这个电路相对来说比较简单的,电路图就像这个样子的。
两个三极管集电极使用的电源都是5V,VG1和VG2是用来模仿从无音频到有音频这个过程的。
波形图中的符号和电路图中的符号是相对应的,从上边也可以看到电压值的大小。
有专门的芯片,为啥不用?外围电路又简单
传感器在环境检测中可分为气体传感器和液体传感器,这是我为大家整理的传感器检测技术论文,仅供参考!
试述传感器技术在环境检测中的应用
摘要:传感器在环境检测中可分为气体传感器和液体传感器,其中气体传感器主要检测氮氧化合物和含硫氧化物;液体传感器主要检测重金属离子、多环芳香烃类、农药、生物来源类。本文阐述了传感器技术在环境检测方面的应用。
关键词:气体传感器 液体传感器 环境检测
中图分类号:O659 文献标识码:A 文章编号:
随着人们对环境质量越加重视,在实际的环境检测中,人们通常需要既能方便携带,又可以够实现多种待测物持续动态监测的仪器和分析设备。而新型的传感器技术就能够很好的满足上述需求。
传感器技术主要包括两个部分:能与待测物反应的部分和信号转换器部分。信号转换器的作用是将与待测物反应后的变化通过电学或光学信号表示出来。根据检测方法的不同,我们将传感器分为光学传感器和电化学传感器;根据反应原理的不同,分为免疫传感器、酶生物传感器、化学传感器;根据检测对象不同,分为液体传感器和气体传感器。
1气体传感器
气体传感器可以对室内的空气质量进行检测,尤其是有污染的房屋或楼道;也可以对大气环境中的污染物进行检测,如含硫氧化物、氮氧化合物等,检测过程快速方便地。
以含氮氧化物(NOx)为例。汽车排放的尾气是含氮氧化物的主要来源,但随着时代的发展,国内消费水平的提高,汽车尾气的排放量呈逐年上升趋势。通过金属氧化物半导体对汽车尾气及工厂废气中的含氮氧化物进行直接检测。如Dutta设计的传感器,采用铂为电极,氧化钇和氧化锆为氧离子转换器,安装到气体排放口,可以检测到含量为10-4~10-3的NO。含硫氧化物是造成酸雨的主要物质,也是目前环境检测的重点项目,因为在大气环境中的含量低于10-6,需要更高灵敏度的传感器。如高检测的灵敏度的表面声波设备。
Starke等人采用直径为8~16nm的氧化锡、氧化铟、氧化钨纳米颗粒制作的纳米颗粒传感器,对NO和NO2的检测下限可达到10-8,提高反应的比表面积,增加反应灵敏度,且工作温度比常规的传感器大大降低,减少了能源消耗。
2液体传感器
在实际环境检测中,液体传感器大多应用于水的检测。由于水环境中的污染物种类广泛,因此液体传感器比气体传感器的应用更为广泛和重要。水中的污染物除了少量的天然污染物以外,大部分都是人为倾倒的无机物和有机物。无机物中,重金属离子为重点检测对象;有机污染物包括杀虫剂、激素类代谢物、多环芳香烃类物质等。这些污染物的过度超标,会严重影响到所有生物体的健康和安全。
2.1重金属离子检测
采水体中重金属离子的主要来源包括开矿、冶金、印染等企业排放的废水。这些生产废水往往混合了多种废水,所含的重金属离子种类繁多,常见的有汞、锰、铅、镉、铬等。重金属离子会不断发生形态的改变和在不同相之间进行转移,若处置不当,容易形成二次污染。生物体从环境中摄取到的重金属离子,经过食物链,逐渐在高级生物体内富集,最终导致生物体的中毒。因此如果供人类食用的鱼类金属离子超标,将对人类产生严重的影响,因此对于重金属离子的检测显得尤为重要。
Burge等人发明的传感器,可以利用1,2,2联苯卡巴肼和分光光度计,可以检测地下水中的重金属铬浓度是否超标。
除了通过化学反应检测外,采用特殊的生物物质,也可以方便和灵敏地检测重金属离子。如大肠杆菌体内有一种蛋白质可以结合镍离子,有人在这种蛋白质的镍离子结合位点附近插入荧光基团,当蛋白质结合镍离子后,荧光基团会被淬灭,由于荧光的强度与镍离子浓度成反比,从而实现对镍离子的定量检测,检测范围未10-8~10-2mol/L。日方法也可应用于检测Cu2+、Co2+、Fe2+和Cd2+等几种离子中。他们还结合了微流体技术,该技术只需消耗几十纳升体积的待测液体,就可以对100nmol/L以下浓度的Pb2+进行检测。Matsunaga小组将TPPS固定在多孔硅基质中,当环境中存在Hg2+时,随着Hg2+浓度的变化,TPPS的颜色会从橘黄色逐渐转变成绿色,该传感器的检测限为17.5nmol/L,通过加入硅铝酸去除干扰离子Ni2+和Zn2+。
利用传感器技术不仅可以准确测定待测物的浓度,而且由于传感器的微型化技术特点,还可以通过传感器的偶联,进行多项指标的检测。Lau等人设计了基于发光二极管原理的传感器,可以同时检测Cd2+和Pb2+,该传感器对Cd2+和Pb2+的检测限分别为10-6和10-8。
2.2农药残留物质的检测
农药是一类特殊的化学品,它在防治农林病虫害的同时,也会对人畜造成严重的危害。中国是农业大国,每年的农药使用量相当庞大,因此有必要对其进行监测。采用钴-苯二甲蓝染料和电流计就能方便地检测三嗪类除草剂,无需脱氧,直接检测的下限为50Lg/L,如果通过预处理进行样品浓缩后,检测限可以达到200ng/L。
采用带有光纤的红外光谱传感器可以进行杀虫剂的快速检测。将光纤内壁涂覆经非极性有机物修饰的气溶胶材料后,能显著改善光纤中水分子对信号的耗散作用,并且能够提取出溶液中的有机磷类杀虫剂进行光谱分析。此类传感器对于有机溶剂,如苯、甲苯、二甲苯的检测限则可达10-8~8*10-8。
2.3多环芳香烃类化合物的检测
多环芳香烃类物质是另外一大类有害的污染物质,这类物质具有致癌性,但在许多工业生产过程中均会使用或产生此类物质。水体中的多环芳香烃类物质含量非常低,一般在10-9范围内,因此需要借助高灵敏度的检测传感器,Schechter小组发明了光纤光学荧光传感器。在直接检测过程中,待测样本中还可能存在一些如泥土这样的干扰物质,会降低检测信号值,如果用聚合物膜先将非极性的PAH富集,然后对膜上的物质进行荧光检测,从而解决信号干扰问题,报道称这种经膜富集后的传感器技术,对pyrene的检测可达到6*10-11,蒽类物质则可达4*10-10。Stanley等人利用石英晶振微天平作为传感器,在芯片表面固定上蒽-碳酸的单分子膜,检测限可达到2*10-9。
基于免疫分析原理,采用分子印迹的方法,在传感器表面印上能够结合不同待测物质的抗体分子,可以实现多种不同物质的检测。近年来发展起来的微接触印刷技术,也可应用到该领域,这样制备得到的传感器体积可以更加微型化。
2.4生物类污染物质
除了以上的无机和有机合成类污染物质,还有生物来源的一些潜在污染分子。如激素类分子及其代谢物的污染常常会引起生物体生长、发育和繁殖的异常。Gauglitz带领的研究小组采用全内反射荧光生物传感器和睾丸激素抗体,对河流中的睾丸激素直接进行了即时检测,其检测限为0.2ng/L。该技术无需样品的预处理,对于不同地区的自然界水体均可以进行睾丸激素的现场直接检测,检测范围为9~90ng/L。
