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无人值守全台面动静态轨道衡系统研究

作　者: 张咏松
导　师: 王洪君
学　校: 山东大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 全台面动静称重系统智能监控均值滤波法无人值守车辆身份识别
分类号: TH715.13
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

本课题研发了一个全台面动静态轨道衡称重系统。首先分析了国内称重平台需求,又调研了国内外先进称重技术,最终研发出无人值守全台面动静态称重系统。满足了轨道衡动静态测量的需求,很好的解决了轨道衡称重效率的问题。本文主要通过分析影响动态称重系统的因素,根据不同的原因做出了相应的处理工作。影响因素有：空气阻力、地面形状、地面地质、驾驶员操作水平等,最重要的是垂直方向的振动。振动的原因是有：1、由于地面的不平整造成的振动。2、火车和轨道耦合产生的振动。通过对全台面动态称重系统的体系化的分析和研究,该系统可大致分为两部分：硬件系统部分和软件系统部分。硬件系统部分主要实现数据的采集、环境的监测和提供软件支持；软件系统部分主要负责人机界面的交互、实时控制和远程通信。硬件系统部分主要有传感器、放大器、AD转换器、单片机(ARM系列)、射频设备、视频监控设备等组成,实现了数据采集和数据通信。被测实物对应的模拟信号变量模块、射频车号信息模块、实时监控录像模块、烟感信号模块、水浸信号模块、门禁信号模块、温度信号模块,都将会把各自的数据传输给单片机(ARM系列),经单片机分析和处理后再与程控主机进行通信。有各模块采集到的模拟信号量要经过整流滤波、AD转换、放大后再由Max232将电平信号值转换成单片机可以识别的信号电平。单片机通过预先编制好的控制程序,实时控制和收集各模块的数据并进行相应的信号处理。ARM单片机还要将在相应采样时间段采样的数据及时的传送给程控主机,有其进行更加精确的分析和计算,最终以良好的人机界面的形式将结果呈现子在操作员得面前。程控主机可由网线接入Internet,操作员工可以远程通过VPN网络实现对本地程控主机的信息交换。不同的操作员对本地的程控主机有不同的操作权限,操作权限有软件系统实现由超级管理员实现分配,未经授权的人或单位,都不可以访问本地的程控主机。软件是用VC++6.0编写的,具有诸多的优点。通过系统在现场的测试和使用情况,本系统极好的达到了预期目标,满足了相应企业的需求。本系统所测量的数据值得精确度,也是在原来理论范围之内的。各个模块系统部分的协同分工运转也都是在预期的范围内正常运转,长时间无人值守的动态称重结果都是在规定的精度范围之内。远程无人监控,也都实时的记录下各列列车驶过的画面,与此同时并有射频模块采集并记录下各列列车的车号。基于ARM的环境监测系统也都正常的运转,将本地的各项环境数据及时的递交给程控主机,并有程控主机做出及时而正确的运算和逻辑判断。经过长期的理论分析和环境搭建及测试的结果,最终得出如下的结论：全天候无人值守动态称重系统极好的解决了静态称重带来的瓶颈问题,该系统平台下搭建的远程监控也很好的实现现场信息实时录入的功能。可以实现远程访问和管理及调度本地程控主机的数据库数据和相应的动态资源,实现远程的控制操作,真正的达到了全天候无人值守动态称重的效果。

无人值守全台面动静态轨道衡系统研究

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