动车组整备作业安全防护系统研究
发布时间：2021-05-09 09:59
我国大力发展铁路技术,高铁里程数已超过世界总里程的2/3,居世界第一。为确保动车组无故障运行,动车组每运行一段时间,都必须到动车所进行检修维护。动车组检修维护过程中,必须切断动车上面的接触网并将残压接地,以保护作业人员的人身安全。由于现有机械式自动接地装置只能对接触网进行接地操作,未设计接地杆挂接的反馈装置,无法判断杆件动作是否准确、可靠,存在威胁作业人员人身安全的隐患。本文以动车组整备作业安全防护为研究对象进行设计与实现,在对整备作业检修流程、检修内容、作业方式等进行研究之后,设计开发了一套动车组整备作业安全防护系统。系统整体结构分为人员检测和杆件监测两部分内容,针对人员检测方面,设计出入门禁系统,通过设置出入权限的方式,达到识别人员身份和出入检测的目的;针对杆件监测方面,设计以Lab20VIEW视觉控件为核心的杆件监测系统,通过摄像头采集杆件挂接图像,并对其进行处理、判断的方式,达到识别杆件挂接状态的目的。出入门禁系统以STM32为核心,硬件部分选用TFTLCD作为显示模块,选用指纹识别、射频识别作为身份识别模块,结合电源电路、外围电路共同构建出入门禁系统的硬件架构;软件部分采用模...
【文章来源】：兰州交通大学甘肃省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 选题背景与意义
1.2 国内外整备作业安全防护发展现状
1.2.1 国内相关领域研究现状
1.2.2 国外相关领域研究现状
1.3 动车组整备作业安全防护系统设计要求
1.4 研究的目的和意义
1.5 研究的主要内容
2 动车组整备作业安全防护系统整体设计
2.1 动车组整备作业流程分析
2.1.1 整备作业检修内容及方式
2.1.2 整备作业工作模式及工作流程
2.2 整备作业安全防护系统设计
2.2.1 整备作业安全防护系统结构设计
2.2.2 通讯方式选择
2.3 出入门禁系统流程及结构设计
2.3.1 出入门禁系统流程设计
2.3.2 出入门禁系统结构设计
2.4 杆件监测系统结构设计
2.4.1 杆件监测系统选择
2.4.2 杆件监控系统流程设计
2.5 本章小结
3 出入门禁系统设计
3.1 STM32微处理器概述
3.2 出入门禁系统电路设计
3.2.1 外围电路设计
3.2.2 电源模块电路设计
3.2.3 显示模块电路设计
3.2.4 身份认证模块电路设计
3.3 出入门禁系统软件设计
3.3.1 主程序设计
3.3.2 显示程序设计
3.3.3 身份认证程序设计
3.4 本章小结
4 LabVIEW杆件监测系统设计
4.1 IMAQ Vision控件简介
4.2 监测系统应用图像处理技术
4.2.1 图像灰度化
4.2.2 图像灰度增强
4.2.3 图像匹配基本概念
4.2.4 图像模板匹配算法
4.3 图像预处理程序设计
4.3.1 图像获取程序设计
4.3.2 图像灰度化程序设计
4.3.3 图像均衡化程序设计
4.4 杆件监测系统程序设计
4.4.1 图像几何模型匹配程序设计
4.4.2 图像模板制作及模板匹配程序设计
4.4.3 杆件实时监测程序设计
4.5 通讯程序设计
4.6 本章小结
5 动车组整备作业安全防护系统调试与结果分析
5.1 整备作业安全防护系统单元模块测试
5.1.1 通讯模块调试
5.1.2 杆件监测模块调试
5.1.3 人员检测模块调试
5.2 整备作业安全防护系统整体测试
5.3 调试结果与分析
结论
致谢
参考文献
附录A 出入门禁系统电路原理图
攻读学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于labview的STM32串口数据采集系统[J]. 欧姗姗,徐飞,宋楠,冯旭东,李国玮. 云南化工. 2019(12)
[2]基于LabVIEW与单片机的温度采集监控系统设计[J]. 朱银龙,华超,陈昕,耿令波,胡志强,宋爱国. 计算机测量与控制. 2019(12)
[3]基于LabVIEW的智能灌溉上位机数据监测子系统的设计[J]. 邓玲敏,张鹏,朱继勇,吴涛,丁聪. 信息通信. 2019(11)
[4]中国交通70年大幅跃升2020高速铁路里程世界第一[J]. 铁路采购与物流. 2019(08)
[5]基于安全双冗余技术的机车整备作业安全联锁监控系统[J]. 吴凡. 中国设备工程. 2018(20)
[6]基于STM32的智能门禁系统设计[J]. 刘燕红,储晓华,陈佳佳,周席娟,何燕梅,胡勇,杜社会. 科技经济导刊. 2018(07)
[7]嵌入式单片机与PC机组合应用方法研究[J]. 杨连国. 信息通信. 2017(11)
[8]德国ICE高速列车装备的欧洲列车控制系统（ETCS）[J]. Jan-Peter Bhm,李德领. 国外铁道车辆. 2017(02)
[9]信息技术在机务整备作业中的应用及发展趋势[J]. 李虎. 铁路计算机应用. 2016(12)
[10]基于LabVIEW的几何匹配方法的设计与实现[J]. 李光明,孙英爽,党小娟. 计算机工程与设计. 2016(10)
硕士论文
[1]基于指纹解锁的电动汽车交流充电桩设计[D]. 张法瑞.山东大学 2019
[2]基于STM32的智能门禁系统的设计[D]. 杨晶晶.华北理工大学 2019
[3]电容式指纹识别驱动芯片的设计[D]. 李浩.电子科技大学 2019
[4]动车组运用检修的修程修制优化与实践[D]. 丰雪霏.中国铁道科学研究院 2018