另外,致病菌和病毒也是被检测的对象,水体中出现某些特定菌种,可以表明水体受到了某种污染,利用传感器技术非常容易检测到这些生物样本的存在,而且选择性非常高,如可以从烟草叶中快速地发现植物病毒烟草花叶病毒,采用QCM可以直接检测到酵母细胞的数量。
3结论和展望
目前,传感器技术已开始应用于各环境监测机构的应急检测,但是实际应用中有诸多的局限性,比如在对大气中的某些有害物质进行检测时,由于其含量往往低于传感器的最低检测限,因此在实际应用过程中,还需要进行气体的浓缩处理,这样就使传感器不容易实现微型化,或者需要借助更高灵敏度的传感器;同样,在野外水体检测时,常常会出现待测水体含有多种复杂干扰成分的情况,无法与实验室的标准化条件相比;在有些以膜分离分析技术为原理的传感器中,其膜的使用寿命往往较短,而频繁更换新膜的价格较为昂贵,因此仍然无法得到广泛的应用。
尽管如此,随着传感器技术的不断发展和完善,仍然有望应用于将来工厂企业排气、排污的现场直接检测和野外环境的动态无人监测,而且其结果能与实验室常规仪器的检测结果相符,这样将大大加快对环境监测和治理的步伐。
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传感器与自动检测技术教学改革探讨
摘要:传感器与自动检测技术是电气信息类专业重要的主干专业课,传统授课方法侧重于理论知识的传授,而忽略了应用层面的培养。针对此问题试图从教学目的、教学内容、教学形式、教学效果等多个方面进行分析,对该课程的教学方案改革进行探讨,提出一套技能与理论知识相结合、行之有效的教学方案。
关键词:传感器与自动检测技术;教学内容;教学模式;工程思维
“传感器与自动检测技术”是电气信息类专业重要的主干专业课,是一门必修课,也是一门涉及电工电子技术、传感器技术、光电检测技术、控制技术、计算机技术、数据处理技术、精密机械设计技术等众多基础理论和技术的综合性技术,现代检测系统通常集光、机、电于一体,软硬件相结合。
“传感器与自动检测技术”课程于20世纪80年代开始在我国普通高校的本科阶段和研究生阶段开设。本课程侧重于传感器与自动检测技术理论的传授,重知识,轻技能;教师之间也缺乏沟通,教学资源不能得到充分利用,教学效果不理想,学生学习兴趣不高。
一、教学过程中发现的问题及改革必要性分析
笔者在独立学院讲授“传感器与自动检测技术”课程已有四年,最开始沿用了研究型大学的教学计划和教学大纲,由于研究型大学是以培养研究型人才为主,而独立学院是以培养应用型人才为主,在人才培养目标上有较大差异,在逐渐深入的过程中发现传统方案不太符合学院培养应用型人才的定位,存在以下几方面的问题。
1.重理论,轻实践
该课程是应用型课程,其中也有大量的理论知识、数学推导,而传统的研究型教学方法普遍都以理论教学为主,在课堂上大篇幅讲解传感器的原理,进行数学公式推导,相比而言传感器的应用通常只是通过一个实例简单介绍,导致最后大多数学生只是粗略地知道该传感器的结构,而不知道如何用,在哪里用。
2.教学模式单一
该课程传统上以讲授的教学方式为主,将现成的结论、公式和定理告诉学生,学生不能主动地思考和探索,过程枯燥乏味,导致学生产生了厌学情绪。同时理论教学与实训、实践教学脱节问题也很严重。
3.教学实验安排不合理
传统的实验课程安排,验证性实验比例高达80%,综合设计性实验极少,缺少实训、实践环节。然而应用型人才的培养应该以实践教学为核心,重点培养学生的工程思维和实践能力、动手能力,以在学生毕业时达到企业对技术水平与能力的要求,使学生毕业后能尽快适应工作岗位。
二、适合独立学院培养应用型人才的教学方案改革
传统的传感器与自动检测技术课程重理论、轻实践,教学模式单一,教学实验以验证性实验为主,这种方案能够培养研究型人才,但却无法培养合格的应用型人才。在教学过程中,笔者潜心研习,并反复实践,总结出以下几个可以改革的方面。
1.优化教学内容,注重工程思维
本课程一个很重要的内容是各种类型传感器的原理,传统的教学要讲清楚其中的来龙去脉,而本人则认为针对应用型人才培养,充分讲授清楚基本概念、基本原理和基本方法即可,涉及大额数学公式可以选择重要的进行讲解,其他则可作为学生的自学内容,让学生课余自学。同时应该重点讲解该传感器的工程应用实例;另一方面要结合最新实际工程讲解。这样才能激发学生的学习兴趣,培养学生应用型工程学习思维。
2.改革教学方法,改变教学模式
传统的教学是“灌输式”的方法,无论学生是否接受,直接把要讲的内容全部讲述给学生,而这也违背了培养学生分析问题和解决问题的能力以及创新能力的出发点和归宿。笔者认为应该应用工程案例教学,实行启发式、讨论式、研究式等与实践相结合的教学方法,发挥学生在教学活动中的主体地位。
3.与工程实际相结合,与其他课程相结合
教学过程中要从不同行业提取典型的工程应用实例,精简以后作为实例进行讲解。在进行教学时,要培养学生的系统观,让学生明白这不是一门独立的课程,而是与自动控制原理、智能控制理论等课程相融合的,以达到融会贯通的学习效果。
4.实验环节改革
实验教学主要是为了提高学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力,加深学生对课堂教学中理论、概念的感性认识。以往该课程的实验内容大部分为原理性、验证性的实验,学生容易感到枯燥无味,毫无学习积极性,很少有学生进行独立思考并发现问题,实验效果极不理想。为了改变这种模式化的教育,笔者将实验内容由传统的验证性实验调整为设计开发型实验。在实验教学中根据客观条件在适当减少验证性实验的基础上,增加了开拓性实验项目以及设计综合性实验。
5.改革教学评价方法,提高课堂教学效率
高效的学习成果反馈机制是促进教学相长的必要手段,目前该课程都是通过课程作业进行学习效果反馈,可以采用每一个章节布置一道设计型题目,让学生更加广泛地查阅资料,并在一定知识广度的基础上深入分析题目中用到的内容,进而从更深的层面分析解决问题,以达到深度、广度相结合的效果。
本文针对传感器与自动检测技术传统研究型大学的方案,提出了三个方面的问题,并根据四年的教学积累,在教学内容、教学模式、实验环节、教学评价及反馈等几个方面进行了探讨分析并提出了一套改革的方法和措施。本方案以实际工程应用实例为核心,在教学内容上侧重于传感器应用方面的讲解,以提出问题、分析问题、解决问题为主线调动学生的学习积极性和主动性,培养学生的工程思维和能力,重视实验环节,以设计性、综合性实验代替验证性实验培养学生将抽象的知识具体化、培养学生的实际应用能力、动手能力和创新能力。
参考文献:
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[3]李玉华,胡雪梅.传感器及应用.课程教学改革的探讨Ⅱ技术与市场.
