轨道车电子燃料监控装置的研制

摘要

轨道车燃油消耗数量是决定轨道车运行里程中状态是否良好的一个非常重要的指标。北京铁路局管内的供电段对轨道车燃油消耗数量的检测、计量均只能通过肉眼观察、轨道车油箱油表或由地面加油系统间接取得，存在无法获得准确轨道车耗油量数据、不能在轨道车非正常损耗燃油时及时提供报警等问题。论文介绍了轨道车燃油监控装置研究的背景和意义，在分析目前国内外燃油监控管理的研究现状基础上，根据柴油机的构造理论和工作特性，分别在柴油机的进油管与回油管加装传感器，提出了一个基于光电流量计的电子燃油监控装置的研究方案，并详细阐述了设计方案的具体关键技术，从而更加客观准确地计算与记录轨道车油耗指标，并根据轨道车实际油耗量来判断轨道车的运用、质量状态。
　　为实现光电流量计产生的信号进行数字化，通过单片机技术来完成数据的采集工作，提高了电子燃油监控装置的数据处理能力。
　　为实现人机交互，对采集的流量数据进行显示，通过操作键盘对单片机进行操作，同时通过液晶显示器显示操作菜单和测试结果。
　　为实现报警功能，对机车燃油消耗设定门槛范围值，对轨道车漏油和机车质量进行监测，及时采用声、光报警提示轨道车值乘人员进行巡视，避免燃油资源的浪费和防止火灾的发生。
　　在整个系统功能实现方面，经过该装置在北京局某机务段近一年的装车试验，作了大量数据统计和验证实验，实验机车通过了一个中修期的实验使用考察。实验证实该监控装置是可行的，在内燃车精确燃油消耗统计与管理、为机车提供漏油安全保护提示、为机车提供机车质量提示等三个方面具有良好的实用性。论文的分析过程和研究结论对轨道车燃油监控装置理论与实践具有一定借鉴作用。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 论文的背景和意义

1.1.1 论文研究的背景

1.1.2 燃油监控装置研究的意义

1.2 燃油监控装置的国内外现状

1.2.1 磁致伸缩燃油消耗监控装置

1.2.2 俄罗斯内燃机车燃油消耗系统KOHOP

1.2.3 多燃料全密闭式重量法燃油消耗测量仪

第2章 电子燃油监控装置工作原理及技术途径的研究

2.1 开发原理和功能要求

2.2 技术途径

第3章 电子燃油监控装置设计方案

3.1 装置设计的性能和目标

3.2 装置设计原则

3.3 电子燃油监控装置硬件总体设计方案

3.4 电子燃油监控装置软件模块设计方案

3.5 主要部件选型

第4章 主机硬件设计

4.1 系统电源设计

4.1.1 MAX1659芯片介绍

4.1.2 唤醒电源Vcl电路

4.1.3 主电源Vcc电路

4.1.4 液晶背光控制电源

4.1.5 读卡器控制电源

4.1.6 光电流量计供电控制电路

4.1.7 电源控制功能的软件设计

4.2 单片机W78E516B的选型

4.3 DSP芯片TMS320VC5402的选型

4.4 A/D转换芯片THS1206的选型

4.5 读卡器的硬件设计

4.6 HPI接口实现

4.7 看门狗电路

4.8 时钟晶振

4.9 键盘输入功能设计

4.9.1 键盘工作原理

4.9.2 独立式按键接口设计

第5章 电子燃油监控装置软件设计

5.1 主机软件设计

5.1.1 单片机的程序设计

5.1.2 DSP程序设计

5.1.3 FIR数字滤波器的设计和结构

5.2 台位机软件设计

5.3 地面分析软件设计

5.4 地面分析软件部分参考界面

第6章 电子燃油监控装置的机车加装方式

6.1 电子燃油监控装置的实际装车方式

6.2 电子燃油监控装置使用情况分析

结论

致谢

参考文献

附录