]. 开湘龙.哈尔滨工程大学 2014
[5]基于PXI总线的高速数据采集模块的研制开发[D]. 梅敏鹏.南京理工大学 2013
[6]高速铁路防灾系统站机层的实现与软件仿真[D]. 王大卫.西南交通大学 2012
[7]基于PXI总线的H风洞数据采集和处理信息系统设计与实现[D]. 黄昊宇.电子科技大学 2011
[8]铁路防灾安全监控系统中风速预测与地震监测技术研究[D]. 王瑞.中国铁道科学研究院 2011
[9]基于PXI总线的检测系统研制[D]. 夏彦超.哈尔滨工业大学 2010
[10]高速铁路综合防灾安全监控系统的研究[D]. 徐超.中国铁道科学研究院 2010
本文编号：3167937
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