基于zlib的机车无线重联数据记录软件的实现

为保障重载组合列车的安全运行和机车无线重联系统研发及维护的需求,设计开发基于zlib压缩技术的运行数据记录软件。本软件以无线重联系统CPU板卡为基础,实现了对重载组合列车的线路运行数据的采集、压缩记录工作,生成的记录文件通过以太网接口传输至PC机中,由地面分析软件完成数据解析。该软件已在SS4系列机车和神华号机车无线重联系统得到应用,为实际故障分析提供准确的现场数据,为机车无线重联系统研发、调试及维护提供依据。     

机车制动控制单元的双CPU控制板冗余设计

制动控制单元BCU的正常运行对机车安全行驶具有重大的作用。文章基于冗余控制思想,提出了双CPU冗余控制热备份方案,设计实现了基于热备份技术的双CPU冗余控制,详细叙述了BCU的CPU控制板和双PC104控制板冗余控制的系统组成和软硬件设计,并分析了双CPU冗余控制的可靠性。该技术可有效地增强BCU工作的可靠性,提高了机车的制动性能,保障了长区间机车运行的安全性。     

便携式铁路信号记录分析系统的设计

系统由底层记录部分和可视化分析平台2部分组成，其功能主要是记录轨道信号、检验机车信号的分析结论，并在分析平台上对记录数据进行可视化处理。底层采用ARM＋DSP的双CPU方案，分析平台运行在Windows环境下。详述了系统的整体功能及其软硬件设计，重点介绍了底层记录部分的硬件实现。     

铁路BIM设计系统中的大数据渲染技术研究

研究目的:针对铁路多专业集成BIM设计系统因大数据渲染效率低下出现的响应迟缓和用户界面停滞问题,研发CPU预剪除技术。通过CPU计算剪除一部分不需要渲染的铁路BIM设计模型,减少后续GPU计算需要处理的数据量,优化CPU和GPU的计算负载,达到提升系统运行速度、减少系统响应时间的目的。研究结论:(1)基于铁路BIM模型的空间分布规律,应选择使用R-树空间索引实现CPU预剪除;(2)在大饭铺至马栅铁路线BIM设计实验中,采用基于R-树空间索引的CPU预剪除技术后,铁路BIM设计系统的渲染效率提升幅度达170%~210%;(3)基于R-树空间索引的CPU预剪技术能够有效缓解铁路BIM设计系统中的大数据渲染压力;(4)该研究结果可应用于铁路多专业协同设计领域。     

列车卫星移动通信与自动报点系统可靠性设计

系统主要实现列车运行时刻信息的自动采集识及列车与地面调度所的远程通信.为了实现系统的可靠性设计,提出了基于双模冗余混联结构的系统可靠性模型,并采用低耦合和高聚合的层次结构模型,实现了通信软件的可靠性设计.运行实践证明,该系统稳定可靠,达到了设计要求.     

基于CPCI总线技术的牵引控制单元硬件设计

采用CPCI总线技术,使用x86系列的CPU通过Xilinx的CPLD技术,实现集DSP信号处理、MVB通信、模拟量输入信号采集和数字开关量信号采集及控制于一体的控制器—牵引控制单元(TCU)。该控制器采用了QNX实时操作系统内核,并且和底层硬件驱动程序一起集成于openTDC的软件开发平台中,实现了定制的软件开发环境。在该控制器上,最终实现了牵引系统的四象限控制、中间直流环节控制、逆变器控制、防空转/防滑行控制、牵引变流器的监视及保护等功能。通过实际测试验证,开发的牵引控制单元功能完全满足动车组运行控制需要。     

变电站综合自动化微机差动保护系统设计

本设计主要对变电站综合自动化微机差动保护进行了研究。系统以89C51单片机为核心部件，使用汇编语言编程。把变压器差动保护中的模拟信号，经过整定计算，通过三阶低通滤波器、0809A／D转换电路，最终将数字信号传送给CPU。CPU接到故障信号后，立即使出口继电器动作，同时利用LCD液晶显示。直观地把故障信号报告给操作人员，当故障修复后，键盘可以使相应系统复位，继续运行，实现人机对话功能。为了保证系统的可靠运行，在CPU与出口继电器之间还设有光电耦合器；在程序初始化中也增加了软件抗干扰措施。     

电务巡检管理系统

为了实现智能化现场实时巡检管理,设计了基于32位CPU和激光条码采集组件的电务巡检管理系统,提升了巡检过程的可追溯性及对巡检的多级监督。采用数字信号处理、智能电源管理算法及数据动态存储,有效增大了在室外强光环境下的扫描距离,提高一次充电的条码识读次数,解决了指令堆积问题,使系统的整体性能得到了较大的提高。设计通过了西安铁路局科技成果技术鉴定。     

高速列车车下设备舱远程监测系统开发技术研究

文章以LabVIEW软件作为研究平台，完成了高速列车车下设备舱远程监测系统的研究和设计。系统数据采集使用LabVIEW FPGA数据采集模块，应力采集采用流程化配置，数据传输采用DMAFIFO方法，使得系统实现了车下设备舱关键受力部位数据的实时采集、实时显示、快速储存和离线回放等功能。     

二乘二取二安全控制平台开发

二乘二取二安全控制平台包括二乘二取二逻辑运算单元,二取二开关量输入、输出单元,人机接口单元。逻辑运算单元由2块独立的CPU板构成二取二结构,2块CPU板通过板上硬件同步单元实现信息交互和同步,在软件上独立进行运算结果的比较,并通过第三方硬件比较器实现2块CPU板总线数据的实时校核,保证了双CPU比较的正确性。输入单元和输出单元中均设计了双套智能处理器,采用动态控制方式,在出现硬件故障时可导向安全侧。其中输入单元对现场继电器前后接点进行采集,输出单元输出采用双断方式,可实时检测板外混电情况。     

