铁路空调客车柴油发电机组微机监控系统的设计开题报告（定稿）

第一篇：铁路空调客车柴油发电机组微机监控系统的设计开题报告（定稿）

华东交通大学毕业设计（论文）华东交通大学毕业设计（论文）开题报告书
课题名称 课题来源 学生姓名 铁路空调客车柴油发电机组微机监控系统的设计 工程设计 晁海斌 课题类型 学 号 AY 导 师 专 业
罗世民

20070610040117

机械电子工程

开题报告内容： 铁路空调客车发电机组控制与监测现状 现状： 铁路空调客车发电机组控制与监测现状 随着国民经济的发展和人民生活水平的提高,我国铁路为提高旅客旅行的舒适度已大 量开行了空调列车。空调列车供电的主要方式是由安装在车上的柴油机发电机组，即发动 机组供电。目前,我国铁路空调客车柴油发电机组仍采用继电器联锁控制与仪表监测系统, 这种监控方式不可避免地存在着两个问题:(1)采用继电器联锁的控制方式,由于触点多且长时间有大量的电流,不可避免地造成 控制系统的寿命短、可靠性差、维修工作量大、故障不容易查找等问题。(2)采用仪表监测方式无法自动记录相关数据,而按《客车空调三机检修及运用管理规 程》,发电车运行时每隔一小时要记录一次数据,按每次列车单程运行时间为 12-13 小时计 算,则一个往返需要记录近700 个数据,增加操作人员的劳动强度。选题的目的和意义： 选题的目的和意义 本课题所要研究的就是解决铁路空调发电车仍采用继电器连锁控制所产生的问题，所 以本课题具有一定的理论意义和实用价值。而 MCGS 组态软件以其优异的特性在铁路空调发电车监控系统可以获得很好的应用, 该微机监控系统能保证铁路空调客车柴油发电机组各设备稳定运行,提高设备运行的可靠 性与经济效益,是改造铁路空调客车柴油发电机组目前监控系统的切实可行的方案。因此, 应用以三凌 FX-2N 型 PLC 为下位机、北京昆仑通态公司的 TPC1521H 型触摸屏为上位 机,利用 MCGS 编制上位机应用软件的铁路空调客车柴油发电机组微机监控系统,可提高 设备运行的可靠性与经济效益。

方法及预期目的： 掌握现有铁路空调客车柴油发电机组电气控制的结构及工作原理，分析其主要存在的 问题及改进措施。参考有关 MCGS 组态软件以及 PLC 的资料，并根据柴油发电机组微机监 控系统的现实需要，学习如何应用 MCGS 组态软件并且掌握三菱 FX 系列 PLC 的工作原理及 应用。并由此设计出控制电路和监控程序，最终实现系统的功能要求，在这个过程中学习和掌握系统设计的基本方法。

指导教师签名：

日期：

课题类型：（1）A—工程设计；B—技术开发；C—软件工程；D—理论研究；（2）X—真实课题；Y—模拟课题；Z—虚拟课题（1）（2）均要填，如 AY、BX 等。、

第二篇：铁路客车安全监控系统可行性报告

前言

铁路是我国国民经济的大动脉，铁路客运长期以来在我国人员运输中起着举足轻重的作用。因此，铁路客车安全作为关系到国家和旅客生命财产的大事，一直受到国家和铁道部的重视。伴随改革开放的深入和国民经济的发展，铁路客运中的各种治安事故隐患也逐渐增加，各种意外突发性事故，如：恶性火灾、爆炸、车外飞物伤入以及违法分子车上行凶作案等，严重威协着国家和旅客生命财产的安全。因此，改进车上治安监控治理手段，提高治安工作效率，增强车上治安监控能力，以适应维护铁路客运安全的需要，是一个急需解决的现实问题。非凡是我国铁路“九五”发展规划，提出了高速、重载、大密度的发展方向，其中对铁路运输的安全提出了更高的要求，作为重中之重的铁路客运安全，必然要给予足够的重视，而降低犯罪及意外事故的最有效途径则是预防，运用先进的技术手断，在铁路客车内警戒可能发生的侵入行为，对发生的突发事故及时捕捉和记录相关影像，是铁路客车安全监控系统大显身手之处。以可靠适用的设备和先进的技术给国家铁路运输及广大乘客的安全提供有效的防护措施，是铁路客车安全监控系统追求的目标，防范胜于救灾，责任重于泰山。

