铁路信号驼峰驱动单元采集测试系统的设计与实现

摘要

自20世纪90年代开始，我国逐步推进铁路信号驼峰控制系统编组站的建设，从此改变列车自动控制现状。铁路信号驼峰控制系统的驼峰驱动单元，在工厂生产制造后需进行功能测试，以确定产品是否为合格品，在传统人工测试时，测试效率很低，且人工目视读取测量值也存在测量精度是否准确的问题，这使得产品的性能测试环节成为生产制造过程的瓶颈工序。设计一套自动化采集测试系统，提高测试效率和测量精度已是迫在眉睫。
　　本文结合目前驼峰控制系统的制作及测试需求，迎合铁路设备的生产必须性，设计了一款基于嵌入式技术的专用于对铁路信号驼峰控制系统的驼峰驱动单元进行产品功能测试的数据采集测试系统，针对驼峰驱动单元的设计特性及参数要求，定制了测试硬件模块，给出了各个硬件模块的原理设计图和PCB，并全面阐述了各个模块的设计要求及功能。按驱动单元合格标准，融入最大期望算法(EM)，设计并实现了驱动单元上位机数据采集分析系统，结合驱动单元合格标准进行参数设定，利用智能检测硬件模块及时反馈采集电压及时间信息，判断驱动单元是否符合合格标准，系统上位机通过最大期望算法和数据统计分析法对数据进行批量计算，分析并给出总结判断各种编号和批次驱动单元的合格率、标准参数等，提供全年产品统计分析表，为我国铁路信号驼峰驱动单元生产标准提供质量监督标准，辅助产品标准化生产，使我国驼峰驱动单元合格率达到百分之百。
　　融入数据分析提高了系统的智能性，为以后驼峰驱动单元的质量反馈和生产提供依据，预计这套采集测试系统的设计和使用，将大幅度提高了传统人工测试的效率，并解决了人工目视读取测量值可能导致的测量精度问题。同时，其设计理念也可以在电子产品工业生产测试领域中进行推广应用，实现产品测试自动化的迫切需求。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题背景

1．2 相关技术介绍

1．2．1 嵌入式系统简介

1．2．2 ．NET技术简介

1．2．3 数据库技术

1．3 研究内容及意义

1．4 论文的组织与安排

第2章 系统总体设计概述

2．1 系统软硬件需求

2．1．1 系统底层硬件设计需求

2．2．2 系统上层软件设计需求

2．2 系统功能概述

2．3 系统的设计原则

2．3．1 系统硬件设计原则

2．3．2 系统软件设计原则

2．4 可行性分析

2．5 非功能性需求

2．6 本章小结

第3章 系统硬件设计

3．1 嵌入式处理器的选择

3．2 电源电路设计

3．3 复位电路设计

3．4 晶振电路设计

3．5 A／D转换模块设计

3．6 串口通信模块设计

3．7 PCB电磁兼容性设计

3．8 本章小结

第4章 系统软件设计

4．1 基于最大期望算法的数据统计方法

4．2 下位机软件设计

4．2．1 主函数程序流程

4．2．2 子函数程序流程

4．3 上位机软件设计

4．3．1 通信模块

4．3．2 功能测试模块

4．3．3 维护测试模块

4．3．4 查询打印模块

4．4 数据库设计

4．5 本章小结

第5章 测试过程与结果

5．1 测试系统连接

5．2 测试过程

5．3 本章小结

第6章 结论与展望

参考文献

致谢