【摘要】：隨著我國城市面積的不斷擴大,常駐人口不斷增加,居民出行量也快速增長。目前的公交系統(tǒng)超負荷運行,整個城市道路交通供需平衡被打破,擁堵現(xiàn)象日益嚴重。輕軌交通作為一種中運量的城市軌道交通系統(tǒng),可以在一定程度上解決城市交通擁堵、居民出行難的問題。而且輕軌交通具有低造價、系統(tǒng)配置靈活、速度快、運量大、噪聲低、污染小、建設(shè)周期短等特點,結(jié)合現(xiàn)在運營中的城市鐵路,能在一定程度上實現(xiàn)鐵路資源的優(yōu)化配置,促進城市交通可持續(xù)發(fā)展。 輕軌的運行輔助系統(tǒng),是在輕軌機車本身電子線路的基礎(chǔ)上,以實現(xiàn)為乘客提供更安全的服務(wù)、更便捷的用戶體驗為目的而進行的有益擴展。調(diào)查中,發(fā)現(xiàn)國內(nèi)外有類似的產(chǎn)品,但是由于需求量比較少,導(dǎo)致價格比較昂貴,而且沒有統(tǒng)一的標準,系統(tǒng)難以升級,出現(xiàn)故障維護難度也比較大。 本文所討論的系統(tǒng)包括：CAN通信總線部分、以太網(wǎng)通信部分、火情檢測部分、視頻監(jiān)控部分、視音頻對講部分、溫濕度采集部分、信息發(fā)布部分。其中,視頻和音頻信號基于網(wǎng)絡(luò)傳輸,其他控制信號和數(shù)據(jù)信號由CAN總線傳輸。本系統(tǒng)完成了輕軌運行中的視頻監(jiān)控、音視頻對講、導(dǎo)航、報站和異常情況報警等功能。 在本文所討論的系統(tǒng)中詳細的介紹了基于MSP430、LPC2378和S3C2410等嵌入式處理器的硬件系統(tǒng)的設(shè)計,講解了FPGA設(shè)計相關(guān)知識,涵蓋了信號采集、信號傳輸、信號處理電路的基本設(shè)計。成功實現(xiàn)了基于MSP430的CAN通信節(jié)點,探索了工業(yè)環(huán)境中提高系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法。設(shè)計了基于以太網(wǎng)的視頻和語音通話功能。在工業(yè)強度CAN總線的基礎(chǔ)上完成了火情預(yù)警和檢測系統(tǒng)和溫濕度監(jiān)控系統(tǒng),對輕軌火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、原理、設(shè)置原則等方面提出一系列建議方案及措施。對實現(xiàn)可行的輕軌運行輔助系統(tǒng)提出了展望,指出了系統(tǒng)中的不足之處及改善方法。
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：TP368.1;U239.3
【圖文】：

顯示8X16的ASCn碼和16X16的GB2312漢字編碼。可以實現(xiàn) LED顯示屏出現(xiàn)閃爍、反白、‘漫刷新、上下移動、左右滾動等特殊顯示效果[’2]。圖3.16一3.18分別為LPC2378與漢字庫連接原理圖、LPC2378與SDRAM連接原理圖、LPC2378與FPGA通訊原理圖。圖3.16漢字庫連接原理圖 Fig.3.16Theinterfaceofread一writeChineseeharaeterlibrary 3.7.2LEO驅(qū)動電路為了達到LED驅(qū)動的時序要求，該模塊由FPGA直接驅(qū)動LED屏幕。FPGA采用 AlteraCyclone系列產(chǎn)品，價格低廉，功能強大。FPGA和ARM7之間通過FO口直接連接，模擬SPI時序進行通信，ARM7根據(jù)上位機的命令，生成需要顯示的字模，然后將需要顯示的字模數(shù)據(jù)寫入到FPGA內(nèi)部RAM中，F(xiàn)PGA讀取RAM中內(nèi)容后進行顯示。

星型拓撲結(jié)構(gòu)，可拓展性強，同時可以采用冗余連接方式。(4)系統(tǒng)總線結(jié)構(gòu)各部分之間通過總線相連如圖2.2所示，數(shù)據(jù)量大的視頻音頻監(jiān)控部分以及可視化對講部分通過網(wǎng)絡(luò)連接，數(shù)據(jù)量小實時性要求高的其它部分通過CAN總線連接。主機通過網(wǎng)口和USB一CAN服務(wù)器接入兩個總線網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的收集分析和指令的下發(fā)。前后駕駛室內(nèi)的兩臺主機通過網(wǎng)絡(luò)直接相連，并實現(xiàn)雙機的熱備份，從而保證系統(tǒng)的可靠運行。信息發(fā)布部分環(huán)境監(jiān)控部分火情監(jiān)控部分視頻音頻監(jiān)控部分可視化對講部分圖2.2現(xiàn)場總線連接圖 Fig.2.2FieldbusconLneetiondiagram2.3火焰報警系統(tǒng)設(shè)計方案火災(zāi)是指可燃物失去控制的燃燒，隨著社會財富的積累，火災(zāi)給人類造成的危害不斷擴大，不僅會損壞物質(zhì)則一產(chǎn)，而且直接威脅生命安全。輕軌是公交系統(tǒng)的重要組成部分，輕軌車廂內(nèi)人員密度大、活動空間狹小，處于高速移動狀態(tài)時，一旦發(fā)生火災(zāi)會造成極大的人員傷亡、經(jīng)濟損失。而且快速運動的輕軌上發(fā)生火災(zāi)