基于TMS320VC33-120的音频信号采集系统

本文介绍了基于TMS520VC55—120的音频信号采集系统的设计，重点论述了如何利用CPLD等器件实现DSP外围硬件电路设计和逻辑控制功能，采用数控模拟开关实现信号的通道控制，以及DSP软件设计，最终完成音频信号的监测功能。     

高速动车组高压控制单元设计与实现

针对高速动车组运行过程中可能会出现的高压系统故障,设计了用于动车组高压信号监测及保护的高压控制单元装置.阐述了高压控制单元的硬件原理、信号采集原理及阈值保护的机理,并在实验室验证了信号采集及其保护功能.试验结果表明,高压控制单元能够实现对高压系统信号的采集和管理.     

基于GSM-R的空口监测系统研究

空口监测系统可实现地面侧Um接口与车载侧Igsm-r和Um接口的监测,与既有的CTCS-3无线接口监测系统结合实现车地全接口覆盖,为故障的精确定位和智能分析提供基础。探讨空口监测系统的结构与功能设计,并对基于无线模块阵列的空口数据采集与解析技术、GPS及北斗并行授时技术、ATO业务监测等关键技术进行详细阐述。最后,结合实际应用情况介绍系统采集设备的现场部署经验。     

加速度能量法及其在列车冲动分析中的应用

依照UIC513《铁路车辆内旅客振动舒适度评价标准》,提出了加速度能量法的概念,并在LabVIEW7.1环境下开发了一套列车振动舒适度检测和评价系统,通过对频率在1-80 Hz内的纵向、横向、垂向3个方向加速度数据进行分析处理,得出振动舒适度等级,同时实现加速度数据波形和振动舒适度等级的实时显示。该系统以计算机为硬件工作平台,以图形化编程语言LabVIEW7.1为软件开发平台,主要由数据采集、数据分析两大模块组成,具有可靠性高、可扩展性强、精确度高、成本低、易升级、易操作的优点。     

基于ARM的铁道车辆运行平稳性测试系统的设计

平稳性指标是衡量铁道车辆运行品质的主要技术参数。根据ARM处理器AT91RM9200的工作原理和性能特点,提出了一种基于ARM嵌入式技术的车辆运行平稳性系统设计方案。系统采用了嵌入Linux操作系统,分析了系统的软硬件功能结构。系统性能可靠,价格低廉,适用于一般振动信号的采集和分析。     

基于QNX车载显示系统的软件设计

在对车载显示系统功能需求分折的基础上,针对QNX操作系统高度模块化的应用软件体系的特点及良好的图形开发环境,提出了一种高可用性的应用软件设计结构.该结构将软件分成多个模块,通过消息机制实现模块间的数据传输和模块管理,这是使软件在效率和可靠性方面具备优势的重要技术措施.     

基于空间分析的铁路征地数量计算方法

为减少铁路设计项目中土地外业调查工作量，提高征地数量统计准确性，提出利用国土部门提供的土地利用数据库和基本农田数据库，采用空间相交分析和空间擦除分析计算征地数量的方法，实现快捷、准确的铁路设计项目用地数量计算统计。与依赖人工外业调查作业完成铁路征地数量计算统计的传统方法相比，该方法可显著提高内业统计效率与征地数量准确度，为铁路设计项目带来一定的经济效益。     

基于站场图形网络的计算机联锁软件在高速铁路的应用研究

为适应高速铁路列控系统接口需求,计算机联锁系统接入信号安全数据网[1]的同时,应用软件需要新增进路模块来实现接口的应用信息交互。进路模块利用原有联锁软件网络化结构的选路原理,实现了进路信息存储;利用进路中道岔的大号码特征,实现符合黄闪黄条件信号显示自动计算。软件采用模块化设计的同时,对软件需求、设计、结构、安全性进行全面分析,确保联锁子系统软件的兼容性和可持续开发性。基于升级的计算机联锁软件不仅满足高速铁路列车控制系统的需求,也提高了原有软件的安全性和可靠性。     

城市轨道交通信号系统采集和驱动电路雷击试验方法

通过分析城市轨道交通信号系统采集和驱动电路的工作原理,找到了雷电电磁脉冲的引入途径。结合测试标准要求,分别给出了采集电路、光控可控硅驱动电路和晶体管驱动电路等三种不同接线形式的雷击试验方法。指出了试验过程中需要注意的问题,为城市轨道交通信号采集和驱动电路的防雷设计提供合理的试验方法。     

接触网设计平台及基础数据库系统的设计与实现

铁路勘察设计电气化接触网专业在设计过程中,涉及专业、人员、数据量众多。为提高不同专业间协同设计及具体区间辅助设计效率,确保项目流程的可追溯性,实现多专业数据共享,特开发了接触网设计平台及基础数据库系统。通过对电气化接触网专业业务流程的分析,设计项目管理流程,结合短信提醒与中心数据库管理技术,实现了项目流程的管理、监控与数据共享。从接触网辅助设计的数据获取,中期数据处理、工程设计约束及工程数量统计等方面进行分析、归纳和简化,采用参数化的设计方法,建立了对应辅助设计子系统的数学模型,并采用"用户-角色-权限"模式的访问控制机制保证了应用过程中数据的安全性。