负载电流20ma以上
基于FPGA的数字式心率计摘要:心率计是常用的医学检查设备。实时准确的心率测量在病人监控、临床治疗及体育竞赛等方面都有着广泛的应用。本心率计采用FPGA实现,减少了元器件使用数量,提高了测量精度和可靠性。该设计能够实时采集并测量人体的瞬时和平均心率,发现非正常心率信号并能及时报警。本设计包括三个模块:心电信号预处理模块、FPGA的信号处理模块和显示模块。心电信号预处理模块,进行心电信号采集、放大、滤波,然后将处理后信号传入系统的处理模块。FPGA的信号处理模块,计算输入心电信号的心率值和判断心率值是否正常,输出心率值及预警信号,同时附属时钟功能。显示模块实现已计算出的心率信号的显示和预警。本设计主要完成心率信号的预处理及FPGA中心处理模块的仿真。关键词:心电采集;心率测量;VHDL基于以上的研究及分析我们可以很清楚的发现心律监护在实际生活重的重要性。目前监护仪在我国的普及程度正在提高,现代 ICU 已把监护仪作为基本设备。随着我国步入老龄化社会,心血管疾病的发病率有升高的趋势,所以对生理监护仪提出了迫切的要求。随着电子技术的飞速发展,出现了许多高性能、低功耗的新器件,这为研制心电监护系统提供了良好的技术支持。本文针对心率检测仪器进行了一系列的研究,提出了系统的软硬件设计方案。论文的主要研究内容如下:1) 可提取心率信号的前期传感方式的选择。2) 对已提取信号的预处理方法3) 对处理后的信号的信息提取方法4) 预警信号的显示5) 课题总结
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生物医学信号处理方法论文
生物医学信号处理是指据生物医学信号特点,应用信息科学的基本理论和方法,研究如何从扰和噪声淹没的观察记录中提取各种生物医学信号中所携带的信息,并对它们进步分析、解释和分类。以下是我精心准备的生物医学信号处理方法论文,大家可以参考以下内容哦!
摘 要: 生物医学信号是人体生命信息的集中体现,深入进行生物医学信号检测与处理的理论与方法的研究对于认识生命运动的规律、探索疾病预防与治疗的新方法都具有重要的意义。
关键词: 生物医学信号 信号检测 信号处理
1 概述
1。1 生物医学信号及其特点
生物医学信号是一种由复杂的生命体发出的不稳定的自然信号,属于强噪声背景下的低频微弱信号,信号本身特征、检测方式和处理技术,都不同于一般的信号。生物医学信号可以为源于一个生物系统的一类信号,这些信号通常含有与生物系统生理和结构状态相关的信息。生物医学信号种类繁多,其主要特点是:信号弱、随机性大、噪声背景比较强、频率范围一般较低,还有信号的统计特性随时间而变,而且还是非先验性的。
1。2 生物医学信号分类
按性质生物信号可分为生物电信号(Bioelectric Signals),如脑电、心电、肌电、胃电、视网膜电等;生物磁信号(Biomagnetic Signals),如心磁场、脑磁场、神经磁场;生物化学信号(Biochemical Signals),如血液的pH值、血气、呼吸气体等;生物力学信号(Biomechanical Signals),如血压、气血和消化道内压和心肌张力等;生物声学信号(Bioacoustic Signal),如心音、脉搏、心冲击等。
按来源生物医学信号可大致分为两类:(1)由生理过程自发产生的主动信号,例如心电(ECG)、脑电(EEG)、肌电(EMG)、眼电(EOG)、胃电(EGG)等电生理信号和体温、血压、脉博、呼吸等非电生信号;(2)外界施加于人体、把人体作为通道、用以进行探查的被动信号,如超声波、同位素、X射线等。
2 生物医学信号的检测及方法
生物医学信号检测是对生物体中包含的生命现象、状态、性质和成分等信息进行检测和量化的技术,涉及到人机接口技术、低噪声和抗干扰技术、信号拾取、分析与处理技术等工程领域,也依赖于生命科学研究的进展。信号检测一般需要通过以下步骤(见图1)。
①生物医学信号通过电极拾取或通过传感器转换成电信号;②放大器及预处理器进行信号放大和预处理;③经A/D转换器进行采样,将模拟信号转变为数字信号;④输入计算机;⑤通过各种数字信号处理算法进行信号分析处理,得到有意义的结果。
生物医学信号检测技术包括:(1)无创检测、微创检测、有创检测;(2)在体检测、离体检测;(3)直接检测、间接检测;(4)非接触检测、体表检测、体内检测;(5)生物电检测、生物非电量检测;(6)形态检测、功能检测;(7)处于拘束状态下的生物体检测、处于自然状态下的生物体检测;(8)透射法检测、反射法检测;(9)一维信号检测、多维信号检测;(10)遥感法检测、多维信号检测;(11)一次量检测、二次量分析检测;(12)分子级检测、细胞级检测、系统级检测。
3 生物医学信号的处理方法
生物医学信号处理是研究从扰和噪声淹没的信号中提取有用的生物医学信息的特征并作模式分类的方法。生物医学信号处理的目的是要区分正常信号与异常信号,在此基础上诊断疾病的存在。近年来随着计算机信息技术的飞速发展,对生物医学信号的处理广泛地采用了数字信号分析处理方法:如对信号时域分析的相干平均算法;对信号频域分析的快速傅立叶变换算法和各种数字滤波算法;对平稳随机信号分析的功率谱估计算法和参数模型方法;对非平稳随机信号分析的短时傅立叶变换、时频分布(维格纳分布)、小波变换、时变参数模型和自适应处理等算法;对信号的非线性处理方法如混沌与分形、人工神经网络算法等。下面介绍几种主要的处理方法。
3。1 频域分析法
信号的频域分析是采用傅立叶变换将时域信号x(t)变换为频域信号X(f),从而将时间变量转变成频率变量,帮助人们了解信号随频率的变化所表现出的特性。信号频谱X(f)描述了信号的频率结构以及在不同频率处分量成分的大小,直观地提供了从时域信号波形不易观察得到频率域信息。频域分析的'一个典型应用即是对信号进行傅立叶变换,研究信号所包含的各种频率成分,从而揭示信号的频谱、带宽,并用以指导最优滤波器的设计。
3。2 相干平均分析法
生物医学信号常被淹没在较强的噪声中,且具有很大的随机性,因此对这类信号的高效稳健提取比较困难。最常用的常规提取方法是相干平均法。相干平均(Coherent Average)主要应用于能多次重复出现的信号的提取。如果待检测的医学信号与噪声重叠在一起,信号如果可以重复出现,而噪声是随机信号,可用叠加法提高信噪比,从而提取有用的信号。这种方法不但用在诱发脑电的提取,也用在近年来发展的心电微电势(希氏束电、心室晚电位等)的提取中。
3。3 小波变换分析法
小波分析是传统傅里叶变换的继承和发展,是20世纪80年代末发展起来的一种新型的信号分析工具。目前,小波的研究受到广泛的关注,特别是在信号处理、图像处理、语音分析、模式识别、量子物理及众多非线性科学等应用领域,被认为是近年来在工具及方法上的重大突破。小波分析有许多特性:多分辨率特性,保证非常好的刻画信号的非平稳特征,如间断、尖峰、阶跃等;消失矩特性,保证了小波系数的稀疏性;紧支撑特性,保证了其良好的时频局部定位特性;对称性,保证了其相位的无损;去相关特性,保证了小波系数的弱相关性和噪声小波系数的白化性;正交性,保证了变换域的能量守恒性;所有上述特性使小波分析成为解决实际问题的一个有效的工具。小波变换在心电、脑电、脉搏波等信号的噪声去除、特征提取和自动分析识别中也已经取得了许多重要的研究成果。
3。4 人工神经网络
人工神经网络是一种模仿生物神经元结构和神经信息传递机理的信号处理方法。目前学者们提出的神经网络模型种类繁多。概括起来,其共性是由大量的简单基本单元(神经元)相互广泛联接构成的自适应非线性动态系统。其特点是:(1)并行计算,因此处理速度快;(2)分布式存贮,因此容错能力较好;(3)自适应学习(有监督的或无监督的自组织学习)。