本系統(tǒng)有兩臺互相熱備份的服務(wù)器作為中心主控節(jié)點，以CAN總線和以太網(wǎng)為連接紐帶，把一定規(guī)模的嵌入式數(shù)據(jù)采集和控制終端連接在一起，并實現(xiàn)需要的功能。系統(tǒng)硬件整體設(shè)計如圖3.1所示(這里只表示了主機工作時候的情況)。主控中心由兩臺互為備份的PC機構(gòu)成，通過串口連接到GPS設(shè)備，通過網(wǎng)口與系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)部分通信，通過USB與系統(tǒng)中的CAN節(jié)點通信。兩臺主控中心分別部署在輕軌兩端的駕駛室之中。在本章將按照各部分在硬件系統(tǒng)中的依賴關(guān)系依次介紹主控中心、視頻音頻監(jiān)控、CAN總線節(jié)點、可視化對講系統(tǒng)、溫度濕度采集節(jié)點、火情監(jiān)控系統(tǒng)、信息發(fā)布系統(tǒng)、可視化對講部分。

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 胥清華;李強;;CAN總線發(fā)展與其他總線的比較[J];電氣技術(shù);2011年07期

2 齊翠巧;;基于嵌入式CAN總線的遠程工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計[J];自動化技術(shù)與應(yīng)用;2011年06期

3 宋相慧;;基于TMS320F206的CAN現(xiàn)場總線的嵌入式網(wǎng)關(guān)設(shè)計[J];信息技術(shù);2011年07期

4 尉鑌;楊希斌;郭懷東;;智能生產(chǎn)輔助控制系統(tǒng)在變電站中的應(yīng)用[J];電力科學與工程;2011年06期

5 邢麗華;王慶豐;;基于DSP的電液比例方向閥頻率特性測控系統(tǒng)設(shè)計[J];傳感器與微系統(tǒng);2011年08期

6 吳鵬;汪秉文;;基于CAN總線的智能控制器的設(shè)計[J];艦船電子工程;2011年09期

7 孫志勇;;Earth Vision地質(zhì)建模輔助系統(tǒng)的設(shè)計及應(yīng)用[J];石油化工高等學校學報;2011年04期

8 于劍鋒;;基于ARM9的嵌入式數(shù)控系統(tǒng)的研究[J];機電工程技術(shù);2011年05期

9 李巖;楊世文;李鵬宇;;基于CAN總線的LabVIEW發(fā)動機測試虛擬系統(tǒng)的設(shè)計[J];儀器儀表用戶;2011年04期

10 沈蘇海;喬紅宇;;基于冗余LAN&CAN總線設(shè)計的船舶報警及監(jiān)控系統(tǒng)[J];船電技術(shù);2011年06期

相關(guān)會議論文 前10條

1 武震華;張慧芳;;海上平臺原油發(fā)動機輔助系統(tǒng)設(shè)計[A];第十五屆中國海洋（岸）工程學術(shù)討論會論文集(下)[C];2011年

2 Joe Chong;Peter Brown;王磊;;水平定向鉆進輔助系統(tǒng)[A];2011年非開挖技術(shù)會議論文集[C];2011年

3 李惠;胡波;;杭州鋼鐵集團公司ERP計量輔助系統(tǒng)[A];冶金企業(yè)MES和ERP技術(shù)實踐論文集[C];2005年

4 賀學林;李夏玉;黃洪鋒;王逸民;陳江華;;中西醫(yī)結(jié)合在慢性移植腎腎病(CAN)中應(yīng)用概況[A];第十一屆全國中西醫(yī)結(jié)合腎臟病學術(shù)會議論文匯編[C];2010年

5 宋東虹;朱東梅;陳小華;馮朝昀;;淺談CAN技術(shù)在城市客車上的應(yīng)用[A];第七屆河南省汽車工程科技學術(shù)研討會論文集[C];2010年

6 崔民;杜志江;路同浚;;機器人化遙控鏟掘機現(xiàn)場CAN總線控制系統(tǒng)研究[A];2001系統(tǒng)仿真技術(shù)及其應(yīng)用學術(shù)會議論文集[C];2001年

7 馬云東;;礦建施工計劃優(yōu)化計算機輔助系統(tǒng)及應(yīng)用[A];全國青年管理科學與系統(tǒng)科學論文集（第2卷）[C];1993年

