地铁隧道噪声强度监测装置设计

地铁隧道噪声强度是反映地铁设施故障的重要指标,为了提高地铁隧道噪声强度的监测效率与精度,研制了地铁隧道噪声强度监测装置。该装置由塑料外壳、集成电路主板、集成电路从板和噪声变送器等器件组成。集成电路主板自动检测噪声变送器输出信号,计算隧道内噪声强度,并通过USART接口将其发送到集成电路从板。集成电路从板将噪声强度数据记录在SD卡TXT文件中,并在液晶模块上显示噪声强度。该设计方案采用模块化设计,具有架构简单、自动检测和精度高等诸多优点,能够为工程师提供准确的噪声强度数据用于分析。

基于MC9S12G128MLL单片机的地铁列车速度表设计方案

随着地铁列车运行时间的累积,车轮出现磨耗,车轮直径变小,导致地铁列车速度表显示的速度值不准确。基于MC9S12G128MLL单片机,设计地铁列车速度表。提出地铁列车速度表设计要求,分析地铁列车速度表设计原理和硬件结构,设计地铁列车速度表硬件电路和软件,并在单片机开发板平台上开展模拟试验。试验结果证明,速度表设计方案可行。

一种简易式铁道车辆速度表测试装置设计

为了实现检修人员对铁道车辆速度表快速便捷的测试,研制了一款简易式速度表测试装置。该装置以Atmega32单片机为核心,通过配置单片机内部PWM模块寄存器数值,控制发出不同频率的矩形波信号,经高速光耦合MOS管的隔离和放大后,输出与速度表匹配的矩形波信号。该矩形波信号对应的速度信号自动从5km/h开始,每隔2s增加5km/h速度信号直至95km/h后,保持不变。与此同时,单片机驱动1602液晶屏上显示当前矩形波的频率和对应速度值,输出信号精准。

基于N76E003AT20型单片机的智能时间继电器设计

为解决目前市场上时间继电器无法实现多时间点的定时控制且无法使用上位机软件对定时参数进行快速配置,无法满足工业自动化设备实际需求的问题,研制了基于N76E003AT20型单片机的智能时间继电器。该时间继电器是以N76E003AT20型单片机为核心,由单片机电路、通信刷机电路、24 V转5 V转换电路、显示电路、时钟芯片电路和输出控制电路组成,实现对时间智能控制。该智能时间继电器具有体积小、集成度高等特点,值得推广应用。

地铁供电接触轨振动检测装置设计研究

当供电接触轨振动的位移量过大时,将对接触轨造成损伤,因此地铁工程师需不定期监测供电接触轨振动情况并记录。为方便地铁工程师监测供电接触轨振动情况,研制了地铁供电接触轨振动位移量检测装置。该装置以STM32F103R8T6型ARM芯片为核心,实时检测振动变送器输出的4 mA~20 mA模拟电信号,计算振动位移量数值,并驱动ARM内部RTC模块生成日期和时间信息,每隔10 ms将日期、时间和振动位移量数值记录1次,将该数据记录在TF卡的TXT文件中。该装置对供电接触轨振动位移量的监测效果理想且成本低廉,值得在轨道交通行业内推广应用。

电力开关柜内部温度远程监测装置设计

电力开关柜是电力系统的重要组成部分,其可靠性直接决定系统的稳定性。电力开关柜可靠性很大程度上受制于开关柜内部温度,电力开关柜内部温度异常将会导致严重后果。为便于工程师及时掌握电力开关柜内部温度变化情况,研制了电力开关柜内部温度远程监测装置,实时监测温度并通过短信方式对外发送温度信息。该装置以STC12C5A16S2芯片为核心,实现对电力开关柜内部温度的监测,并每隔1 h发送一次信息到指定工程师手机,供电力工程师分析。该装置设计方案具有体积小、价格低廉和性能可靠等诸多优点。

地铁列车蓄电池组车下深度充放电试验研究

在地铁运营过程中,由于列车蓄电池组长期浮充供电,浅充浅放,产生“记忆效应”,使得蓄电池组容量变小,出现明显充放电失效情况。当发生上述情况后,可通过深度充放电试验对蓄电池组容量进行恢复。因此,需定期将蓄电池组从地铁列车上拆下,利用恒流充放电机对其进行深度充放电试验。文章重点研究地铁列车蓄电池组车下充放电试验方案。

