基于ARM9的車輛制動檢測裝置的研制.pdf

1、隨著我國高速客運和重載貨車的快速發(fā)展，對列車制動系統(tǒng)的可靠性、安全性提出了更高的要求。歷史上因制動失靈釀成的重大事故，給人民生命財產(chǎn)安全造成了巨大損失。隨著計算機檢測技術(shù)的發(fā)展，給列車制動系統(tǒng)加裝實時檢測裝置成為保證制動系統(tǒng)正常工作的一種有效技術(shù)措施。制動系統(tǒng)狀態(tài)檢測診斷裝置在制動系統(tǒng)故障時及時報警，可為乘務(wù)人員確定故障檢修方案提供數(shù)據(jù)依據(jù)，提高了現(xiàn)場處理故障的效率。此外，列車運行過程中產(chǎn)生的故障具有不可復(fù)現(xiàn)性，給機車車輛回段檢修帶來比

2、較大的困難。基于此，論文以車輛制動機安全檢測裝置作為研究對象，利用該檢測裝置對列車運行過程中車輛制動機的工作狀況進行實時監(jiān)測，完成檢測數(shù)據(jù)的大容量存儲、處理并及時報警，對于保證行車安全、提高車輛應(yīng)用維護技術(shù)都具有積極的作用。 由于列車應(yīng)用的特殊性，車輛從開車出發(fā)到返回始發(fā)車站最長要經(jīng)過若干天時間，要實現(xiàn)對車輛制動系統(tǒng)的全程檢測，大容量存儲制動系統(tǒng)狀態(tài)信息是必須解決的關(guān)鍵問題。此外，考慮具有良好的人機交互方式等因素。論文選擇了基于

3、ARM9的嵌入式微處理器S3C2410X作為檢測裝置的核心。整個檢測裝置硬件的設(shè)計針對車輛上現(xiàn)有緊急閥的改造進行，檢測裝置設(shè)計成三層疊加的結(jié)構(gòu)形式，最上面一層為液晶顯示屏，用于顯示制動系統(tǒng)狀態(tài)信息，提供人機界面：中間一層為CPU模塊，完成信息的采集、處理、分析和存儲功能：最下一層為信號調(diào)理模塊，完成對制動系統(tǒng)壓力傳感器信號的放大和濾波處理。論文設(shè)計制作了整個檢測裝置的硬件電路，具體包括CPU核心模塊以及LCD及觸摸屏接口、SD存儲卡接口

4、、UART串行通信接口、電源轉(zhuǎn)換、信號調(diào)理和AD轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)采集等功能模塊。 在硬件設(shè)計的基礎(chǔ)上，論文還進行了整個檢測系統(tǒng)軟件的設(shè)計。以μC/OS-Ⅱ嵌入式實時操作系統(tǒng)為軟件開發(fā)平臺，完成各功能模塊設(shè)計，實現(xiàn)對車輛制動機氣體壓力信號的實時采集、存儲、處理及故障顯示的基本功能。 在完成整個檢測裝置的軟硬件設(shè)計后，在制動實驗室的單車試驗器上進行了104空氣制動機故障模擬試驗。試驗結(jié)果表明，檢測裝置能夠?qū)崟r記錄制動機壓力變化，并據(jù)