论文透析地铁车辆运营记录仪(2)

　　2.1.2 编译码器的选用

　　UM 3758108 编译一体化的收发芯片, 作为数字通信接口, 具有远距离( 可达数千米) 的通信特性, 可以进行点对多点的信息传输, 可靠性高, 抗干扰性强, 广泛应用在国防通信和工业自动化控制领域。其最大的特点是: 收发模块之间的通信可以不采用软件协议来完成传输信息,最大寻址能力为 1 024, 从而实现 1 024 个监控点, 节约了上下机之间的软件、硬件开发成本。

　　2.2 数字采集器设计

　　H W -1 型数字采集器采用相同的 UM 3758108 编译一体化的收发芯片, 利用 CD4520 二进制计数器产生 BCD编码对 UM 3758108 进行周期性变化其地址, 寻址 1 024个不同的 ID 传感器, 同时对计算机进行时钟控制, 达到地址和时钟的同步。

　　2.3 ID 传感器的设计

　　我们将 GUN3033 霍尔传感器芯片、UM 3758108 编译收发芯片和 IC 进行模块化设计, 开发了模拟 ID 传感器和数字 ID 传感器, 模拟 ID 传感器采用 A/D 转换器, 数字ID 传感器采用编译器。如图 1 所示, 分别对模拟信号和开关信号进行自动检测, 使它们的输出量控制在: 电压5 V, 电流 20 m A。对于被检测的信号源要求是: ±6 Gs的电场强度和 5 m A 以上的电流。

　　2.4 系统设计方案

　　利用 ID 传感器、H W -1 型数字采集器和手提 PC 组成的远程数据采集系统如图 2 所示。这是主要应用在现有地铁列车的改造方案, 与网络式设计有比较大的区别,网络式设计成本高。而本设计成本相对比较低, 安全性、可靠性比较高, 经过调试, 基本满足设计要求, 同时可以应用到其它领域。

　　通过各类传感器( 电压、电流、压力、温度等) 输出的模拟信号或数字信号 , 进入 H W -1 型数字采集器。 ID传感器与 H W -1 型数字采集器中间通过三芯屏蔽线 ( 正极、负极、D 数字线) , 其传输距离达到 1 km 以上, 传输着每个 ID 传感器的地址码和数据。其中 ACSII码中的“A”到“Z”字符用于开关信号的传输,“0”到“9”字符用于模拟信号的传输。然后由串行接口 RS232 传输到手提计算机( 用户可以自备) 中。用户使用本系统可以完成检测100 个设备运行工作点的情况, 例如:地铁车辆运营记录检测各种设备 I/O 运行工作点, 可记录长达一周的数据,系统操作非常方便。本项目特为上海地铁车辆设计, 同时又能满足其他用户需求。

　　2.5 软件设计

　　软件的开发平台为 W in98 系统, 采用 VB6 编程中的通信控件, 专门开发了 ActiveX 控件。它能完成 ASCII码变成二进制码的显示, 并保存为动态数据库文件库( M etro.db) , 可用于分析每个信号的特性, 如: 某一个IC-01 编码器的 7 个开关信号( ID01 到 ID07) 在某一时刻输入值为“1000001”,(“1”表示高电平, “0”表示低电平) ,结果在应用软件的窗口中显示出“A”的字符。假如我们要分析 ID01 传感器在 5 s内显示的情况, 如图 3 所示 , 应用软件数据接收窗口显示“ADFF3”5 个字符, 我们分析 ID01传感器的前 4 个开关信号和后 1 个模拟信号的各个电平高或低, 通过图形软件显示出它们的曲线图。3 项目应用简介

　　如图 4 所示, 地铁车辆运营记录仪可以检测各个信号, 如位置、按钮、指示灯、开关和设备的 I/O 等。首先确定不同地址的 ID 传感器的检测性质( 数字 /模拟) , 便于H W -1 型数字采集器的寻址和数据的传输, 然后开始工作, 将信息发送到 PC 机内, 由 PC 机的应用软件完成数据的存储, 并建立动态数据库。

　　4 结束语

　　地铁车辆运营记录仪的系统设计方案具有独特性和创造性。目前国内对于运营记录仪的开发还处于初级阶段, 对于设计要求各有自己的特色和方法, 没有标准可参照。对于地铁车辆运营记录仪, 其设计必须满足车辆运营的要求和工作的可靠性以及性价比, 逐步完善运营记录仪的各个参数, 最终使用户得到满意。所以地铁车辆运营记录仪的市场前景无限。

　　参考文献：

　　[1] 吴汶麒, 徐文达.现代城市轨道交通的列车运行记录仪[J].城市轨道交通研究, 2004,( 6) .

　　[2] 郝鸿安, 徐红媛. 555 集成电路实用大全[M ]. 上海: 上海科学普及出版社, 1996.

转载请注明来自：http://www.uuqikan.com/chelianglw/13839.html