地铁轨道工程车PLC高/低电平输入信号隔离降压板设计

轨道工程车电气控制系统的高/低电平信号电压一般为DC 110 V/0 V,而PLC高/低电平信号输入接口额定电压一般为DC 24 V/0 V和AC 220 V/0 V,因此,PLC无法直接应用到轨道工程车的电气控制系统中。为解决输入接口电压等级不匹配的问题,研发设计PLC高/低电平输入信号隔离降压板。隔离降压板主要由TLP521-4型光耦芯片、发光二极管、电阻和接线端子组等电子元件构成,经仿真试验验证,效果良好。

地铁列车调试用可编程无线遥控开关设计

在地铁列车维修后,需进行调试。在调试过程中,常需1个按键对应多路信号的遥控操作。为此,研制可编程无线遥控开关。遥控开关由遥控器和可编程接收模块组成。遥控器为通用遥控器,可编程接收模块内部安装有与遥控器配套的解码接收板和单片机等主要器件。单片机用于检测解码接收板输出的信号,并根据内部程序控制8路继电器通道输出,实现开关功能。通过编写不同程序,可实现不同功能,实现遥控器4个按键与8路继电器通道不同的对应关系。经模拟试验验证,设计方案能实现预设功能。

复杂工况条件下地铁多列车优化操纵综合节能控制方法及实现

为构建由弯道、坡道混合组成的复杂工况下的地铁多列车协同调度的能量回收模型、列车调度时刻表模型,进而研究多列车协同利用制动能量及行车调度综合节能控制方法,提出了一种矩阵离散算法,该方法将列车时刻表、运营工况、线路信息、制动点位等参数进行分解、离散并编码,最后构建列车优化操纵控制与能量回收模型。通过调研国内地铁再生能量装置应用现状,系统分析了不同再生能量回收装置应用的优势与不足,进一步以车站运营实际轨道线路为对象,搭建复杂工况多列车优化操纵综合节能矩阵控制模型。以此为基础,建立多列车节能优化操纵节能控制指导系统,并将车站运营数据与指导系统数据进行对比分析。结果表明,该方法可有效构建复杂工况条件下的多列车协同利用再生能量优化操纵模型,提升再生能量利用效率。

地铁站台屏蔽门控制器输入/输出板测试装置设计

为了便于排查青岛地铁3号线站台屏蔽门控制器输入/输出板偶发故障,提高故障诊断效率,设计屏蔽门控制器输入/输出板测试装置。测试装置由上位机和下位机2部分组成,两者通过RS485通信。测试装置包括手动和自动2种工作模式。在手动模式下,通过在操作界面勾选对应信号选择框,控制下位机发出指定信号;在自动模式下,上位机软件通过读取C盘目录下的TXT指令文件,控制下位机发出指定信号。测试装置已应用到青岛地铁3号线站台屏蔽门控制器输入/输出板测试中,取得良好效果。

基于CAN总线的地铁列车空调温度控制性能测试用分布式温度检测系统研制

为了便于开展地铁动车组空调温度控制性能试验,实现多点远距离检测和显示每辆车车内温度,提出基于CAN总线的空调温度控制性能试验用分布式温度检测系统设计要求。介绍温度检测系统结构、温度检测模块的硬件和软件组成,并开展验证试验。试验结果表明,温度检测系统设计能够满足设计要求。

地铁列车测试用矩形波信号隔离放大装置设计

常规信号发生器输出的矩形波信号最大幅值只有10 V,无法直接用于测试地铁列车牵引系统IGBT驱动板,因此,研制矩形波信号隔离放大装置。该装置可将信号发生器输出的矩形波信号幅值由5 V~10 V,转换为15 V~25 V。介绍隔离放大装置组成,以及隔离放大装置集成电路的设计内容。经验证,隔离放大装置具有对信号发生器输出矩形波的隔离和放大作用,输出波形无失真,并具有保护信号发生器及外部供电电源不被损坏的功能。

基于US-100模块的地铁车辆轮径测量装置设计

地铁车辆经常出现轮对磨耗现象,轮对不断变小,故需要检修技术人员定期对车辆轮对直径进行测量。传统的测量方法过于繁琐,测量时间较长。为了提高车辆轮对直径测量效率,研制了一款地铁车辆轮对直径测量装置。该装置以US-100型超声波测距模块为检测模块,以STM32F103ZET6型ARM芯片为控制核心,定期自动测量和计算车辆轮对直径数据,并自动将测量的轮径数据记录在自身SD卡的TXT文本中,其精度可满足测量需求,自动化程度高,大大提高了车辆轮径的测量效率,值得在行业内推广应用。

