基于GSM公用网的主体化机车信号实时监测系统

摘要

作为机车三大件之一的机车信号,在保证列车行车安全,提高运输效率方面一直起着重要的作用.然而,长期以来一直靠人为查询、记录的方式进行简单的日常测试,造成测试精度差、工作效率低、劳动强度大等问题.因此有必要采用现代通信和虚拟仪器技术,研制主体化机车信号实时监测系统.基于GSM的监测系统是计算机网络技术、GSM无线通信技术、传感器技术以及嵌入式系统技术相结合的产物.它与传统的基于集群的系统或者基于单信道无线电的系统相比具有如下优点:组网灵活、覆盖范围大、容量大、GSM网络普及率高、短消息成本费用低廉,这都使得基于GSM的监测系统有着广泛的前景.该文提出了利用GSM短消息业务来实现主体化机车信号实时监测系统解决方案.系统分为车载设备和地面监控中心两大部分.车载设备对原有JT1-C-2000机车信号记录器结构和功能进行改进,实现机车信号实时监测结果的发送.GSM网络方面,使用了成熟的工业级GSM模块,采用AT指令集进行控制,操作直观明了.地面监控中心则根据配置信息接收辖区内各台机车信号发回的信息,以可视化的方式显示在人机界面上.软件开发上,我们对系统进行细化,采用模块化的设计方式,并给出各个模块的实现方法.该系统具有相当的实用价值,并具有一定的可扩充性.随着时间和技术的发展,基于GSM的主体化机车信号实时监测系统必将更加完善.

目录

文摘

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第一章绪论

1.1研制主体化机车信号实时监测系统的必要性

1.2实时监测系统通信方式的选择

1.3论文的主要内容与结构

第二章GSM网络及SMS技术

2.1 GSM概述

2.1.1 GSM体系结构

2.1.2 GSM业务功能

2.1.3安全性和可靠性

2.2 GSM短消息

2.2.1短消息业务的原理

2.2.2短消息的应用

第三章监测系统硬件设计

3.1系统基本构成

3.2车载设备的硬件设计

3.2.1控制器

3.2.2 MC35 GSM模块

3.2.3电源电路

3.2.4 SIM卡电路

3.2.5接口控制电路

3.3通信链路

3.4监控中心硬件设计

第四章监测系统软件设计

4.1短消息通信技术研究

4.1.1 AT语言简介

4.1.2短消息协议

4.1.3短消息容量及信息编码方式

4.1.4发送与接收过程简述

4.1.5常用命令与编码介绍

4.2车载设备软件设计

4.2.1开发环境

4.2.2通信协议

4.2.3软件设计

4.2.4注意事项

4.3监控中心软件设计

4.3.1开发环境

4.3.2软件设计及实现流程

4.3.3软件线程模式

4.3.4监控软件功能扩展

4.4 GSM短消息延时分析

4.4.1短消息传输时延的理论分析

4.4.2短消息传输时延实测及其分析

第五章结论与展望

致谢

参考文献