基于无线通信的轨道车防溜智能监控系统设计.pdf通过分析轨道车防溜铁鞋使用中存在的问题，提出了基于无

文件名称: 基于无线通信的轨道车防溜智能监控系统设计.pdf

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详细说明：通过分析轨道车防溜铁鞋使用中存在的问题，提出了基于无线通信技术的防溜铁鞋监控系统，以ARM为主控制器，设计了监控主机和智能铁鞋，智能铁鞋通过红外通信获取所在位置的车轴电子标签信息，监控主机通过无线通信技术获取铁鞋状态，以图标形式实时显示铁鞋状态。当铁鞋或车轴电子标签等出现异常情况，监控主机可语音提醒和报警，上位机可通过串口通信获取铁鞋状态信息，进行数据的存储和分析。实践证明，该系统性能稳定，可靠性高，能满足实际需要。斜生出自北功率音频功放PAM8403,谐波失真小,噪声串扰小,效率高。语音报警电路如图6所示。 R39 LS2 U19 R24 1O3 OUT_ L -OUTRL16 s8550 PGND PGND A15 +OUT L+OUT R PVDD PVDD 13 SHDN A 12 SHDN 470uF DBI GND 11 R7下 INR REF GND 75K PAM8403 22K 38khzB R19 C57 C56 1}Q2 470 S8050 luF luF VL70-205 R40 EQL OUT AMP N 10K EQLIN AMP_P VCC AUDIO L VDD D TuE VCC GND RESET KH16 WTv rst R FREQ P00k5 图5铁鞋到位检测发射电路 VCC 8 Po2 F13 I2 SCK SPI2 MOSI POS P04 全隐患,因此铁鞋到位检测十分重要,由于铁鞋内部空间狭小,不能采用超声波测距的方法, FRI opH S LED2 NCO R12470 vCC 采用红外测距方式,铁鞋到位检测电路由红外发射和接收电路组成,红外发射电路发送一个固定图6语音报警电路数据,红外信号经过车轮反射后进入红外搂收电3编组功能实现鞋放置到位经过合理的电路参数设计,固定红外轨道车在施工时,常常需要将轨道车分开或发射管的发射电流,设置红外检测距离为10cm 者组合,为了实现对轨道车铁鞋的管理,编组功铁鞋到位检测发射电路如图所示,接收电路也采能的设计思路非常关键,针对每辆轨道车都有一用一体化红外接收头。个电子编号,轨道车所属的4只铁鞋也都有一个编码,针对目前轨道车的数量和实际车号情况, 24无线通信设计设计轨道编号为6位数字,不够6位的以字母x代无线通信芯片选择台湾笙科电子的A7108,工替,其所属铁鞋编号为7位,编码规则为车号+序作频率为433MHz,具有优异的RF性能,可输出高号,如某轨道车车号为32534,则其电子编号为达20dBm的发射功率,接收器拥有超高灵敏度, 32534X,所属4只铁鞋编号为32534x1,32534X2, 采用SPI方式设置A7108的参数,内建最大64字节 32534x3,32534x4。的发送和接收缓冲区,最大通信距离可达16Km 在增加编组车辆时,只需要将需要编组车辆支持四种低功耗工作方式,特别适合于电池供电的电子编号输入即可,系统会自动将该车辆的四的应用场合。本设计中智能铁鞋采用电池供电只铁鞋加入轮询序列,删除该编组车辆铁鞋,只无线通信占了整个功耗的一半,因此无线芯片釆需要删除该车辆的电子编号即可。这样就很方便用定时唤醒来降低功耗地实现对车辆铁鞋的编组管理。 25语音报警电路设计当铁鞋或车轴电子标签电量不足,或者出现 4通信协议其他异常信息,监控主机将进行语音报警,语音通信协议主要包括红外通信协议、无线通信播放电路由语音芯片和功率放大电路组成,语音协议和上位机通信协议,均为自定协议。