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列车制动缸压力监测系统的研究与设计

作　者: 刘微
导　师: 金太东
学　校: 辽宁石油化工大学
专　业: 检测技术与自动化装置
关键词: 制动缸 ZigBee 无线传感器网络压力监测
分类号: U270.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 33次
引　用: 0次
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内容摘要

随着世界铁路技术的更新与发展，安全、高速、重载已经成为当今铁路运输的重要发展趋势。而直接关系到列车运行安全的列车制动系统，不仅是保证铁路安全运营的重要手段，也是铁路信息化发展的重要标志。因此，作为制动系统列检必要环节的列车制动机试验—制动缸压力监测就倍受关注。然而，从目前我国的编组站了解到，当前列车制动缸压力的实时监测仍维持在人工跑行、检查确认的传统方式上，这样的人工操作方式，列检效率低，劳动强度大，更关键的是操作中人为因素往往影响列检质量，给实现铁路运营的安全化、信息化、自动化造成极大的制约。为此，在分析传统列检方式的基础上，认真总结目前制动机试验的优点与不足，积极寻求制动机自动试验、数据自动回传、信息自动存储、报警自动显示的列车制动缸压力监测系统，对提高我国铁路运输效率，保障其运营的安全性都具有积极、重要的意义。本文以铁路信息化为契机，以列检现场设备为基础，分析、总结人工列检现状，运用成熟的PLC技术，采用ZigBee 无线传感器网络技术、无线射频技术与相关传感器和组态知识，研究设计了一套列车制动缸压力监测系统。系统在充分保证节省成本、延长使用寿命的基础上，采用无线+有线的数据传输方式，以田径接力的方式，将现场采集的数据快速、准确的由车尾依次传递到车头的PLC中，并将处理好的数据整合到5T中，方便实时监测与历史查询。监测系统主要实现了车厢身份信息与对应的制动缸试风试验的批量数据的采集、无线传输、存储、分析处理、实时显示与历史查询，提高了列车运营安全系数和列检的自动化水平；同时通过霍尔元件检测气路堵塞，实现故障信息的相应车体部位的提示，便于故障的排查。本文对列车制动机自动试验的研究与设计具有一定的理论与实际应用价值。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-10
1 绪论  10-14
  1.1 引言  10
  1.2 论文课题研究的背景与现状  10-11
  1.3 课题研究的意义与内容  11-12
  1.4 课题的全文结构安排  12-13
  1.5 本章小结  13-14
2 列车制动系统  14-18
  2.1 制动系统概述  14-15
  2.2 制动缸结构  15-16
  2.3 现采用的制动缸压力检测方法  16-17
  2.4 本章小结  17-18
3 制动缸压力监测系统设计  18-52
  3.1 监测系统总体方案研究与设计  18-24
    3.1.1 监测系统硬件选择  19-23
    3.1.2 监测系统软件设计规划  23-24
  3.2 现场数据采集装置  24-35
    3.2.1 制动缸压力、活塞杆位移数据采集  26-28
    3.2.2 车厢标签识别库的建立与查询  28-33
    3.2.3 单组列车的 PLC 数据处理单元  33-35
  3.3 数据的无线传输  35-43
    3.3.1 ZigBee 技术  35-36
    3.3.2 监测系统 ZigBee 无线传感器网络  36-42
    3.3.3 网络结构的抗干扰能力  42-43
  3.4 监控中心组态实现  43-50
    3.4.1 组态实现  43-48
    3.4.2 5T 整合  48-50
  3.5 本章小结  50-52
4 监测系统标准曲线的测定  52-62
  4.1 制动管气路通畅检测  52-55
    4.1.1 行业内气路堵塞检测方法的分析  53
    4.1.2 霍尔开关元件气路堵塞检测方法的提出  53-55
  4.2 列车制动缸试风试验  55-57
    4.2.1 感度试验  56-57
    4.2.2 安定保压试验  57
    4.2.3 持续一定时间的保压试验  57
  4.3 监测系统试验数据的整理  57-59
  4.4 本章小结  59-62
5 总结  62-64
  5.1 结论  62-63
  5.2 展望  63-64
参考文献  64-68
附录  68-72
  附录 1 车厢信息录入部分代码  68-70
  附录 2 实物图  70-71
  附录 3 GK 三通阀充风缓解压力数据  71-72
致谢  72-74
攻读学位期间发表的学术论文目录  74

列车制动缸压力监测系统的研究与设计

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