一、产品说明

本系统目的在于设计一种客车安全监控装置能使列车乘警、列车长及工作人员在任意一节车厢乘务室内，通过监视器对任意一节车厢的状况进行监控观察，同时通过每节车厢乘务室内的控制分机对车厢内可疑动态进行录像，非凡是在车厢内发生紧急事故时，能及时采取措施予以处理，保障铁路客车的安全运营。铁路客车安全监控系统是由摄像镜头、车厢控制分机、控制主机、录像机、监视器以及传输电缆终端插座，有利于工作人员在任何一节车厢乘务室，通过袖珍监视器对每个车厢进行观察监视，同时可以通过控制分机键盘对被控点进行定时观察、录像、切换，并且通过控制分机数码显示器识别被控车厢地点。此外通过车厢控制分机改址键对每节车厢进行任意调度、任意编组，控制主机、录像机及监视器设置客车任意一节车厢乘务室内，摄像头上的DV12V电源线经客车乘务室顶部并通过变压整流装置接乘务室AC220V电源，摄像头上的视频线经乘务室顶部，并由乘务室一角下车底进入车底的传输系统，每节车厢两端均固定有JL16〈该连接器防水、防雪、防震、快速连接〉机车专用连接器且与相邻车厢相应连接，使每节车厢的信号输送到监控中心主机的输入端，控制主机的视频输出端连接录像机的视频输入端，录像机的视频输出端连接监视器的视频输入端。

二、专利技术说明 该系统装置的第一代产品KA－318型铁路客车保安监控系统是由铁道部宝鸡工程机械厂职工技协樊川生等人员于一九九六年五月开始研制，一九九七年完成了系统基本电路原理并生产出整套系统装置，同年八月向国家专利局申请了专利，专利号为9723995260.一九九八年经长达一年多时间走访用户，非凡是在走访铁道部成都局、新疆局、郑州局、上海局等有关部门过程中，一致肯定了该系统的实用性及先进性，同时提出了部分改进建议，如：①原设计总监控中心设在广播室，不便于治安及工作人员操作使用;②由于视频成相过多，不便于调车和甩车挂车，有时甚至造成图像信号错乱和丢失：③选用车厢两端视频连接插头、插座不是机车专用连接器，该插头不防水、抗震性能差，达不到防护要求，不便于工作人员调车操作使用。鉴于上述问题，我们自己于一九九八年底开始对整个设计进行了反复改进，重新设计，于一九九八年五月份完成了重新设计改进工作，改进后的系统比原第一代设计完全上一个台阶，同时由我们个人向国家专利局申请了新型铁路客车安全监控系统专利，现已获国家专利授权，专利号为99234664.9，该专利权属我们个人所有。

三、产品用途及特点

1、本产品系铁路客运安全高科技尖端产品，采用目前国际上较先进的CCD摄像技术研制而成，它通过微电脑控制主机循环显示或定位显示监视图像，能使列车工作人员在总监控台或任意一节车厢随时观察把握各车厢内的安全状况，非凡是在车厢内发生紧急情况时，能及时采取措施予以处理，保障铁路客车安全运行。

2、当车厢内发生盗窃、抢劫等犯罪活动时，公安人员可迅速到现场予以打击，同时总监控台能将犯罪分子的作案情节录制下来，为破案提供重要资料，使破案率提高，破案时间缩短，维护了铁路客车的治安秩序。