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[2] 杨福生。论生物医学信号处理研究的学科发展战略。国外医学生物医学工程分册,1992,4(15):203~212。
1、 [生物医学工程]脑神经网络重建仪——单片机控制系统软硬件设计单片机控制系统软硬件设计 2、 [生物医学工程]基于USB接口的视觉电生理仪控制器设计 3、 [生物医学工程]第二心音幅值变化及其意义的研究 4、 [生物医学工程]基于磁场检测的微型诊疗装置体内定位研究 5、 [生物医学工程]微型工程药丸中的微型单向阀仿真设计 6、 [生物医学工程]便携式自动疲劳检测仪——便携心电信号采集器 7、 [生物医学工程]基于Delphi的心肌缺血治疗仪软件系统的研究及实现(开题报告+论文+程序+答辩ppt) 8、 [生物医学工程]基于CF卡的海量生理信号存储装置的研究 9、 [生物医学工程]基于FPGA的便携式仪器键盘输入及液晶显示模块的设计
铁路信号计算机联锁毕业论文篇二 浅谈铁路信号计算机联锁及调度监督系统 【摘要】本文简要介绍了我公司铁路运输系统概况、计算机联锁系统及其在我公司铁路信号当中的应用。以计算机网络设备技术为基础,将下属各铁路站场的信息资源集中起来,设计了用于铁路调车作业宏观调控与监督的调度监督系统。 【关键词】计算机联锁 调度监督系统 一、天津石化公司铁路系统运输概况 由于我公司是集石油化工化纤采集、运输、加工、生产、销售于一体的特大型国有企业。二级单位的位置分布决定了我们三个铁路站场的特点是:每个队作为一个相对独立的站场,以各队的调度为中心的线路向各作业部发射延伸、点多线长、位置分散。设备所在地区受风沙、盐碱、潮湿、干燥、地质等方面的不良影响较为严重,从而导致的计算机联锁系统室内外设备尤其是室外设备故障发生率较高。 二、计算机联锁系统 1、联锁及故障导向安全 所谓联锁即道岔、进路和信号三者之间相互制约、相互依存的关系,实现联锁的设备叫做联锁设备。计算机联锁系统是在电气集中成功 经验 的基础上,以工业控制计算机装置取代电气集中选择组和执行组的继电器电路,用计算机软件实现电气集中全部技术要求的新型车站集中联锁系统。计算机联锁装置主要由室内设备和室外设备两大部分组成。车站值班人员通过计算机联锁控制台或操作员站办理行车作业、进行人机对话,该控制台包括按钮盘或鼠标和彩色站场 显示器 ,可实时显示该站的各项作业情况和现场设备工作状态。 通俗的来说故障导向安全就是当影响机车运行的设备发生或存在故障时,联锁计算机应当在机车作业前事先发出警报,通知电务或工务人员及时解决,防止机车或列车在作业中发生事故,任何计算机联锁系统都必须首先保证故障导向安全这一前提。 2、VSI 2000A计算机联锁系统 由于我们三个调车场联锁系统大同小异,以二队系统为例对计算机联锁系统做简要分析说明。VSI 2000A计算机联锁系统可以分成三层结构。结构框图如1所示: 上层为操作员站(通常也叫上位机)。是供信号操作员办理进路,操纵设备的人机对话设备。它是由两台高可靠工业控制计算机,构成冗余工作方式。两套操作员站分别设置显示器、鼠标和音箱等操作表示设备。用彩色光带图形和文字语音等手段,提供站场图、设备状态显示及操作提示和报警。 三、调度监督系统及其设计 1、调度监督系统简析。调度监督系统是以信息处理为核心,以 网络技术 为基础构成的实时监督和管理信息系统,它利用各车站计算机联锁系统中的各车站的股道占用、信号显示、进路排列、列车运行及相关资料等重要信息,经处理后及时准确地提供给各级调度指挥人员,实现列车运行和车站站场作业的实时监督显示,提高调度指挥管理水平。 2、调度监督系统的模式选择。调度监督系统的实现通常有两种模式。一种是利用联锁系统的远程点对点通讯功能,每个站场利用电话线将一对调制解调器连接起来配上相应的通讯软件使数据传送到服务器上,服务器提供给 其它 共享终端使用数据。第二种模式是利用联锁系统提供的以太网功能和其它网络进行互联通讯,共享有关数据信息。为了安全起见,不宜对联锁主机进行操作,而是将历史站中时时更新的数据库发送到调度监督系统中的服务器上。 3、调度监督系统的总体设计方案。如图2可以看出,系统的整体结构分为三部分。上层调度监督系统和基层车站系统和公司办公共享部分。上层调度监督系统由服务器、局域网交换机、调监显示工作站、调度员工作站、UPS电源等构成局域网系统。利用计算机联锁系统远程通讯或以太网互联功能,采用客户端/服务器(Client/Server)型数据库,用光纤将上层调度监督系统和各基层站场计算机联锁系统的数据库联接起来构成一个星形专线网络连接,完成基层车站与上层调度系统的数据交换。将各站场的数据库作为监督系统的远程数据库,对于运行在服务器上的应用程序而言,远程、本地数据库是完全一样的,这就保证了监督系统与个站场信息的一致性。 调度监督 操作系统 采用通用标准的网络操作系统WindowsNT/2000和网络通信协议TCP/IP,为调度监督系统的扩展和资源共享提供软件基础。根据各铁路系统不同条件,服务器可考虑采用高可靠性的DELL微机或双机热备份系统,以确保适应恶劣的环境。 四、计算机联锁系统和调度监督系统的维护与检修 (1)在日常巡检时,加强对执行机、模块状态灯、电源各种板块、联锁机的检查,只有这样才能及时通过状态灯的变化发现并处理设备中存在的问题。(2)加强对UPS、电源的监控,对电源电流、电压每日进行在线测试,按季度对UPS实行容量和充放电检查。通过对电源进行实时测试,发现二路电源具有不稳定性,停电次数较多。所以为了减少单电源运行对现场运输作业造成的安全隐患,应该制订信号电源停电的应急方案,找出突发停电状况下现场运输操作的注意事项。(3)定期对电源、上位机、通讯板、UPS等进行切换试验,从而避免设备长期运行造成通讯异常、 死机 等问题,在降低对现场作业产生影响的基础上,定期实行重新起机测试、切换试验等操作,从而使设备能够长周期运行。(4)利用计算机联锁系统和调度监督系统的监测机和电务维修机记录的数据,并根据回放的站场运行情况、电压电流值的检索记录,正确的对电源供电状态、执行机模块状态、联锁机、通讯状态等进行分析,从而准确把握整个系统的运行趋势。重点分析执行机模块的进行状态,记录执行模块产生问题时的原因和状态,并提出相应地维修建议。 通过对计算机联锁系统和调度监督系统的关键部位进行精细维护检修,充分利用和分析监测机记录的数据,这两个系统一定能长期、稳定、安全地运行,确铁路的运输安全。 参考文献 [1] [美]Sue Plumley 著. 中小型网络联网宝典. 北京:电子工业出版社 [2] 李馥娟 编. 局域网经典案例教程. 北京:清华大学出版社 [3] HOLLIAS VSI 2000A.三取二铁路信号计算机联锁系统 [4] 铁道通信信号.铁道科学研究院通信信号研究所 [5] 中华人民共和国铁路技术管理规程.中华人民共和国铁道部 铁路信号计算机联锁毕业论文篇三 浅谈安全型铁路信号计算机联锁热备系统实现 摘要:铁路信号是铁路日常运行管理中的重点项目。计算机联锁系统是实现铁路现代化运行的重要基础,能有效的提升车站的通车能力。与传统的电气联锁系统相比,计算机联锁系统拥有维修方便、设计简单等优势,便于日后的改造和管理,推动了铁路管理的智能化、信息化和网络化。 关键词:计算机联锁;铁路信号;提升 随着信息技术的不断发展,铁路信号联锁控制系统经历了诸多发展时期,有传统的机械、机电系统转化为现代社会中微电子、计算机等现代控制系统。