基于ARM和FPGA架构的地铁车辆MVB总线分析仪设计

车辆通信多功能总线(MVB)已成为城市轨道交通车辆通信的主流。将FPGA(现场可编程门阵列)的高速信号采集的优势与ARM(嵌入式微处理器)可嵌入实时操作系统的特点相结合,研制了基于嵌入式系统的便携式总线分析仪。搭建了测试系统,在MVB设备EDCU(车门电子控制单元)中进行试验验证。验证结果表明,该总线分析仪可实现与MVB设备的主帧发送和从帧回复的精确采集和解码,可用于地铁车载MVB设备的故障检测和维修等。     

基于可编程片上系统技术的多功能车辆总线解码与记录装置设计

随着列车通信技术的发展,故障诊断和数据记录已成为保障列车运行的重要手段,因此需要一种高速度、大容量的数据记录系统来收集列车网络产生的信息。设计了一种基于可编程片上系统(SOPC)技术的多功能车辆总线(MVB)解码与记录装置,结合嵌入式处理器与可编程逻辑器件软硬件协同工作的优势,将MVB实时解码和大容量存储集成于单块FPGA芯片内。装置以在线监听总线的方式,收集MVB设备的状态监测和故障诊断信息,为分析列车运行的安全性与可靠性提供依据。     

城市轨道交通车辆门控单元运行工况下检测平台的设计

城市轨道交通车辆门的频繁使用,使得车辆门系统中门控单元的故障时常发生。以上海市轨道交通车辆的门控单元作为研究对象,设计了一台针对其运行工况下的检测平台,从硬件上模拟了门控单元的运行环境,从软件上模拟了门控单元的运行流程,实现了对两款门控单元的功能检测。并通过试验验证了检测平台可以实现维修前的故障初步确定和修理完毕后的状态确认等,提高了检修和维修的工作效率。     

智能轮胎的垂向载荷测量

本文中介绍了一种基于嵌入式平台的轮胎垂直载荷数据采集与信号处理系统设计方案。在轮胎内部嵌装了MEMS加速度、胎压和温度传感器,以获取轮胎径向加速度、胎压和温度等基础实时数据,并从中提取特征信息来表征轮胎垂向载荷。分别进行了室内台架试验和实车试验,对多种工况下的智能轮胎的垂向载荷测量方法和特征提取算法进行了验证。结果表明,基于智能轮胎的垂向载荷测量方法可行,精度满足工程应用要求。     

基于多功能车辆总线的地铁车辆远程监测系统研究

多功能车辆总线(MVB)上传送了大量关于地铁车辆运行状态的信息,对故障检测及设备维修有着重要的参考价值。设计一套由解码系统、传输系统和监测系统3 个部分组成的基于MVB 总线的地铁车辆信息远程监系统,实现地铁车辆运行状态的远程监测。介绍该系统的总体设计,以及3个子系统的原理和功能,并利用车门半实物仿真平台和车门控制单元(EDCU)进行系统测试,验证整个数据流程的完整性以及可行性。     

基于加速度波形分析的轮胎运行特征提取和磨损检测方法

针对智能轮胎的实时磨损监测需求，提出了一种新型轮胎磨损检测方法，使用三轴加速度传感器集成设备对轮胎进行加速度波形采集，使用凯撒最大化正态方差法对加速度波形特征进行主成分分析，基于分析结果进行波形特征值提取与筛选，并通过误差反向传播（BP）神经网络对筛选后的特征值数据进行训练，实现轮胎磨损值的实时检测。最后基于实车检测数据进行了测试与对比，结果表明该算法能在较低的算力需求下，将磨损检测的平均误差降低到0.1 mm。