發(fā)布時間：2021-02-09 02:40

　　近年來,隨著我國鐵路的快速發(fā)展,客貨運(yùn)輸和行車?yán)锍桃讯啻未蚱茪v史記錄,這對鐵路系統(tǒng)的可靠性和安全性提出了新的挑戰(zhàn)。道岔是鐵路軌道的關(guān)鍵組成部分,轉(zhuǎn)轍機(jī)用于轉(zhuǎn)換和鎖閉道岔,對保證鐵路的平穩(wěn)安全運(yùn)行起著重要作用。因此必須對轉(zhuǎn)轍機(jī)的工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控。轉(zhuǎn)轍機(jī)缺口是反映轉(zhuǎn)轍機(jī)工作狀態(tài)的重要標(biāo)志。但是,對轉(zhuǎn)轍機(jī)缺口的實(shí)時監(jiān)測一直是轉(zhuǎn)轍機(jī)監(jiān)測中的薄弱環(huán)節(jié)。由于轉(zhuǎn)轍機(jī)的型號眾多,安裝位置存在差異,并且對實(shí)時性要求高,傳統(tǒng)的通過在轉(zhuǎn)轍機(jī)內(nèi)安裝傳感器的監(jiān)測方法和基于圖像的監(jiān)測方法難以滿足實(shí)際應(yīng)用需要。因此,對現(xiàn)有的轉(zhuǎn)轍機(jī)缺口監(jiān)測控制器進(jìn)行改進(jìn)和升級至關(guān)重要。針對這些問題,本文在研究現(xiàn)有轉(zhuǎn)轍機(jī)監(jiān)測方法的基礎(chǔ)上,提出了一種改進(jìn)的基于圖像處理技術(shù)的轉(zhuǎn)轍機(jī)缺口監(jiān)測方法,并根據(jù)此方法設(shè)計并實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)轍機(jī)缺口圖像監(jiān)測控制器。該控制器以Freescale公司研發(fā)的i.MX6處理器為主處理器,FPGA作為協(xié)處理器,主處理器和協(xié)處理器之間使用SPI總線進(jìn)行通信,利用C++作為開發(fā)語言,在滿足轉(zhuǎn)轍機(jī)型號和安裝位置差異性的同時,能夠滿足實(shí)時性要求。接著對轉(zhuǎn)轍機(jī)缺口監(jiān)測系統(tǒng)和硬件平臺進(jìn)行了介紹,并分別闡述了缺口和電流的監(jiān)測原理... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 道岔與轉(zhuǎn)轍機(jī)簡述
        1.1.1 道岔簡述
        1.1.2 轉(zhuǎn)轍機(jī)簡述
    1.2 現(xiàn)有的轉(zhuǎn)轍機(jī)監(jiān)測方法
    1.3 改進(jìn)的基于圖像處理技術(shù)的缺口監(jiān)測方法
    1.4 論文組織結(jié)構(gòu)
2 轉(zhuǎn)轍機(jī)缺口監(jiān)測系統(tǒng)及原理
    2.1 轉(zhuǎn)轍機(jī)缺口監(jiān)測系統(tǒng)
    2.2 系統(tǒng)硬件平臺介紹
    2.3 轉(zhuǎn)轍機(jī)缺口監(jiān)測原理
        2.3.1 圖像采集
        2.3.2 圖像下采樣
        2.3.3 圖像灰度處理
        2.3.4 圖像噪聲處理
        2.3.5 圖像二值化處理
        2.3.6 形態(tài)學(xué)處理
        2.3.7 邊緣檢測算法
        2.3.8 圖像播放
    2.4 電流監(jiān)測原理
    2.5 本章小結(jié)
3 轉(zhuǎn)轍機(jī)缺口圖像監(jiān)測控制器軟件需求及設(shè)計
    3.1 需求分析
    3.2 軟件設(shè)計
    3.3 操作系統(tǒng)的選擇和開發(fā)環(huán)境的建立
    3.4 SPI通信協(xié)議設(shè)計
        3.4.1 SPI通信協(xié)議簡介
        3.4.2 SPI通信協(xié)議消息格式
        3.4.3 SPI通信協(xié)議格式
    3.5 網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議設(shè)計
        3.5.1 網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議
        3.5.2 網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議消息格式
        3.5.3 網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議報文格式
    3.6 本章小結(jié)
4 轉(zhuǎn)轍機(jī)缺口圖像監(jiān)測控制器軟件具體實(shí)現(xiàn)
    4.1 圖像采集模塊的實(shí)現(xiàn)
    4.2 信息處理集模塊的實(shí)現(xiàn)
        4.2.1 測量缺口的像素距離
        4.2.2 計算缺口的實(shí)際距離
    4.3 圖像播放模塊的實(shí)現(xiàn)
    4.4 傳感器模塊的實(shí)現(xiàn)
        4.4.1 電流模塊
        4.4.2 振動加速度模塊
        4.4.3 溫濕度模塊
        4.4.4 LED照明控制模塊
    4.5 本章小結(jié)
5 轉(zhuǎn)轍機(jī)缺口圖像監(jiān)測控制器軟件測試
    5.1 測試環(huán)境
    5.2 圖像采集模塊功能測試
    5.3 信息處理模塊功能測試
        5.3.1 測量缺口的像素距離測試
        5.3.2 計算缺口的實(shí)際距離測試
    5.4 圖像播放模塊功能測試
    5.5 傳感器模塊功能測試
        5.5.1 電流模塊測試
        5.5.2 振動加速度模塊測試
        5.5.3 溫濕度模塊測試
        5.5.4 LED照明模塊測試
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝



本文編號：3024910