计算机联锁能高效、安全的维持车站运转,提高车站整体运行效率。本文结合相关计算机联锁技术分析我国应该如何开展安全型铁路信号计算机联锁热备系统的实现工作。 一、安全型铁路信号计算机联锁热备系统的总体设计 铁路信号计算机联锁热备系统能有效的提高铁路信号系统的实用性可靠性。本文依据传统铁路信号的计算机联锁系统的特点,设计实用性能较高的双机热备系统。 1、双机热备系统 双机热备计算机连锁系统是由两台计算机同时控制,进行逻辑运转计算。在工作过程中,只有一台计算机控制输电线路,另一台则保持待机状态。如果在运转中主机出现故障而备机无故障,则自动切换到备机工作,由备机切换成主机,继续控制输电线路运行。 在传统铁路信号计算机联锁系统中,大多都采用人工冷备份来保证联锁系统的稳定性,但与双机热备系统相比,这种存在明显的弊端。首先当主机出现故障时,需要用人工来切换备机设备,便捷性能差。其次,在主机和备机切换过程中,容易出现信息缺失。最后,在安全性能方面,双机冷备系统具有明显缺陷,单机效率不足。正是由于传统的双冷备分中存在明显不足,因此要加快双机热备系统研制工作。 2、设计双机热备系统的原则 在设计双机热备系统过程中,要明确设计工作的前提、目标和原则,保证设计过程的科学性。、 设计双机热备系统的前提条件就是确保信息传输的安全性和效率性,最大程度保证行车安全。 在设计过程中,要考虑到以下几个因素: (1)准确性:主机和备机之间工作互补是双机热备系统中的一大特色。当主机发生故障时,要保证备机能准时发送信号并开始工作,同时展开主机与备机之间的信息交换程序。当主机重新恢复工作时,备机要将信息再次传输回主机。 (2)便捷性:便捷性主要是指主机和备机之间能顺利完成信息交换工作。 3、系统功能的实现 双机热备系统要从五个层次加以实现,包括:人机对话层、联锁运算层、复核驱动层、接口层和监控对象层。本文通过划分该五个层面,对开展设计分析。 (1)人机对话层 人机对话层由显示屏、音响、鼠标等计算机基础设备组成。它依靠鼠标、键盘出入命令信息,通过串口传输到两台计算机中。通常情况下,可以使用一机多屏的技术来显示整个车站情况(车站大小决定显示器数量),也要将车站站台的动态信息与计算机联锁系统中的文字信息通过动态显示屏或LED显示屏上显示,方便工作人员检查管理。当主机出现故障时,要通过音响音乐进行报警。在显示屏上也应该设置故障闪烁信号灯,保证管理人员能在第一时间掌握故障情况并加以处理。 在设置人机对话层过程中,要保证系统能够自动实现启动和关闭。要根据站台的实际情况发送开车、停车指令。能准时实施光学报警,方便操作人员管理维修。 (2)联锁运算层 在双机热备系统中,联锁计算机是整个系统的核心部分,它由互补的两台热备份联锁计算机及相关共享器组成。在运行过程中,联锁计算机通过内部联锁软件的完成命令信号的判断、对联锁信号的分析、生成控制命令、诊断铁路信号故障等工作。在双机热备系统中,两台热备份联锁计算机要具有相同的配置,保证系统和操作人员在检测出联锁计算机出现故障时,通过共享器完成信息的自动切换或人工切换,使故障计算机退出应用信息管理程序,并发出警报。 (3)复核驱动层 复合驱动层是由两套配置完全相同的PLC可编程逻辑控制器组成。复核驱动器主要负责采集车站的具体信息,并完成对相关信息进行分析、对联锁运算机所发出的命令进行复核同时驱动车站信号、辅助系统完成自我监测等工作。PLC可编程逻辑程序控制器同样是互为热备的系统,它能通过对故障的检测发现CPU和I/O等功能模块的故障状态,也能进行PLC程序中CPU和I/O等功能模块之间相互切换工作。 (4)接口层 接口层是链接计算机联锁系统和监控对象的关键。接口层主要承担以下任务: ①时刻监控车站现场的监控,完成表示信息的电平向静/动转换以及PLC系统信号的之间的脉冲驱动信号向电平表示信息转换。 ②监控专用电路控制设备运行,并支持系统完成监控。 (5)监控对象层 监控对象层主要指将计算机连锁系统用于监控车站状态控制以及调动机车的信号控制设备。在车站运行中,监控对象层的相关设备主要包括车站中用于指示列车运行的有色信号灯、转动岔道的转辙机、检测车站中轨道空闲区段以及占用状态的轨道电路等。 二、 系统安全 保护 在提高计算机联锁系统安全性过程中,国内外都采用二模动态亢余方案或三模静态亢余方案。三模静态亢余方案能利用硬件亢余提升系统的可靠性,二模动态亢余方案是利用整合硬件亢余资源,结合相关故障检测技术进行分析处理。在保护双机热备系统安全工作中,可以根据具体形式选择解决方案。 结束语:本文通过简单分析安全型铁路信号计算机联锁热备系统中双机热备系统的设计流程,为未来铁路信号信息化发展提供一个方向,希望能为相关部门解决实际问题提供帮助。在具体实施过程中,会出现信息交换不流畅、数据不稳定等情况,希望工作人员能克服实际困难,大胆实践,不断丰富双机热备系统,使双机热备系统更具体化、实用化。 猜你喜欢: 1. 计算机联锁毕业论文 2. 浅谈计算机联锁系统的论文 3. 计算机应用毕业论文范本 4. 车站计算机联锁论文
铁路信号技术论文篇二 浅谈铁路信号问题 【摘要】铁路信号是保证铁路运输基本设备。对铁路网上各种行车的设备状况、信息传输、调度指令控制起着重要的作用。本文通过对铁路信号存在问题的分析,提出了解决问题的对策,指出了我国铁路信息的发展方向。 【关键词】铁路信息;信息化;网络化 1.铁路信号的含义 所谓铁路信号是用特定的、有标志性的物体、仪表或音响设备等向铁路行车人员传达相关的信号,包括车辆运行状况,行驶条件,铁路的状况等等。近年来,随着铁路信号的广泛应用和铁路信号技术的不断发展,使铁路信号也变成了增加铁路运输线路,改善铁路员工劳动条件提高车站和铁路区间的通过能力等等有效手段。 2.铁路信号的现状 2.1铁路信号的安全性能不够高 由于自动化程度的限制,我国的调度指挥仍旧依赖于人工作业,采用落后的一张图、一支笔、一部电话的调度指挥模式。对地面信号的观察与判断,也仍旧于依赖司机。随着列车的提速和密度的不断增加,行车调度的指挥工作将会越来越繁忙,调度员在长时间的工作中也难免出现疏略,这样不仅会降低工作效率,更会影响到列车的安全运行。并且当车速达到一定的程度的时候,单单依靠司机的视力根本无法保证列车的行车安全。另外由于列车运行中的变化因素过多,一次性按照计划运行图来指挥列车运行的可能性较小,因此,在我国铁路推广使用调度集中装置是还办不到的。 2.2管理方面出现纰漏 重点表现于管理分散和管理水平的落后。铁路系统基本上是一个整体,在不同的时间和地区的情况差异性较大。现在的铁路虽然安装了微机监测系统,但是由于通信手段的落后,处理信息的速度较慢,致使安装的系统无法真正的发挥作用,无法在整体上将资料进行整合。从管理水平来看,铁路系统一直掌控在政府部门的手里,并且现行的管理机制使系统人员臃肿,营销手段落后,资源不能得到合理的利用。在市场经济的引导下,铁路系统应当由企业统一整个管理,来作为物流环节中的重要部分,从而提高效率,增加效益。 2.3铁路信号系统的自动化水平较为低下 在新中国成立以来,继电技术得到了不断的发展,但是继电技术采用的设备体积大,对于实现联网集中监测和智能的控制还是有一定难度的。特别是微电子技术的发展后,在一些工业控制行业,这类技术已经趋于淘汰的趋势了,取而代之的是一些智能控制技术。在铁路系统方面,虽然也开始采用了智能控制技术,但是大范围内仍旧采用的是继电控制技术,发展的速度较为缓慢,优化资源和提高效率方面还是相对于落后的。 2.4现代铁路信号设备中存在的若干问题 随着经济、信息技术的不断发展,铁路信号系统作为保证铁路安全运行的部分,虽然铁路设备信号的要求也在不断的增高,但是从某些信号设备来看仍旧存在着一些安全隐患。 