调车信号机灯丝转换报警系统

摘要

铁路是国民经济和生产的支柱型产业，铁路信号的显示不仅关乎铁路作业而且关系到人民的经济和生命安全。调车作业作为铁路系统基本内容之一，是保证实现列车编组计划、加速列车车辆周转、提高铁路运输能力、完成铁路运输生产任务的重要环节。然而，由于调车信号机数量多、分布广;调车作业环境复杂、涉及部门多使得调车系统的设备和技术投入不如行车系统中的设备和技术投入比重大，致使调车作业频出事故，其中由于信号机显示故障导致的调车事故所占的比例很高。现有的调车信号机灯大多采用双灯丝冗余结构，可实现主灯丝断丝时副灯丝及时转换到工作电路的功能。但是主、副灯丝切换时间较长，报警信息不包含具体灯位的地址信息，使得现有的调车信号机控制系统并没有减轻维护工作人员的劳动力度和难度。
　　 本文在充分调研现有调车信号机灯丝转换报警系统的基础上，采用传统继电器技术与嵌入式技术相结合的自动切换技术，设计并实现一种具有主、副灯丝自动切换、断丝报警和定位显示的智能灯丝转换报警系统。系统主要分为中央控制器、采集装置、灯丝转换器和模块电源电路组成。系统并可实现单采集装置对多信号机状态监控，此外，系统结构简单、便于维护、安全性和可靠性高、可灵活扩展、节约成本、具有很高的实用性。
　　 本文的主要内容分为以下几个部分:
　　 1、在对调车信号机控制系统和列车信号机控制系统的做出充分调研的基础上，提出本文调车信号机灯丝转换报警系统的设计理念，介绍系统的总体框架。
　　 2、详细介绍系统各模块的硬件电路设计原理、电路原理图以及硬件可靠性设计。
　　 3、详细介绍系统各模块的软件设计以及软件可靠性设计。
　　 4、系统的试验调试和结果分析。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题的研究背景和意义

1．2 铁路信号控制系统的国内外发展状况

1．2．1 我国铁路信号控制系统的现状

1．2．2 国外铁路信号控制系统的现状

1．3 调车信号机灯丝智能控制系统的研究现状

1．4 论文的工作与安排

第二章 调车信号机灯丝智能控制系统总体设计

2．1 调车信号机灯丝智能转换报警系统特点分析

2．2 系统的设计方案

2．2．1 系统的主控制芯片

2．2．2 系统的灯丝转换继电器

2．3 本章小结

第三章 调车信号机灯丝智能控制系统电路设计

3．1 系统电路总体介绍

3．2 系统电源设计

3．3 主控器设计

3．3．1 最小系统地路和复位电路的设计

3．3．2 实时时钟电路设计

3．3．3 外部数据扩展电路

3．3．4 RS485通讯模块

3．4 采集装置电路设计

3．4．1 模数转换电路的设计

3．4．2 显示电路设计

3．5 灯丝转换器的设计

3．6 系统稳定性设计

3．6．1 电源防雷设计

3．6．2 电路板抗干扰设计

3．6．3 看门狗设计

3．7 本章小结

第四章 调车信号机灯丝智能控制系统的软件设计

4．1 系统总体软件设计

4．2 中央控制器软件设计

4．3 采集装置软件设计

4．4 灯丝转换电路软件设计

4．5 RS485软件设计

4．6 软件可靠性分析

4．7 本章小结

第五章 调车信号机灯丝智能控制系统实验调试

5．1 灯丝转换电路调试

5．2 采集装置的调试

5．3 主控制器调试

5．4 系统总体调试

5．6 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

参考文献

发表论文和科研情况说明

致谢

附录