列車速度檢測裝置作為鐵路調(diào)度系統(tǒng)中重要的測量設(shè)備,一旦發(fā)生運(yùn)行故障,將會對列車安全運(yùn)行和車輛調(diào)度造成巨大影響,同時(shí)傳統(tǒng)測量設(shè)備存在價(jià)格高昂、安裝復(fù)雜的問題,若能設(shè)計(jì)研發(fā)一款環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)、抗干擾能力高、成本合適的速度檢測裝置,將會有效的提高鐵路系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。因此,對列車速度檢測裝置技術(shù)進(jìn)行深入研究具有重要意義,本文基于實(shí)驗(yàn)室條件設(shè)計(jì)了一款測速仿真系統(tǒng),通過編寫的上位機(jī)軟件對傳感器采集得到的信號進(jìn)行分析處理,然后得到需要的時(shí)間信息和速度信息,從而為實(shí)際應(yīng)用提供案例。首先,本文對各種列車測速定位技術(shù)進(jìn)行了研究,并總結(jié)了優(yōu)缺點(diǎn),在著重考慮了抗干擾性和環(huán)境適應(yīng)性后,選擇了以計(jì)軸測速技術(shù)為主要研究方向。在確定測速技術(shù)之后,對各種測速傳感器的原理進(jìn)行了研究,然后根據(jù)頻率響應(yīng)、抗干擾性等特性選取了一款KJT-SK12-XH型測速傳感器。其次,設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)采集模塊,該部分主要包括硬件設(shè)計(jì)和軟件編程。硬件設(shè)計(jì)包括AD采集模塊設(shè)計(jì)、MCU最小系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)、串口通信模塊設(shè)計(jì)、電源模塊設(shè)計(jì);同時(shí)基于Keil環(huán)境采用C語言對采集模塊進(jìn)行軟件編程,使其實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集功能。然后,基于LABVIEW平臺編寫了測速仿真... 

【文章來源】：北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－２超聲波檢測傳感器??Ｆｉｇ．２－２?Ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ?ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ?ｓｅｎｓｏｒ??

圖２－２超聲波檢測傳感器??Ｆｉｇ．２－２?Ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ?ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ?ｓｅｎｓｏｒ??（３）紅外檢測傳感器??紅外線檢測傳感器分為主動式檢測裝置和被動式檢測裝置［３（）］，都可以用于測??速。主流測速裝置一般都采用主動式檢測裝置，主動式紅外檢測裝置利用其內(nèi)部??的激光發(fā)射裝置在一定檢測范圍內(nèi)發(fā)射激光束，當(dāng)有運(yùn)動物體經(jīng)過檢測范圍內(nèi)時(shí)，??運(yùn)動物體會反射激光，檢測裝置接收到激光時(shí)立馬給出時(shí)間信息，通過設(shè)置兩個(gè)??相距一定距離的激光傳感器，物體經(jīng)過時(shí)給出時(shí)間信息，然后就可以求出距離，??紅外檢測傳感器如圖２－３所示。紅外線檢測傳感器１３１］的優(yōu)點(diǎn)是檢測實(shí)時(shí)、精確、??易安裝，但是同樣易受惡劣天氣的影響。??

由信號發(fā)生器發(fā)射微波波束，當(dāng)運(yùn)動物體經(jīng)過檢測區(qū)間時(shí)，運(yùn)動物體反射微??波，信號接收器接收反射后的微波信號，根據(jù)內(nèi)部信號處理模塊即可得到所需的??參數(shù)。雷達(dá)檢測傳感器外觀如圖２－４所示，雷達(dá)檢測傳感器［３２］優(yōu)點(diǎn)在于測量精度??高，但是其對信號接收裝置的靈敏度要求較高，安裝也較為方便，但是設(shè)備成本??較高。??（５）地磁檢測傳感器??地磁檢測傳感器是利用鐵磁物體的磁阻效應(yīng)，磁阻效應(yīng)是指金屬導(dǎo)體的電阻??會隨著外加磁場的變化而變化，地磁傳感器內(nèi)部的電阻是由沉積在硅片上的波莫??合金薄膜形成的，制造過程中，外加一個(gè)強(qiáng)磁場使磁阻磁化，確定磁化方向，當(dāng)??通過磁阻的電流與磁化方向平行時(shí)，電阻阻值最大，當(dāng)電流方向與磁化方向垂直??時(shí)，電阻最小，可以通過判斷地磁檢測傳感器阻值的變化來判斷磁場的變化，從??而可以檢測出傳感器周圍是否有鐵磁物體經(jīng)過，同時(shí)可以得到時(shí)間、幅值等其他??參數(shù)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于RS-485總線的多路超聲波傳感器測距系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 楊志江,鄭昆,耿春明,夏繼強(qiáng).  傳感器與微系統(tǒng). 2018(12)
[2]EDA技術(shù)發(fā)展綜述[J]. 楊焯群.  電子制作. 2018(01)
[3]基于FPGA的多普勒雷達(dá)測速系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 李錦明,張虎威,高文剛,郭淳.  電子器件. 2017(06)
[4]基于LabVIEW的汽車激光測速[J]. 彭剛.  自動化與儀表. 2017(10)
[5]基于輪軸和雷達(dá)傳感器的列車測速測距系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真[J]. 陶漢卿.  城市軌道交通研究. 2017(05)
[6]電渦流式傳感器轉(zhuǎn)速測量實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)[J]. 鐘鵬,王彥芳,石志強(qiáng).  科技風(fēng). 2015(20)
[7]高精度機(jī)動車GPS測速儀校準(zhǔn)技術(shù)研究[J]. 白銀,孫橋,杜磊,于梅,白杰.  測試技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(04)
[8]基于掃描激光雷達(dá)的列車速度測量系統(tǒng)[J]. 劉常杰,劉洪偉,郭寅,劉邈,張賓,葉聲華.  紅外與激光工程. 2015(01)
[9]基于地磁傳感器的車輛檢測算法[J]. 何志強(qiáng),羅飛,于峰崎,張足生.  科學(xué)技術(shù)與工程. 2014(15)
[10]基于AD7606的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 陶海軍,張一鳴,曾志輝.  工礦自動化. 2013(12)

碩士論文
[1]基于FPGA的激光測速系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 張俊文.成都理工大學(xué) 2017
[2]面向領(lǐng)域特征的列控系統(tǒng)車載ATP軟件建模方法研究[D]. 王錫奎.北京交通大學(xué) 2016
[3]托輥旋轉(zhuǎn)阻力測試裝置開發(fā)[D]. 張瀟.東北大學(xué) 2015
[4]單側(cè)計(jì)軸傳感器電磁系統(tǒng)的分析與研究[D]. 孟磊.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[5]微波視頻融合車輛檢測與分類技術(shù)研究[D]. 鄧晨.武漢理工大學(xué) 2010
[6]機(jī)車速度的測量方法及其在粘著控制中的應(yīng)用[D]. 胡照文.中南大學(xué) 2008
[7]城市軌道交通中的列車定位方法研究[D]. 張振興.北京交通大學(xué) 2008
[8]多普勒測速技術(shù)——信號處理技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 孫星亮.西安電子科技大學(xué) 2005



本文編號：3442722