2.4.1枢纽调度监督设备 这个设备是一个发展较快的设备,是使枢纽内的调度更加准确直观,保证枢纽的畅通。但是枢纽内的作业模式是采取分散作业,这样一来必定影响了总体的发挥,并且降低了运输的效率。因此,在货运量加大,或者大面积提速时,信号技术装备如何保证枢纽内的畅通就是一个很大的问题。 2.4.2车站联锁设备 这种设备也是目前铁路系统中常见的设备之一。这种设备在列车提速后出现了许多问题。例如,战线和列车基本等长,并且在进出站口处没有过走保护区段,不利于列车的速度控制。另外,信号机间的安全距离是不够的,没有能够提供安全距离的信息,对列车的运行控制都带来了安全的隐患。 2.4.3列车运行控制与机车装置 今年来,新安装的运行监控器代替了自动停车装置(即安全性能差,随安全防护器辅助作用的装置)。并且采用了模式曲线的方式来监控车速,对超速进行保护。但是由于形成的是速度模式曲线,依靠的是事先储存的线路数据以及人工输入的数据,没有考虑故障-安全原则,无法保证安全。 2.4.4信号显示制式 铁路现实信号中,除了红灯有确定的定义之外,其他的显示信号都没有明确的速度值,在不同的地区,显示为不同的含义,主要依靠司机的自行判断,因此指挥能力较差,在提速之后无法满足需要,安全性能较差。 2.4.5区间信号 单线区段来看,采用的是办理效率较高的继电半自动的装置,看起来是能够满足提速后的行车需要的。但是却存在着一个有待改进的安全性隐患,即并没有设置区间的检查设备。这不能满足行车的安全性。 3.增强铁路信号的对策研究 3.1通信、信号一体化 当代铁路的高速发展,铁路通信、信号系统等都必须不断的加强。铁路通信、信号技术的相互融合,以及调度指挥自动化等等技术,打破了控制分散、功能单一、通信信号相对独立的传统技术理念,推动了铁路通信、信号技术向数字化、智能化、网络化和一体化的方向发展。组建一个以铁路局为主要单位的电务设备动态检测中心,装备一台动态的检测车,按一定时间对自动闭塞的机车信号或地面信号,无线列调等设备进行动态的检测,实现了移动体对地面静态设备的检测。 3.2制定发展规划 在建设新的线路时,起点必须要高。铁路建设的投资额较大应该考虑到今后的发展。虽然现有铁路信号设备、调度手段等都较为安全,但是当提速的时候都没法达到要求。因此在建设时要考虑到未来的发展,提高建设标准,采用新技术。借鉴国外的闭环计算机控制系统。这样为以后的竞争做好准备,也为以后铁路信号的建设提供经验。根据我国铁路的运输特点,实现以铁路调度管理信息系统作为基础,以指挥自动化为目标,来构建现代铁路化的运输调度指挥管理系统。实现全路运输的集中管理,提高效率。 3.3铁路无线数字通信技术的应用 在铁路提速,重载不断发展的今天,以分立元器件与模拟信号处理技术为基础的传统铁路信号设备已经满足不了安全的要求。然而数字信号处理技术很好的解决了铁路信息信号产生的问题。数字信号处理的频域分析的优点是运算精度高和抗干扰性能好,具有相对实用性和可靠性。因此,全面应用数据处理的新技术,利用计算机的高速分析和计算等功能,来提高信号设备的技术水平。 3.4采用计算机网络技术 由于网络技术的快速发展,网络化管理已成为实现管理的客观要求和必然趋势。铁路信号系统的网络化是实现铁路运输系统内部各功能单元之间的信息交换。在网络化的基础上实现全面、准确获得线路上的信息,保证列车的安全运行,从而实现系统的智能化与控制设备的智能化管理。因此有效的采用计算机技术是解决铁路信号系统若干问题的途径。 4.结论 随着铁路运输提速、重载的发展,基于分立元器件和模拟信号处理技术的传统铁路信号设备越来越满足不了铁路运输安全性和实时性的要求。因此,全面引进计算机技术,利用计算机的高速分析计算功能,来提高信号设备的技术水平已非常紧迫。数字信号处理技术的出现为铁路信号信息处理提供了很好的解决方法。铁路信号按其作用可分为指挥列车运行的行车信号和指挥调车作业的调车信号;按信号设置的处所可分为车站信号、区间信号,以及行车指挥和列车运行自动化等;按信号显示制式可分为选路制信号和速差制信号;按结构可分为臂板信号、色灯信号、灯列信号(中国大陆不采用)以及机车信号机。铁路信号在元部件制造方面正向着小型化、固态化和高可靠性发展;在设计方面向着故障自动检测、自动诊断、高可用度、与计算机或微处理机相结合的方面发展;在安装施工方面正向着模块化和工厂施工化的方向发展;在使用方面正向着无维修或少维修、高度自动化或智能化的方向发展。 【参考文献】 [1]林瑜筠.铁路信号新技术概论[M].北京:中国铁道出版社,2005. [2]铁道部.铁路电务管理信息化规划[M].北京:中国铁道出版社,2006. 看了“铁路信号技术论文”的人还看: 1. 高速铁路信号技术论文 2. 高速铁路信号技术论文(2) 3. 铁路信号计算机联锁毕业论文 4. 铁路信号计算机联锁毕业论文(2) 5. 铁路信号计算机联锁系统的毕业论文(2)
微机监测技术在铁路设备故障分析中的应用微电子论文
1.铁路现状及发展:
铁路由于先天的综合优势,全天候、占地少、运量大、能耗低、速度快、安全性好、性价比高,必然成为国家综合交通运输体系中的骨干。从2008年起,中国铁路进入高速铁路时代,通信信号是高速铁路四大核心技术的重要组成部分,直接关系到高速铁路的建设和安全运行。随着高速铁路的兴起,对铁路通信信号在安全和功能上提出了更高的新要求。
2.微机监测简介:
铁路信号微机监测系统是铁路专用信号微机监测设备,是电务维护管理的重要工具。信号微机监测系统利用计算机高速信息处理能力实现不间断的全面、自 动的对信号设备进行实时监测。能够取得完整、连续的实时数据,避免人为因 素的干扰和影响,提高信号设备管理的质量,防止隐性事故发生。同时该设备 存录的大量现场数据对分析事故原因,了解设备状况有很大的帮助。
3.微机监测基本功能:
3.1信息采集
微机监测系统主要监测对象:
3.1.1外电网监测;
外电网输入相电压、线电压、电流、频率、相位角、功率。
u
3.1.2电源屏输出监测:
电源屏输出电压、电流、频率、功率;25Hz电源输出电压相位角;智能电源屏通过接口连接。
监测精度:电源电压:±1%;电流:±2%;频率:±0.5Hz;相位角±1% 度;功率:±1%
3.1.3轨道电路监测:n
交流连续式轨道电路监测;轨道继电器交流电压、直流电压;25Hz相敏轨道电路监测;轨道接收端交流电压、相位角;驼峰2.3轨道电路监测;驼峰JWXC-2.3轨道继电器工作电流;
监测精度:电压:±1%;电流:±3%;相位角:±1%
3.1.4转辙机监测:
直流转辙机监测;道岔转换过程中转辙机动作电流、故障电流、动作时间;交流转辙机监测;道岔转换过程中转辙机动作电流、功率和动作时间。驼峰ZD7型直流快速道岔转辙机;道岔转换过程中转辙机动作电流、故障电流和动作时间。
3.1.5道岔表示电压监测:
道岔表示交、直流电压;
监测精度:电流:±2% ,时间≤0.1S;电压:±1%;功率:±2%
3.1.6信号机监测:
列车信号机点灯回路电流的监测;列车信号机的灯丝继电器(DJ,2DJ)工作交流电流。n
监测精度: 电压 ±1%;电流:±2%
3.1.7绝缘漏流监测
3.1.8电缆绝缘监测:
电缆芯线全程对地绝缘;电源对地漏泄电流监测;输出电源对地漏泄电流。
监测精度:绝缘、漏流:±10%
3.1.9站内电码化监测:站内发送盒功出电压、发送电流、载频及低频频率。
3.1.10集中式有绝缘移频自动闭塞监测:
发送端功出电压、发送电流、载频及低频频率;接收端限入电压、移频频率 及低频频率。
