红外热轴音频通道监视诊断系统设计与开发

发布时间：2017-10-04 01:20

  本文关键词：红外热轴音频通道监视诊断系统设计与开发

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【摘要】：红外线轴温探测系统广泛应用于铁路系统,目前主要采用人工巡检方式进行日常运维。发生故障时,需要协调不同部门人员同时进行排查,不能及时判定故障原因,给行车安全带来隐患。为解决该问题,本文开发了红外热轴音频通道监视诊断系统。实时监测红外线轴温探测系统的工作状态,状态异常时,及时判定故障发生在红外主机还是音频通道,厘清车辆部门和通信部门的责任,减少派遣员工,提高运维效率。首先,提出红外热轴音频通道监视诊断系统总体方案。明确系统框架,从方案分析、功能结构和工作原理等方面对系统进行说明。接下来,分别介绍了监测终端方案、分析诊断设备方案和监视诊断平台方案。其次,设计基于FPGA的红外热轴音频通道频率测量子系统。在监测终端和分析诊断设备的基础上,设计频率测量子系统,开发子系统软硬件,并说明了等精度测量原理、畸变数据判别方法和频率测量流程。之后,测试频率测量子系统。通过频率测量子系统获取音频信号频率,为监视诊断系统提供故障判定依据。再次,设计基于信号特征的红外热轴音频通道故障诊断模块。在监测终端和分析诊断设备的基础上,设计音频监听子系统,开发子系统软硬件,并说明了幅值测量方法和数据长度获取方法。通过音频监听子系统获取音频信号幅值和数据长度,为监视诊断系统提供故障判定依据。接着,设计故障诊断模块,介绍故障诊断流程,故障发生时,及时判定故障发生在红外主机还是音频通道。然后,设计基于灰色系统理论的红外热轴音频通道故障预测模块。在监视诊断平台的基础上,设计故障预测模块,开发模块软件,并说明了状态预测方法和模型检验方法。随后,进行仿真实验,对音频信号幅值偏移和频率偏移进行预测。预测渐变性故障,提前发现,及时处理,防患于未然。最后,调试红外热轴音频通道监视诊断系统,测试结果满足设计要求,达到预期效果。分别对监测终端、分析诊断设备和监视诊断平台进行了性能测试。此外,设计故障排除方案,开发智能电源,并说明工作流程,排除了由调制解调器死机引发的故障。
【关键词】：红外热轴 音频通道 监视诊断 频率测量 故障诊断 故障预测
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP277
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 课题研究背景9-10
• 1.2 国内外研究现状10-13
• 1.2.1 课题研究现状10-11
• 1.2.2 技术研究现状11-13
• 1.3 论文主要内容及章节安排13-15
• 第二章 红外热轴音频通道监视诊断系统总体方案设计15-21
• 2.1 系统总体框架15-18
• 2.1.1 系统方案分析15-16
• 2.1.2 系统功能结构16-17
• 2.1.3 系统工作原理17-18
• 2.2 监测终端方案设计18-19
• 2.3 分析诊断设备方案设计19-20
• 2.4 监视诊断平台方案设计20
• 2.5 本章小结20-21
• 第三章 红外热轴音频通道频率测量子系统设计与开发21-29
• 3.1 频率测量子系统设计21
• 3.2 频率测量子系统硬件开发21-24
• 3.3 频率测量子系统软件开发24-27
• 3.3.1 等精度测量原理24-26
• 3.3.2 畸变数据判别方法26
• 3.3.3 频率测量流程26-27
• 3.4 测试结果27-28
• 3.5 本章小结28-29
• 第四章 红外热轴音频通道故障诊断模块设计与开发29-37
• 4.1 音频监听子系统设计29-30
• 4.2 音频监听子系统硬件开发30-33
• 4.3 音频监听子系统软件开发33
• 4.3.1 幅值测量方法33
• 4.3.2 数据长度获取方法33
• 4.4 故障诊断模块设计33-36
• 4.5 本章小结36-37
• 第五章 红外热轴音频通道故障预测模块设计与开发37-47
• 5.1 故障预测模块设计37
• 5.2 故障预测软件开发37-41
• 5.2.1 灰色系统理论37-38
• 5.2.2 状态预测方法38-40
• 5.2.3 模型检验方法40-41
• 5.3 仿真分析41-45
• 5.4 本章小结45-47
• 第六章 红外热轴音频通道监视诊断系统调试47-57
• 6.1 系统测试47-50
• 6.1.1 监测终端功能测试47-49
• 6.1.2 分析诊断设备功能测试49-50
• 6.1.3 监视诊断平台功能测试50
• 6.2 典型故障及排除方法50-55
• 6.2.1 智能电源设计51-52
• 6.2.2 故障排除流程52-55
• 6.3 本章小结55-57
• 第七章 总结与展望57-59
• 7.1 全文总结57
• 7.2 课题展望57-59
• 致谢59-61
• 参考文献61-65
• 作者在学期间的研究成果65

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：967825