基于ARM9的車輛制動(dòng)檢測裝置的研制.pdf

1、隨著我國高速客運(yùn)和重載貨車的快速發(fā)展，對(duì)列車制動(dòng)系統(tǒng)的可靠性、安全性提出了更高的要求。歷史上因制動(dòng)失靈釀成的重大事故，給人民生命財(cái)產(chǎn)安全造成了巨大損失。隨著計(jì)算機(jī)檢測技術(shù)的發(fā)展，給列車制動(dòng)系統(tǒng)加裝實(shí)時(shí)檢測裝置成為保證制動(dòng)系統(tǒng)正常工作的一種有效技術(shù)措施。制動(dòng)系統(tǒng)狀態(tài)檢測診斷裝置在制動(dòng)系統(tǒng)故障時(shí)及時(shí)報(bào)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(yùn)行過程中產(chǎn)生的故障具有不可復(fù)現(xiàn)性，給機(jī)車車輛回段檢修帶來比

2、較大的困難?；诖耍撐囊攒囕v制動(dòng)機(jī)安全檢測裝置作為研究對(duì)象，利用該檢測裝置對(duì)列車運(yùn)行過程中車輛制動(dòng)機(jī)的工作狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，完成檢測數(shù)據(jù)的大容量存儲(chǔ)、處理并及時(shí)報(bào)警，對(duì)于保證行車安全、提高車輛應(yīng)用維護(hù)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(shí)間，要實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛制動(dòng)系統(tǒng)的全程檢測，大容量存儲(chǔ)制動(dòng)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(jī)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(gè)檢測裝置硬件的設(shè)計(jì)針對(duì)車輛上現(xiàn)有緊急閥的改造進(jìn)行，檢測裝置設(shè)計(jì)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(dòng)系統(tǒng)狀態(tài)信息，提供人機(jī)界面：中間一層為CPU模塊，完成信息的采集、處理、分析和存儲(chǔ)功能：最下一層為信號(hào)調(diào)理模塊，完成對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)壓力傳感器信號(hào)的放大和濾波處理。論文設(shè)計(jì)制作了整個(gè)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(chǔ)卡接口

4、、UART串行通信接口、電源轉(zhuǎn)換、信號(hào)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(jì)的基礎(chǔ)上，論文還進(jìn)行了整個(gè)檢測系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)。以μC/OS-Ⅱ嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)為軟件開發(fā)平臺(tái)，完成各功能模塊設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛制動(dòng)機(jī)氣體壓力信號(hào)的實(shí)時(shí)采集、存儲(chǔ)、處理及故障顯示的基本功能。 在完成整個(gè)檢測裝置的軟硬件設(shè)計(jì)后，在制動(dòng)實(shí)驗(yàn)室的單車試驗(yàn)器上進(jìn)行了104空氣制動(dòng)機(jī)故障模擬試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，檢測裝置能夠?qū)崟r(shí)記錄制動(dòng)機(jī)壓力變化，并據(jù)