监测精度:电压 ±1%;电流:±2%、 频率:±0.1Hz。
3.1.11集中式无绝缘移频自动闭塞监测:n
区间移频发送器发送电压、电流、载频、低频。区间移频接收器轨入、轨出1(主轨)、轨出2(小轨)电压、载频、低频。区间移频电缆模拟网络电缆侧电压。
监测精度:电压 ±1%;电流:±2%、频率:±0.1Hz。
3.1.12半自动闭塞线路电压、电流监测:
监测精度:电压 ±1%;电流:±2%
3.1.13环境状态的模拟量监测:
信号机械室、电源屏室、微机室以及TDCS车务终端机柜内环境温度;民用空调电压、电流、
功率监测;关键设备表面温度监测:
监测精度:温度:±1℃,湿度:±3%RH,电压:±1%,电流:±2%,功率: ±2%
3.1.14开关量监测功能:
按钮状态、控制台表示状态、关键继电器状态等;监测列车信号主灯丝断丝状态并报警;n
对组合架零层、组合侧面以及控制台的主副熔丝转换装置进行监测、记录并报警;通过通信接口对转辙机表示缺口状态进行监测、记录并报警。
3.2站机
站机是车站微机监测系统的核心,主要功能:
3.2.1显示及存储:
站场运用状态图的显示与回放,站场图能够放大、缩小和全屏显示。
开关量的实时状态显示以及历史记录查询。
模拟量的实时测试表格、日报表、日曲线、月曲线、年趋势线。
转辙机动作电流曲线。
控制台按钮操作记录,包括列调车、破封按钮、故障通知按钮等。
关键设备动作次数及时间表,包括转辙机动作次数;破封按钮运用次数;区段占用次数;列车、调车按钮运用次数;故障通知按钮运 用次数、列车、调车信号开放次数等。
电缆绝缘和电源对地漏泄电流的测试表格和变化曲线。
轨道电路分路残压报表记录。
3.2.2数据处理及控制
配置文件、历史数据的导入/导出。
选择多路绝缘进行组合测试。
回放文件的管理与导出。
曲线及各类报表的打印管理和导出。
授权修改基准参数和报警上下限。
向上层网络(服务器、终端)传送各种实时数据,包括开关量、模拟量、报警、预警及各种状态和系统信息。
接收并执行上层的命令,根据需要向上层网络传送响应数据。
3.2.3报警及事件管理
根据预先定义的逻辑,实现一、二、三级实时报警和预警。
语音和声光报警。
报警和预警历史信息的查询。
重要报警的人工确认。
设备故障及报警的汇总、统计和分析。
系统运行事件、用户操作事件等记录及历史查询。
TDCS/CTC系统工作状态记录及故障报警。
列控中心系统工作状态记录及故障报警。
计算机联锁工作状态记录及故障报警。
4.具体故障情况分析:
4.1道岔不能正常动作:
当判断到道岔应该动作而未动作时或没有动作到位时(以总定按钮或总反按钮动作为切入点
),按照道岔动作电路的'工作原理,判断道岔没有 动作的原因:
道岔区段处于锁闭状态;(根据红、白光带和引导总锁条件);1DQJ没有吸起;2DQJ没有转极;道岔动作电源故障;启动保险熔丝断丝;道岔动作回路断路
4.2道岔断表示:
根据分线盘表示电压的测量,可以得到道岔表示电压的交直流分量。当道岔处于定位或反位时,而道岔表示继电器不能励磁时,可以分析出道岔表示电路中的故障点,如室内断线、室外断线、室外混线、二级管短路、继电器断线、电容断线、电容短路、表示保险熔断等故障,指导信 号工处理故障。
4.3列车信号不能正常开放:
如果白光带没有出现,对于6502电气集中设备,根据按钮表示灯和排 列进路表示灯等采集信息,记录电路的动作程序,通过逻辑分析提供电路 故障的判断范围。主要检查进路上的道岔表示是否正常,进路中所经过的轨道电路区段是否有被占用或被锁闭的情况(包括超限绝缘区段的检 查),如果发现上述条件有异常情况给出提示。
如果白光带已出现,而信号不能开放,则需要检查以下条件:
对于接车信号和正线发车信号,检查判断信号机是否处于红灯断丝状态;
过始端按钮表示灯和信号复示器亮灯情况,判断列车信号继电器是否励磁吸起或不自闭。给出故障判断提示。
对于发车信号,可以根据发车区间不同制式的闭塞(自动闭塞、半自动闭塞、站间联系、场间联系)表示灯信息,检查判断是否满足信号的开放条件,且给出判断提示。
4.4列车信号非正常关闭:
列车信号在开放后,在以下三种情况下关闭为正常关闭,其余情况下均为非正常关闭
列车顺序占用信号机内、外方区段;信号被取消;信号被人工解锁;
监测系统可以检查进路上的道岔表示是否正常,进路中所经过的轨道电路区段是否有被占用或瞬间闪红光带的情况(包括超限绝缘的检查),如果发现上述条件有异 常情况给出提示。检查是否因允许灯光灯丝双断灭灯造成信号关闭;对于发车信号,还可以通过连续监督区间闭塞状态、区间联系、照查等条件,判断是否因这些条件发生变化而造成信号非正常关闭。
4.5对轨道电路的实时分析:
通过对进路列车的自动跟踪,对过车时的轨道电路分路不良进行判断和报警;同时可以判断轨道电路区段的红光带是否异常(正常占用还是区段故障)。并通过对轨道继电器接 收端的交流和直流电压比较分析,判断故障范围。
对区间轨道电路,建立汇总报表集中显示从发送到接收回路中系统测试的各点的模拟量值,利用各个中间点的测试 值,指出可能出现故障的位置,便于维修人员处理故障。与其它系统的接口可以按照标准的协议从微机联锁、TDCS、列控、智能电源屏、智能灯丝等系统获取信息。还可以按照标准的协议向其它系统提供信息。
参考书籍:
《铁路信号新技术概论(修订版)》/林瑜筠/中国铁道出版社
《TJWX-2000型信号微机监测系统》/赵相荣/中国铁道出版社
这是大规模数字集成电路在系统可编程领域的经典课程设计。数字频率计是近代电子技术领域的重要测量工具之一,同时也是其他许多领域广泛应用的测量仪器。数字频率计是在规定的基准时间内把测量的脉冲数记录下来,换算成频率并以数字形式显示出来。数字频率计用于测量信号(方波,正弦波或其他周期信号)的频率,并用十进制数字显示,它具有精度高,测量速度快,读数直观,使用方便等优点。一个用VHDL语言实现的实例如下:-- Project Name: 恒精度频率计-- Target Devices: FPGA or CPLD-- Revision 0.01 - File Created-- Comments: clk--系统工作时钟,2MHz-------------reset--系统复位信号,高电平有效-------------Fx--为待测信号-------------FreqNx--为待测信号的计数值-------------FreqNs--为标准信号的计数值-------------Freq--为待测信号的频率------------------------------------------------------------------------------------library IEEE;use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;----------------------------------------------------------entity Cymometer is generic(clk_freq : integer := 2000000);--系统工作时钟频率 Port ( clk : in STD_LOGIC; reset : in STD_LOGIC; Fx : in STD_LOGIC; ----待测信号 FreqNs : out natural; FreqNx : out natural); --Freq : out natural);end Cymometer;----------------------------------------------------------architecture