3、当车厢内发生火灾等其它恶性事故时，能及时发现并组织有关人员赶赴现场抢救，并能及时通知铁路沿线有关单位采取紧急措施予以配合，能把损失降到最低限度，以免给国家和人民生命财产造成重大损失。该系统具有如下特点：〈1）成像质量高。在白天、黑夜、隧道、高压磁场等情况下，都能够保证图像清楚、稳定、真实，及时地反映旅客车厢内的情况。抗震性能强。在列车由于起动、制动以及颠簸路况造成车身震动、晃动情况下，仍能正常工作。体积小巧、操作简便，便于安装和隐蔽。〈5〉可驳接车载电源。性价优越，适合我国铁路客运现状。

四、设计方案及工作原理。

五、市场前景与经济效益分析

1、市场前景分析：随着我国铁路现代化建设的飞速发展，铁路客运治理也必然是由粗放型转向科技型，落后的治理方式必将不断被越来越先进的治理方式取代，开发研制铁路客车安全监控系统，顺应科技潮流，提高铁路安全治理水平，以低投入、高效益为宗旨，对铁路客车安全运输治理升级是一个突出贡献。具初步了解，全国每年各铁路局安全治安防范损失赔偿高达几千万元损失费，但国家及铁道部，各铁路局对安全治安工作非常重视，年年抓、月月抓、天天强调，结果还是不容乐观，案件不断出现，给广大旅客造成一种心理压力。面对铁路客车安全监控治理尚属空白的巨大市场，该监控系统的开发推广和使用，将有效地提高铁路客运治理水平和稳定铁路客运治安秩序，促进铁路客运经济效益的提高。由于该装置具有国内外先进水平，已获专利，且已于一九九七年列铁道部科技发展计划。故不会形成市场无序竞争现象，完全可垄断市场，加之该装置己在成都铁路局、新疆铁路局现场安装测试，监控车厢内范围达96%，图像清楚，得到试用单位的认可和好评，成都局、新疆局都有安装该装置的意向。假如该装置能得到铁道部车辆局等部门的大力支持和组织推广，则市场前景不可估量。据我们对全国客车总量进行初步估算，全国现在运行的客车数量在5000对左右投资：

①场地：3~4间房 ②流动资金：50万元： ③固定资产：无需固定资产： 用工情况：

①现场安装人员：5~6人年产量：100套;年产值：〈产品售价，黑白13万元/套：彩色19万元/套〉，按黑白计算：10013＝1300万元;成本：900万元

①材料费：10065＝650万元：5万元：

③安装人员工费〈6人安装〉：10万元〈每台1000元，人均1.6万元）： ④治理人员费：5万元： ⑤治理费：20万元;⑥税收：年利润：400万元。

第三篇：铁路客车安全监控系统可行性报告

铁路客车安全监控系统可行性报告

（一）系统背景：

铁路是我国国民经济的大动脉,铁路客运长期以来在我国人员运输中起着举足轻重的作用。因此,铁路客车安全作为关系到国家和旅客生命财产的大事,一直受到国家和铁道部的重视。伴随改革开放的深入和国民经济的发展,铁路客运中的各种治安事故隐患也逐渐增加,各种意外突发性事故,如:恶性火灾、爆炸、车外飞物伤入以及违法分子车上行凶作案等,严重威协着国家和旅客生命财产的安全。因此,改进车上治安监控管理手段,提高治安工作效率,增强车上治安监控能力,以适应维护铁路客运安全的需要,是一个急需解决的现实问题。特别是我国铁路“九五”发展规划,提出了高速、重载、大密度的发展方向,其中对铁路运输的安全提出了更高的要求,作为重中之重的铁路客运安全,必然要给予足够的重视,而降低犯罪及意外事故的最有效途径则是预防,运用先进的技术手断,在铁路客车内警戒可能发生的侵入行为,对发生的突发事故及时捕获和记录相关影像,是铁路客车安全监控系统大显身手之处。

