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便携式受电弓检测仪的研制

作　者: 赵明桂
导　师: 申萍
学　校: 北京交通大学
专　业: 电气工程
关键词: 受电弓检测步进电机蓝牙通信 LPC2294 C# PDA
分类号: U269.32
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 121次
引　用: 1次
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内容摘要

摘要：受电弓能否良好受流直接影响电力机车的运行质量,因此受电弓的性能检测对整个电力机车的运行有着重要的意义。目前市场上的受电弓检测仪大多是地面检测设备,体积大,需要将受电弓拆下进行检修。为此,本文设计了一种体积小、操作简单的便携式受电弓检测仪,检修时可直接放置在车顶,不必拆弓即可完成检测。该检测仪首先通过步进电机带动与受电弓弓头相连的钢丝绳来实现受电弓升降,在升降过程中通过压力传感器采集与高度值对应的接触压力数据,然后采用蓝牙技术完成检测数据到上位机的传输,最后将压力和高度数据绘制成静态特性曲线,给现场人员提供检修依据。本文的设计包括三个部分：机械与控制电路设计、蓝牙通信和软件平台设计。机械部分以步进电机为核心,控制电路采用了LPC2294微处理器,可以实现电机控制、数据A／D转换和串口通信。蓝牙虚拟串口通信抛开了传统检测设备的电缆连接,实现了受电弓无接触式检测。上位机软件设计是本文工作重点。根据现场不同需求,采用C#编写了两套实现方案,一套基于PC机,另一套基于PDA。两套方案均提供了简洁直观的人机界面,能够实现电机指令发送,数据的接收与管理,受电弓静态特性曲线的实时绘制。文中针对各自具体模块进行了详细的程序分析,着重叙述了程序设计的关键点。最后,文章结合实际受电弓的静态性能数据以及实验所用的模拟受电弓自身特点,对检测数据进行分析,并指出了可以继续完善和改进的地方。

全文目录

致谢  5-6
中文摘要  6-7
ABSTRACT  7-10
1 引言  10-14
  1.1 课题研究背景  10-11
  1.2 受电弓检测技术现状  11-12
  1.3 本文研究目的及意义  12-13
  1.4 本文主要工作  13-14
2 蓝牙通信技术研究  14-23
  2.1 蓝牙协议体系概述  14-16
  2.2 串口仿真协议RFCOMM分析  16-20
    2.2.1 RFCOMM的服务信道和接口描述  17-19
    2.2.2 RFCOMM的帧格式和通信流程  19-20
  2.3 蓝牙虚拟串口通信  20-23
3 便携式受电弓检测仪硬件设计  23-35
  3.1 机械部分设计  23-24
  3.2 控制电路设计  24-28
    3.2.1 LPC2294小系统电路  25-27
    3.2.2 A/D转换模块  27-28
    3.2.3 串口通信模块  28
  3.3 控制电路功能的软件实现  28-35
    3.3.1 软件开发工具ADSI.2  28-30
    3.3.2 电机控制方式  30-32
    3.3.3 A/D程序设计  32-33
    3.3.4 串口通信程序设计  33-35
4 基于PC机的受电弓检测仪软件设计  35-50
  4.1 总体设计思想与软件流程  35-36
  4.2 编程语言与开发工具的选择与分析  36-37
  4.3 串口通信模块的设计  37-43
    4.3.1 起止式异步串行协议  37-39
    4.3.2 异步串行通信过程  39-40
    4.3.3 蓝牙串口通信  40-43
  4.4 数据接收与管理模块的设计  43-46
    4.4.1 数据库的链接和数据写入  44-45
    4.4.2 数据的显示和操作  45-46
  4.5 曲线绘制模块的设计  46-50
    4.5.1 控件选取及Graphics对象  46-47
    4.5.2 坐标系统设计  47-48
    4.5.3 曲线绘制  48-50
5 基于PDA的受电弓检测仪软件设计  50-60
  5.1 PDA操作系统的选择与分析  50-51
  5.2 Windows CE操作系统简介  51-53
    5.2.1 Windows CE系统的结构与特点  52
    5.2.2 Windows CE系统应用特性  52-53
  5.3 WindowsCE系统下PDA软件开发于PC开发不同点  53-60
    5.3.1 串口通信模块开发与PC开发的不同点  53-57
    5.3.2 数据接收与管理模块与PC开发的不同点  57-58
    5.3.3 曲线绘制模块与PC开发的不同点  58-60
6 总结与展望  60-61
参考文献  61-63
附录A LPC2294控制电路PCB图  63-64
附录B LPC2294控制电路实物图  64-65
作者简介  65-67
学位论文数据集  67

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