Behavioral of Cymometer is---------------------------------------- signal start : STD_LOGIC;--此信号为高电平时计数器开始计数 signal CTRL : STD_LOGIC;--CTRL信号为待测信号和门控信号产生的计数器启动信号 signal CNTx : natural;--待测信号计数器 signal CNTs : natural;--标准信号计数器----------------------------------------begin--***************************************----产生一个门控信号,高电平有效 GateCtrl : process(clk) --------------------------- variable CNT0 : integer range 0 to 2_097_152;--门控信号计数器 --------------------------- begin if rising_edge(clk) then if reset='1' then CNT0 := 0; else CNT0 := CNT0 + 1; end if; --------- if reset='1' then start <= '0'; elsif CNT0 < (clk_freq*3/4) then start <= '1'; else start <= '0'; end if; end if; end process GateCtrl;--***************************************----产生CTRL信号,由待测信号和门控信号产生的计数器启动信号 CtrlGen : process(Fx) begin if rising_edge(Fx) then if reset='1' then CTRL <= '0'; else CTRL <= start; end if; end if; end process CtrlGen;--***************************************----用两个计数器分别对标准信号clk和待测信号signal计数------------------------------------计数标准信号,CTRL高电平期间有效 CountS : process(clk) begin if rising_edge(clk) then if reset='1' then CNTs <= 0; elsif CTRL='1' then CNTs <= CNTs + 1; else CNTs <= 0; end if; end if; end process CountS;------------------------------------计数待测信号,CTRL高电平期间有效 CountX : process(Fx) begin if rising_edge(Fx) then if reset='1' then CNTx <= 0; elsif CTRL='1' then CNTx <= CNTx + 1; else CNTx <= 0; end if; end if; end process CountX;--***************************************----CTRL下降沿将技术结果和测量值输出 CountOut : process(CTRL) begin if falling_edge(CTRL) then if reset='1' then FreqNs <= 0; FreqNx <= 0;-- Freq <= 0; else FreqNs <= CNTs; FreqNx <= CNTx;-- Freq <= (clk_freq / CNTs * CNTx); end if; end if; end process CountOut;end Behavioral;下面是为上面的模块编写的测试平台,在Modelsim下仿真通过,因为数据量较大,建议不要使用Altera及ISE仿真。--------------------------------------------------------------------------------LIBRARY ieee;USE ieee.std_logic_1164.ALL;USE ieee.std_logic_unsigned.all;USE ieee.numeric_std.ALL; ENTITY tb ISEND tb; ARCHITECTURE behavior OF tb IS -- Component Declaration for the Unit Under Test (UUT) COMPONENT Cymometer PORT( clk : IN std_logic; reset : IN std_logic; Fx : IN std_logic; FreqNs : OUT natural; FreqNx : OUT natural; Freq : OUT natural ); END COMPONENT;--Inputs signal clk : std_logic := '0'; signal reset : std_logic := '1'; signal Fx : std_logic := '0'; --Outputs signal FreqNs : natural; signal FreqNx : natural;-- signal Freq : natural; -- Clock period definitions constant clk_period : time := 500ns; BEGIN -- Instantiate the Unit Under Test (UUT) uut: Cymometer PORT MAP ( clk => clk, reset => reset, Fx => Fx, FreqNs => FreqNs, FreqNx => FreqNx, -- Freq => Freq ); -- Clock process definitions clk_process :process begin clk <= '0'; wait for clk_period/2; clk <= '1'; wait for clk_period/2; end process; --产生待测信号 Fx_process : process begin Fx <= '0'; wait for 2*clk_period; Fx <= '1'; wait for 2*clk_period; end process; -- Stimulus process stim_proc: process begin -- hold reset state for 100ms. wait for clk_period*10; reset <= '0'; -- insert stimulus here wait; end process;END;参考原理M/T测频法。
1.频率计是干什么的?问这个问题的应该不是工科生吧!不是工科生做什么频率计啊~~哪凉快待哪去
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