HXD1型機車運行狀態(tài)在途監(jiān)控系統(tǒng)的研究與應(yīng)用.pdf

1、HXD1型機車是大秦線上擔(dān)當(dāng)重載運輸任務(wù)的主力車型。目前針對該機車普遍存在的運輸任務(wù)重，投入使用長，車載診斷能力有限，機車數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲方式落后，維修效率低等特點，如何建立車地間的無線通信鏈路，實時監(jiān)測機車運行狀態(tài)，并對故障進行精確診斷，提高機車在途運行安全和維修效率，有著非常重要的理論和實際意義。
　　 首先，本文剖析了機車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和特點，并根據(jù)行車安全需求和故障特性建立了診斷模型和故障類別。針對監(jiān)控系統(tǒng)對通信的實時性，可

2、靠性等要求，確定車地通信的數(shù)據(jù)傳輸方式和提出地面接入GSM-R/GPRS網(wǎng)方案。在上述研究的基礎(chǔ)上，提出HXD1型機車運行狀態(tài)的在途監(jiān)控系統(tǒng)的總體設(shè)計方案，給出各子系統(tǒng)的功能和作用。
　　 根據(jù)車載子系統(tǒng)的功能與作用，提出了車載子系統(tǒng)的三層構(gòu)架。為保障機車的實時監(jiān)控，提出采集數(shù)據(jù)優(yōu)先級和精簡數(shù)據(jù)通信量等預(yù)處理機制；針對無線傳輸?shù)牟环€(wěn)定性，建立數(shù)據(jù)緩存機制；為保證司機行車安全，設(shè)計車載獲取地面指導(dǎo)信息的機制。
　　 在深入

3、研究鐵路GSM-R/GPRS網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，提出車地數(shù)據(jù)的傳輸方案。分析GPRS網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議棧，制定車地數(shù)據(jù)格式，給出數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中協(xié)議轉(zhuǎn)換；給出車地間建立傳輸連接的工作原理和流程；設(shè)計車載GPRS模塊的硬件和軟件流程，并提出車地通信的管理方案。
　　 針對地面信息子系統(tǒng)的監(jiān)控實時性的要求，為保障機車安全運行，實時監(jiān)測CCU、TCU等七大設(shè)備的狀態(tài)屬性；結(jié)合故障診斷模型提出智能故障診斷方法，并將診斷結(jié)果反饋到機車，及時排除安全隱患；同