（二）系统目标：

以可靠适用的设备和先进的技术给国家铁路运输及广大乘客的安全提供有效的防护措施,是铁路客车安全监控系统追求的目标,防范胜于救灾,责任重于泰山。

（三）系统总体功能结构及主要义务流程

本系统目的在于设计一种客车安全监控装置能使列车乘警、列车长及工作人员在任意一节车厢乘务室内,通过监视器对任意一节车厢的状况进行监控观察,同时通过每节车厢乘务室内的控制分机对车厢内可疑动态进行录像,特别是在车厢内发生紧急事故时,能及时采取措施予以处理,保障铁路客车的安全运营。铁路客车安全监控系统是由摄像镜头、车厢控制分机、控制主机、录像机、监视器以及传输电缆(视频电缆一根、控制电缆RWP-5×075一根〉等器材组合而成。摄像镜头固定在客车车厢内走廊端头上方,车厢控制分机安装在每节车厢乘务室内,每个车厢控制分机带有监视器输出〈视频信号)终端插座,有利于工作人员在任何一节车厢乘务室,通过袖珍监视器对每个车厢进行观察监视,同时可以通过控制分机键盘对被控点进行定时观察、录像、切换,并且通过控制分机数码显示器识别被控车厢地点。此外通过车厢控制分机改址键对每节车厢进行任意调度、任意编组,控制主机、录像机及监视器设置客车任意一节车厢乘务室内,摄像头上的DV12V电源线经客车乘务室顶部并通过变压整流装置接乘务室AC220V电源,摄像头上的视频线经乘务室顶部,并由乘务室一角下车底进入车底的传输系统,每节车厢两端均固定有JL16〈该连接器防水、防雪、防震、快速连接〉机车专用连接器且与相邻车厢相应连接,使每节车厢的信号输送到监控中心主机的输入端,控制主机的视频输出端连接录像机的视频输入端,录像机的视频输出端连接监视器的视频输入端。

（四）系统软硬件相关总结及评价比较

本产品系铁路客运安全高科技尖端产品,采用目前国际上较先进的CCD摄像技术研制而成。

1、它通过微电脑控制主机循环显示或定位显示监视图像,能使列车工作人员在总监控台或任意一节车厢随时观察掌握各车厢内的安全状况,特别是在车厢内发生紧急情况时,能及时采取措施予以处理,保障铁路客车安全运行。

2、当车厢内发生盗窃、抢劫等犯罪活动时,公安人员可迅速到现场予以打击,同时总监控台能将犯罪分子的作案情节录制下来,为破案提供重要资料,使破案率提高,破案时间缩短,维护了铁路客车的治安秩序。

3、当车厢内发生火灾等其它恶性事故时,能及时发现并组织有关人员赶赴现场抢救,并能及时通知铁路沿线有关

单位采取紧急措施予以配合,能把损失降到最低限度,以免给国家和人民生命财产造成重大损失。该系统具有如下特点:〈1)成像质量高。在白天、黑夜、隧道、高压磁场等情况下,都能够保证图像清晰、稳定、真实,及时地反映旅客车厢内的情况。(2〉监控范围大。能反映旅客车厢内96%以上座位范围的情况和行李架上情况。(3)抗震性能强。在列车由于起动、制动以及颠簸路况造成车身震动、晃动情况下,仍能正常工作。(4)体积小巧、操作简便,便于安装和隐蔽。〈5〉可驳接车载电源。(6)性价优越,适合我国铁路客运现状。

（五）法律可行性法分析

此系统是为国家铁路安全而开发的系统，这不仅没有违反国家的法律，更是帮助维护国家的法律。

（六）技术可行性分析

铁路客车安全监控系统是由摄像镜头、车厢控制分机、控制主机、录像机、监视器以及传输电缆(视频电缆一根、控制电缆RWP-5×075一根〉等器材组合而成。所需硬件简单，软件软件可行性佳。

