铁路大型养路机械车载监控系统软件设计与实现

摘要

随着我国铁路事业的蓬勃发展，尤其是武广高铁的投入使用以及全国范围内高铁的投入建设，使得铁路质量的保证与维护显得尤为重要。铁路大型养路机械对于确保铁道线路的质量具有非常重要的作用。远程监控系统能够对大型养路机械的电气系统进行实时监测，实现本地与异地同时对机车的工作状态与作业质量的监测与控制，从而保证铁道线路的质量，对铁道事业的发展具有重大的推进作用。
　　 Windows CE(WinCE)作为当今主流的嵌入式操作系统之一，具有较强的实时性、可靠性等特点，并且其应用软件开发平台Embedded Visual C++(EVC)支持MFC类库的子集，熟悉Win32编程的开发人员能够较快的转入WinCE下的嵌入式开发，故本车载监控系统采用WinCE作为运行环境。
　　 本文研究了远程监控系统的发展，给出了铁路大型养路机械车载监控系统的整体结构。采用Platform Builder集成开发环境完成了Windows CE嵌入式实时操作系统的定制。根据养路机械的工作可靠性要求，对车载监控系统软件进行需求分析，并采用面向对象技术与UML建模语言，建立了监控系统的静态结构和动态行为模型。在此基础上使用Embedded Visual C++作为开发工具设计开发了车载监控系统数据通信、数据处理、数据显示、文件管理、CAN采集模块配置与GPRS无线通信模块配置等核心功能。此外还针对实际应用，开发对Windows CE操作系统进行系统控制的软件，避免了操作人员的误操作对系统的影响。
　　 通过对该软件的使用，操作人员能够清晰的观察到养路机车的运行状态和作业质量，大大提高了铁道线路的维修速度与质量，通过与远程监控系统的其它部分协作，实现了远程监测捣固车的功能。经过实际运行，运行结果表明该车载监控系统工作稳定可靠。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 课题背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 大型养路机械国内外研究现状

1.2.2 车载监控系统国内外研究现状

1.3 本文内容结构安排

第2章 车载监控系统整体设计

2.1 远程监控系统

2.1.1 远程监控系统概述

2.1.2 捣固车远程监控系统

2.2 车载监控系统结构设计

2.2.1 监控主系统功能介绍

2.2.2 GPRS模块配置介绍

2.2.3 CAN模块配置介绍

第3章 基于Windows CE操作系统的应用开发

3.1 Windows CE操作系统

3.1.1 Wincows CE的特点

3.1.2 监控系统中Windows CE的应用

3.2 Windows CE操作系统的定制

3.2.1 Windows CE开发流程

3.2.2 Platform Builder简介

3.2.3 监控系统Windows CE内核的定制

3.3 Windows CE软件开发

3.3.1 Embedded Visual C++简介

3.3.2 Windows CE下嵌入式软件开发特性

第4章 车载监控系统软件分析与设计

4.1 车载监控系统软件分析设计的关键技术

4.1.1 面向对象技术

4.1.2 UML技术

4.1.3 UML建模工具

4.2 需求分析

4.3 系统分析

4.3.1 系统静态结构分析

4.3.2 系统动态行为分析

4.4 系统详细设计

第5章 车载监控系统软件实现

5.1 监控主模块的实现

5.1.1 数据通信模块的实现

5.1.2 数据处理模块的实现

5.1.3 数据显示模块的实现

5.1.4 文件管理模块的实现

5.2 GPRS配置模块的实现

5.3 CAN配嚣模块的实现

5.4 系统控制软件的实现

总结与展望

参考文献

致谢

附录A（攻读学位期间发表的学术论文）

附录B（攻读学位期间所参与的科研项目）