列車障礙物檢測方法的研究.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展以及城市化進(jìn)程的不斷加快，城市軌道交通憑借其運(yùn)輸能力強(qiáng)、間隔時間短和環(huán)保無污染的優(yōu)點(diǎn)，在我國公共交通事業(yè)中發(fā)揮著愈發(fā)重要的作用。在客運(yùn)量大幅上升的同時，對城市軌道交通運(yùn)營安全性的要求也越來越高，由于軌道障礙物的危害性極大，因此障礙物檢測的相關(guān)研究已經(jīng)成為軌道交通領(lǐng)域內(nèi)的熱點(diǎn)。本論文研究了國內(nèi)外列車障礙物檢測的方案和相關(guān)技術(shù)，結(jié)合城市軌道交通的特點(diǎn)，提出了一種接觸式障礙物檢測方法，在此基礎(chǔ)上設(shè)計并研制了一套適用于無人

2、駕駛地鐵列車的新型障礙物及脫軌檢測系統(tǒng)。
　　論文首先制定了整個系統(tǒng)的方案設(shè)計，對系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成和工作原理作了說明，詳細(xì)介紹了機(jī)械檢測裝置傳感器的選型和優(yōu)化設(shè)計;主控制機(jī)箱的設(shè)計以故障導(dǎo)向安全為基本原則，采用CPLD和ARM的雙控制核心，確定了帶有故障記錄單元的雙機(jī)并聯(lián)冗余電氣結(jié)構(gòu)，并采用FMEA和FTA法對系統(tǒng)可靠性進(jìn)行了評估。
　　本文分硬件和軟件兩部分詳細(xì)介紹了障礙物及脫軌檢測系統(tǒng)的設(shè)計過程。硬件部分主要包括電源隔離轉(zhuǎn)

3、換電路設(shè)計、信號調(diào)理電路設(shè)計、CPLD芯片EPM2576和ARM單片機(jī)STM32的外圍電路設(shè)計、數(shù)據(jù)存儲電路設(shè)計、RS-232通訊接門電路設(shè)計和繼電器驅(qū)動電路設(shè)計;軟件部分主要包括邏輯控制單元CPLD和故障記錄單元ARM的程序設(shè)計，并且使用軟件對邏輯控制部分進(jìn)行了仿真，初步驗(yàn)證了程序的功能。
　　此外，本文還對障礙物及脫軌檢測系統(tǒng)進(jìn)行了試驗(yàn)，設(shè)計了靜態(tài)和動態(tài)試驗(yàn)，分別模擬列車運(yùn)行過程中脫軌和與障礙物碰撞兩種狀況，用以驗(yàn)證系統(tǒng)的基本