红外通芯片采用WTV170,为一次性烧录语音芯片,语音信协议如表所示,由9个字节构成,包括1个开始长度可达到80秒,釆用三线串口通信,考虑到轨字节,1命令字节,3个车号字节,1轴号字节, 道车上噪音较大,语音芯片输出信号经过音频功1状态字节,1校验字节和1结束字节。命令字节放放大,驱动两个3W的喇叭,功放芯片选用D类0x01查轴号,0x02:回发轴号,0x03:注册轴号, 【48】第36卷第3期2014-03(下) 斜生业自 0x04:查询鞋号,0x06:回发鞋号,0x03:注册鞋号,校验字节为前面字节的数据和,表1给出了注饫鞋状册车轴电子标签号为23232301,其对应的车号为改变 232323,状态字0X32表示电量充足系统初始化表1红外通信协议格式存储铁鞋状态帧头/命令无线初始化字符车号鞋号学和帧尾刷新显示界面 0X5510x03|0x23|0x230x230x010x320×f2|0xaa 触摸屏初始化无线通信协议如表所示,由8个字节构成,包有无异常语音报警括1个命令字节,3个车号字节,1个轴号字节显示主界面个鞋状态字节,1个轴状态字节,1个校验字节, 在中数据发送时A7108会自动加入帧头和帧尾。命 <按键按菜单处理读取编组信息令字节0x31代表主机查询铁鞋状态,当主机发送查询命令时鞋状态字节和车轴状态字节为0x00, 命令字节为0x32表示铁鞋回发数据,表2中数据表读取车号车铁鞋查完查下一铁鞋示铁鞋放置在轴号为2323604的车轴下面,铁鞋放置正确且电量充足,车轴电子标签电量足查洵铁鞋状态听有车表2无线通信协议格式完命令车号轴号鞋状态车轴校验鞋号或字节状态和更改车号 0x310x230x230x560x040x310x310xf2 5软件设计图7监控主机主程序流程图系统软件设计主要包括监控主机、智能铁鞋、车轴电子标签程序和上位机程序,智能铁鞋形式实时显示铁鞋状态,并在本地储铁鞋状态和车轴电子标签主要涉及到软件低功耗设计。监信息,当出现异常情况时通过语音提醒或报警控主机主程序是核心,上电后进行系统初始化同时铁鞋状态信息可通过RS232串口传给上位机, 主要包括时钟配置、端口配置、串口配置、定时进行铁鞋状态数据的存储和分析。目前该防溜监器配置、AD转换器配置等,接着初始化无线模块控系统已在郑州铁路局试用,实践证明,该系统和触摸屏,并显示主界面,系统定时轮询主机注运行稳定,性能可靠,能实时掌握铁鞋状态,对册的所有车的铁鞋,并采用图标的形式实时显示轨道车的安全起到了很大的作用铁鞋状态,如果铁鞋状态改变将存储,若出现异参考文献常情况语音报警提示。 []马飞基于 ZigBee网络的智能铁鞋系统设计[J电子技术 6结论应用2012(12),2628 针对日前防溜铁鞋的在使用和管理过程中存 [2]郑云水常树贤基于 Zig bcc定位的铁鞋监测系统[J传在的问题,分析了当前智能铁鞋的应用情况,提感器与微系统,2012(10,75-7 3]姜洪伟许星帅无线射频技术在站场防溜铁鞋管理中的出了基于无线通信技术的轨道车智能防溜监控系应用[减速顶与调速技术,2012(3),15-18 统,以ARM为主控制器,设计了监控主机和智能 4]史伟基于 Zigbee网络的智能铁鞋系统设计[]电子技术铁鞋,铁鞋通过放置所在车轴位置电子标签信息应用,2012(12),2628 定位,监控主机通过无线通信技术获取铁鞋和车5宋毅解读铁道行业标准防溜铁鞋(止轮器)减速顶轴电子标签状态信息,通过大屏幕LCD屏以图标与调速技术,2010(4),24-25 第3卷第3期2014-03(下)【

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