学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

列车车厢环境监测系统设计与实现

作　者: 王绍杰
导　师: 华泽玺
学　校: 西南交通大学
专　业: 轨道交通电气化与自动化
关键词: 列车车厢环境监测单片机 CAN总线套接字
分类号: U270.383
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 71次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着铁路事业的长足发展,大量空调列车参与运营,使车厢环境得以改善,但由于列车车厢人员密度、空调系统工作状态等因素的影响,使车内环境有时无法满足旅客舒适度要求,甚至给旅客与乘务员带来不适。因此,为改善列车车厢环境,提高铁路旅客乘坐舒适度,增加铁路客运经济效益,对列车车厢环境监测系统研究是有必要的。该系统采用传感器、现场总线和计算机通信等技术,实现了以单节车厢环境监测系统为子系统,多节车厢组成串联网络的全列车实时环境监测系统。子系统以温度、湿度、碳氧化物、氮氧化物、二氧化硫、甲醛与酒精作为监测对象,使用相应的传感器进行数据采集,根据采集量的不同做相应的处理后传入单片机,将单片机作为下位机数据处理单元,高性能PC作为上位机监测节点,CAN总线作为数据传输总线的分布式数据采集系统。全列车实时环境监测系统是以网卡通信技术与套接字协议为基础,依据客户端/服务器模型设计实现的串联网络系统。系统以总线结构为基础,基于上下位机构建了分布式数据采集系统,以Windows作为操作系统,VC6.0为软件开发平台,设计并实现车厢内多环境参数的数据采集与处理、显示与报警、记录与查询、报表打印、实时曲线绘制等功能；实现车厢之间通信建立、节点初始化、节点工作状态识别、目标节点数据监视等功能。系统通过对车厢内环境参数在线监测,达到了预期的目的,实现对车厢环境危害快速预警,并采取有效措施加以控制。系统能够为环境部门制定相关标准提供技术支持,对改善乘车出行环境,提高铁路服务质量,促进铁路的大发展是有意义的。另外系统具有一定的可移植性与扩展性,改变前端数据采集与处理模块,可以增加测量参量,并可以移植到其它环境监测领域,同时还可为环保、仓库、农业、林业以及工业生产环境监测的进一步研究提供一定的参考。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-10
第1章绪论  10-15
  1.1 课题研究背景与意义  10
  1.2 国内外现状分析  10-13
    1.2.1 国内研究现状  10-12
    1.2.2 国外研究现状  12-13
  1.3 课题的目的与研究内容  13-14
    1.3.1 课题的目的  13-14
    1.3.2 课题的研究内容  14
  1.4 论文的组织结构  14-15
第2章系统总体设计  15-22
  2.1 需求分析  15
  2.2 系统总体结构设计  15-19
    2.2.1 分布式数据采集系统  16-18
    2.2.2 列车总线网络通信系统  18-19
  2.3 系统功能模块设计  19-20
  2.4 系统设计流程  20-21
  2.5 小结  21-22
第3章系统硬件详细设计  22-38
  3.1 CAN总线智能节点模块总体设计  22-23
  3.2 数据采集与处理模块  23-31
    3.2.1 温度检测电路  23-25
    3.2.2 湿度检测电路  25-28
    3.2.3 智能节点数据采集与处理模块  28-30
    3.2.4 PCI6011A数据采集卡  30-31
  3.3 RS232与CAN总线协议转换模块  31-34
    3.3.1 协议转换器功能  31-32
    3.3.2 协议转换器电路设计  32-34
  3.4 CAN总线智能节点电路设计  34-36
  3.5 列车总线网络架构  36-37
    3.5.1 列车总线网络硬件组成  36
    3.5.2 列车总线网络功能模块  36-37
  3.6 小结  37-38
第4章系统软件详细设计  38-57
  4.1 通信协议  38-40
    4.1.1 底层网络通信帧格式  38-39
    4.1.2 列车网络通信帧格式  39-40
  4.2 CAN总线智能节点软件设计  40-44
    4.2.1 温湿度采集与处理软件  40-42
    4.2.2 RS232-CAN协议转换软件  42-44
  4.3 监测节点软件设计  44-56
    4.3.1 本地数据采集  46-47
    4.3.2 CAN总线数据收发  47-48
    4.3.3 车厢节点初始化  48-52
    4.3.4 车厢节点工作状态识别  52-54
    4.3.5 目标节点数据监视  54-55
    4.3.6 用户操作界面  55-56
  4.4 小结  56-57
第5章系统调试与测试  57-61
  5.1 监测网络搭建与设置  57-58
  5.2 系统测试  58-60
  5.3 小结  60-61
工作总结与展望  61-62
致谢  62-63
参考文献  63-67
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果  67

列车车厢环境监测系统设计与实现

内容摘要

全文目录

相似论文