8 章旋;;發(fā)展輔助系統(tǒng)控制技術(shù)提高發(fā)電企業(yè)競爭力[A];加入WTO和中國科技與可持續(xù)發(fā)展——挑戰(zhàn)與機遇、責任和對策（上冊）[C];2002年

9 王貴平;趙忠新;莊建華;黃流清;吳惠涓;張琳;彭華;由振東;;REM睡眠剝奪與恢復(fù)對大鼠空間記憶及海馬CaN的影響[A];第三屆中國睡眠醫(yī)學論壇論文匯編[C];2009年

10 牛偉;;基于CAN總線的車載稱重系統(tǒng)[A];合作 發(fā)展 創(chuàng)新——2008(太原)首屆中西部十二省市自治區(qū)有色金屬工業(yè)發(fā)展論壇論文集[C];2008年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 戚善成;江蘇省無錫市 客車裝環(huán)視輔助系統(tǒng)[N];中國安全生產(chǎn)報;2011年

2 記者 王龍飛　通訊員 杜朝安 馮會芳;晉煤集團煤礦救援信息及輔助系統(tǒng)研究取得成功[N];山西經(jīng)濟日報;2011年

3 本報記者 黃超　特約記者 王余根 邱柏星;輔助系統(tǒng)：教育有了好幫手[N];解放軍報;2010年

4 寶龍;駐車輔助系統(tǒng)帶來輕松駕駛體驗[N];貴陽日報;2008年

5 佳宣;本鋼板材將收購本鋼集團資產(chǎn)[N];現(xiàn)代物流報;2006年

6 陳海青;登錄輔助系統(tǒng)　一切盡在掌握[N];中國稅務(wù)報;2006年

7 張國軍邋趙國真 武興林;輔助系統(tǒng)把關(guān) 企業(yè)挽回損失[N];中國稅務(wù)報;2008年

8 童娜;發(fā)揮智能化安全輔助系統(tǒng)作用[N];經(jīng)濟日報;2007年

9 汪寧浦 冷冀;農(nóng)行江蘇分行運行管理輔助系統(tǒng)簡介[N];中國城鄉(xiāng)金融報;2006年

10 沈新華;制動輔助系統(tǒng)：讓你更安全[N];解放日報;2003年

相關(guān)博士學位論文 前10條

1 張磊;基于駕駛員特性自學習方法的車輛縱向駕駛輔助系統(tǒng)[D];清華大學;2009年

2 胡桂芹;甲基汞致腦發(fā)育損傷及PKC和CaN介導(dǎo)的細胞周期負向調(diào)控[D];吉林大學;2010年

3 曹萬科;CAN協(xié)議車載網(wǎng)絡(luò)若干關(guān)鍵理論研究[D];東北大學;2008年

4 束根榮;基于CAN網(wǎng)絡(luò)控制的新型信息顯示系統(tǒng)研究[D];中國科學技術(shù)大學;2010年

5 金海松;轎車信息集中控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究[D];武漢理工大學;2005年

6 高銳;免疫抑制劑致慢性移植腎腎病的非免疫學機理研究[D];四川大學;2005年

7 蔡慧林;基于CAN的DNC系統(tǒng)單元級設(shè)備通信與實時調(diào)度[D];蘭州交通大學;2011年

8 王永奇;履帶式智能全液壓推土機關(guān)鍵技術(shù)研究[D];長安大學;2008年

9 葛英輝;輪式驅(qū)動電動車控制系統(tǒng)的研究[D];浙江大學;2005年

10 趙守華;NFAT蛋白各亞型在非小細胞肺癌組織中的表達及其臨床意義[D];中國協(xié)和醫(yī)科大學;2008年

相關(guān)碩士學位論文 前10條

1 閔建;基于Web的學習輔助系統(tǒng)[D];東南大學;2004年

2 崔鴻璐;基于普適計算的老年人輔助系統(tǒng)[D];上海交通大學;2011年

3 吳中鼎;海上搜救輔助系統(tǒng)研究[D];中國海洋大學;2003年

4 任睿;基于C/S模式的發(fā)射機房技術(shù)和管理輔助系統(tǒng)[D];西安電子科技大學;2008年

5 吳和群;基于SOA的招生輔助系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D];內(nèi)蒙古師范大學;2010年

6 陳孝偉;流通企業(yè)物流配送輔助系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)[D];浙江大學;2002年

7 袁利大;輕軌運行輔助系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D];大連理工大學;2011年

8 鄭保磊;基于dsPIC6014的CAN總線高低溫箱監(jiān)控系統(tǒng)[D];北京交通大學;2010年

9 周雅寧;核電廠重要的核輔助系統(tǒng)建模研究及應(yīng)用[D];上海交通大學;2010年

10 唐浩波;基于CAN總線技術(shù)的輻射監(jiān)測系統(tǒng)的研制[D];成都理工大學;2010年

本文編號：2777579