地铁车辆试验用可输出不同电压等级的电源装置

开展地铁车辆车门系统和乘客信息系统等静态试验时,需使用输出不同电压等级的电源装置。为此,选用WD12-110S12B1型电源模块、7805电源转换芯片、电容、二极管和LED等电子元件,研发可输出DC 5 V,DC 12 V和DC 110 V的电源装置,并对电源装置进行验证试验。试验结果表明:电源装置在额定输出功率条件下,输出电压和纹波电压满足设计要求。

一种高精度拉力远程检测装置设计

为满足实际应用的需求,设计了一种特殊的拉力检测装置。该装置拉力检测主体与显示界面是分离的,主要由1个拉力变送器、集成电路板1、集成电路板2、1个DC 24 V电源、AC 220 V电源1和AC 220 V电源2组成。集成电路板1和2均是以STM32F103ZET6的ARM芯片为核心,集成电路板1负责采集拉力数值,集成电路板2负责驱动触摸屏显示拉力数据,两者之间采用2.4 GHz无线通信连接。该装置具有智能化、体积小、结构简单、使用方便和价格低廉等特点,值得在行业内推广使用。

地铁车载电视检测用微型VGA信号发生器设计

车载电视是地铁车辆中故障率较高的设备之一,时常出现黑屏、蓝屏和花屏等画面异常现象,此时需快速诊断和确定故障原因,更换故障设备。对于车载电视画面异常现象,传统的检测方法是:更换新的车载电视,检测电视画面是否正常,若电视画面仍不正常,则可排除电视自身故障,确定故障设备为PIDS主机,此时更换新的PIDS主机即可。为快速确定车载电视画面异常现象是否由电视自身问题引起,需研制微型VGA信号发生器,该装置以FPGA芯片为核心,由该芯片读取ROM内部图像信息,通过“权电阻网路”驱动显示动态图像信息。该装置结构简单、信号稳定、便于携带、方便检测且价格低廉。

一种智能化的内燃机车柴油机仪表研制

内燃轨道机车需在司机操纵台上显示柴油机的水温、驱动马达的蓄电池电压、机油的压力和温度。为解决传统方式在司机室操纵台上安装油压表、油温表、水温表和电压表以及在柴油机及其周边设备安装4种相关配套的传感器给轨道机车设计与制造带来的问题,研制了基于SAE J1939协议的柴油机CAN通信仪表。该仪表通过CAN通信接口与柴油机ECU模块对应的CAN针脚直接相连,以获取柴油机ECU广播出的柴油机冷却水温、驱动马达的蓄电池电压、机油压力和温度等重要数据,并将其集中显示在液晶屏上。该设计方案具有结构简单、安装方便、价格低等特点,值得在内燃轨道机车上推广应用。

可编程RS232串口式工业矩阵数字键盘设计

因传统的键盘接口无法与工业控制器连接,为了降低控制系统的材料成本,实现简易数字键盘与工业控制器直接连接,设计了一款新型的可编程RS232串口式矩阵数字键盘。该键盘是以微控制器芯片为核心,微控制器不断循环对4×4矩阵键盘进行行列扫描来确定键盘数值;键盘配置有小型液晶屏,实时显示键盘数值,并通过RS232通信接口将键盘数值组合发送至外部工业控制器;使用者可以根据实际设计需求,自行修改键盘微控制器芯片内部的程序,使得键盘实现不同的RS232通信协议。

一种欠压和过压检测与控制装置设计

工业AC 220 V电源系统偶尔发生电压过高或过低情况,其危害较大。为了避免该故障对电气负载造成较大伤害,设计了一种欠压和过压检测与控制装置。该装置由电压变送器、蓄电池和集成电路板三大部分组成,其中集成电路板由硬件和程序组成。该检测与控制装置可多次反复修改正常电压的上、下限数值,其内部Atmega8单片机可根据交流电压数值、正常电压上下限值控制欠压输出控制电路和过压输出控制电路。该设计方案效果非常理想,值得在工业行业内推广应用。