[5]动车检修自动接地装置设计与实现[D]. 张新华.兰州交通大学 2017
[6]整备作业接触网残压检测系统的研究与实现[D]. 江孝琪.兰州交通大学 2016
[7]基于计算机视觉的PCB钻针自动检测系统[D]. 吴丁云.上海交通大学 2009
[8]电力机车整备作业接触网高压防护系统的研究[D]. 陈永强.武汉理工大学 2008
[9]动车组检修基地信息系统需求分析及系统设计[D]. 陈帅.北京交通大学 2007
本文编号：3177100
【文章来源】：兰州交通大学甘肃省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 选题背景与意义
1.2 国内外整备作业安全防护发展现状
1.2.1 国内相关领域研究现状
1.2.2 国外相关领域研究现状
1.3 动车组整备作业安全防护系统设计要求
1.4 研究的目的和意义
1.5 研究的主要内容
2 动车组整备作业安全防护系统整体设计
2.1 动车组整备作业流程分析
2.1.1 整备作业检修内容及方式
2.1.2 整备作业工作模式及工作流程
2.2 整备作业安全防护系统设计
2.2.1 整备作业安全防护系统结构设计
2.2.2 通讯方式选择
2.3 出入门禁系统流程及结构设计
2.3.1 出入门禁系统流程设计
2.3.2 出入门禁系统结构设计
2.4 杆件监测系统结构设计
2.4.1 杆件监测系统选择
2.4.2 杆件监控系统流程设计
2.5 本章小结
3 出入门禁系统设计
3.1 STM32微处理器概述
3.2 出入门禁系统电路设计
3.2.1 外围电路设计
3.2.2 电源模块电路设计
3.2.3 显示模块电路设计
3.2.4 身份认证模块电路设计
3.3 出入门禁系统软件设计
3.3.1 主程序设计
3.3.2 显示程序设计
3.3.3 身份认证程序设计
3.4 本章小结
4 LabVIEW杆件监测系统设计
4.1 IMAQ Vision控件简介
4.2 监测系统应用图像处理技术
4.2.1 图像灰度化
4.2.2 图像灰度增强
4.2.3 图像匹配基本概念
4.2.4 图像模板匹配算法
4.3 图像预处理程序设计
4.3.1 图像获取程序设计
4.3.2 图像灰度化程序设计
4.3.3 图像均衡化程序设计
4.4 杆件监测系统程序设计
4.4.1 图像几何模型匹配程序设计
4.4.2 图像模板制作及模板匹配程序设计
4.4.3 杆件实时监测程序设计
4.5 通讯程序设计
4.6 本章小结
5 动车组整备作业安全防护系统调试与结果分析
5.1 整备作业安全防护系统单元模块测试
5.1.1 通讯模块调试
5.1.2 杆件监测模块调试
5.1.3 人员检测模块调试
5.2 整备作业安全防护系统整体测试
5.3 调试结果与分析
结论
致谢
参考文献
附录A 出入门禁系统电路原理图
攻读学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于labview的STM32串口数据采集系统[J]. 欧姗姗,徐飞,宋楠,冯旭东,李国玮. 云南化工. 2019(12)
[2]基于LabVIEW与单片机的温度采集监控系统设计[J]. 朱银龙,华超,陈昕,耿令波,胡志强,宋爱国. 计算机测量与控制. 2019(12)
[3]基于LabVIEW的智能灌溉上位机数据监测子系统的设计[J]. 邓玲敏,张鹏,朱继勇,吴涛,丁聪. 信息通信. 2019(11)
[4]中国交通70年大幅跃升2020高速铁路里程世界第一[J]. 铁路采购与物流. 2019(08)
[5]基于安全双冗余技术的机车整备作业安全联锁监控系统[J]. 吴凡. 中国设备工程. 2018(20)
[6]基于STM32的智能门禁系统设计[J]. 刘燕红,储晓华,陈佳佳,周席娟,何燕梅,胡勇,杜社会. 科技经济导刊. 2018(07)
[7]嵌入式单片机与PC机组合应用方法研究[J]. 杨连国. 信息通信. 2017(11)
[8]德国ICE高速列车装备的欧洲列车控制系统（ETCS）[J]. Jan-Peter Bhm,李德领. 国外铁道车辆. 2017(02)
[9]信息技术在机务整备作业中的应用及发展趋势[J]. 李虎. 铁路计算机应用. 2016(12)
[10]基于LabVIEW的几何匹配方法的设计与实现[J]. 李光明,孙英爽,党小娟. 计算机工程与设计. 2016(10)
硕士论文
[1]基于指纹解锁的电动汽车交流充电桩设计[D]. 张法瑞.山东大学 2019
[2]基于STM32的智能门禁系统的设计[D]. 杨晶晶.华北理工大学 2019
[3]电容式指纹识别驱动芯片的设计[D]. 李浩.电子科技大学 2019
[4]动车组运用检修的修程修制优化与实践[D]. 丰雪霏.中国铁道科学研究院 2018
[5]动车检修自动接地装置设计与实现[D]. 张新华.兰州交通大学 2017
[6]整备作业接触网残压检测系统的研究与实现[D]. 江孝琪.兰州交通大学 2016
[7]基于计算机视觉的PCB钻针自动检测系统[D]. 吴丁云.上海交通大学 2009
[8]电力机车整备作业接触网高压防护系统的研究[D]. 陈永强.武汉理工大学 2008
[9]动车组检修基地信息系统需求分析及系统设计[D]. 陈帅.北京交通大学 2007
本文编号：3177100
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/3177100.html