（七）系统的经济可行性分析

1、市场前景分析:随着我国铁路现代化建设的飞速发展,铁路客运管理也必然是由粗放型转向科技型,落后的管理方式必将不断被越来越先进的管理方式取代,开发研制铁路客车安全监控系统,顺应科技潮流,提高铁路安全管理水平,以低投入、高效益为宗旨,对铁路客车安全运输管理升级是一个突出贡献。具初步了解,全国每年各铁路局安全治安防范损失赔偿高达几千万元损失费,但国家及铁道部,各铁路局对安全治安工作非常重视,年年抓、月月抓、天天强调,结果还是不容乐观,案件不断出现,给广大旅客造成一种心理压力。面对铁路客车安全监控管理尚属空白的巨大市场,该监控系统的开发推广和使用,将有效地提高铁路客运管理水平和稳定铁路客运治安秩序,促进铁路客运经济效益的提高。由于该装置具有国内外先进水平,已获专利,且已于一九九七年列铁道部科技发展计划。故不会形成市场无序竞争现象,完全可垄断市场,加之该装置己在成都铁路局、新疆铁路局现场安装(一节车厢内)测试,监控车厢内范围达96%,图像清晰,得到试用单位的认可和好评,成都局、新疆局都有安装该装置的意向。如果该装置能得到铁道部车辆局等部门的大力支持和组织推广,则市场前景不可估量。

2、经济效益分析:

(l)投资:①场地:3~4间房(办公、业务、财务、库房各一间)·

②流动资金:50万元:

③固定资产:无需固定资产:

(2)用工情况:

①现场安装人员:5~6人(其中1~2名技术人员〉;

②管理及公关人员:4~5人。

(3)年产量:100套(5~6人安装一列客车需8-10小时);

(4)年产值:〈产品售价,黑白13万元/套:彩色19万元/套〉,按黑白计算:100×13=1300万元;

(5)成本:900万元

①材料费:100×65=650万元(黑白6.5万元,彩色9万元〉;

②房租费〈办公室):5万元:

③安装人员工费〈6人安装〉:10万元〈每台1000元,人均1.6万元):

④管理人员费(4人):5万元(每台500元,人均125万元):

⑤管理费:20万元;

⑥税收:(1300-650〉×17%=110万元;

⑦其它支出:100万元:

(6)年利润:400万元。

（八）开发时间：

1996年5月---1997年完成了系统基本电路原理并生产出整套系统装置1997年---1998年初完成了系统的反复改进及重新设计

1998年5月完成了系统的最终设计

（九）开发成本：

约1000万

（不做明细分析）

第四篇：空调系统设计开题报告

毕业论文设计开题报告 题 目 青岛市某体育馆空调系统设计 姓 名 学 院 建筑工程学院 专 业 建筑环境与设备工程 班 级 2008级02班 学 号 20082315 指导教师 2012年 3 月 27 日

一、选题依据 1.依据 随着我国人民生活水平的不断提高购买力增强。近年来修建了不少体育运动建筑并且向多元化方向发展建筑规模越来越大。装饰豪华、设施全面、多维服务集商贸、娱乐、运动、比赛为一体的高级体育运动建筑也层出不穷。体育建筑的一个流动人口众多的公共场所室内空气的温湿度、洁净度和新鲜空气量等对观众和运动员的身体健康影响很大1。因此体育建筑设施的空气环境越来越被卫生部门所重视。我国卫生防疫部门对体育建筑提出了卫生要求对较大的重点体育馆还进行过监测对一些已建的大中运动地点要求进行改造增设通风设施或加建空气调节装置。体育建筑不断的增多以及人们对室内空气的温湿度、洁净度和空气品质问题越来越重视。2意义 由于能源的紧缺节能问题越来越引起人们的重视。因此迫切需要为体育活动场所安装配置节能、健康、舒适的中央空调系统来满足人们对高生活水平的追求。因此为体育馆设计安装合适的空调系统是必要的不论是在炎炎夏季还是凛冽寒冬都能够保证观众舒适的观看比赛亦或是能够是运动员舒适的比赛或是休息。

二、分类及国内外同类研究或同类设计的概况综述 1空调系统发展 1中央空调系统的分类.按负担室内热湿负荷所用的介质可分为全空气系统全水系统空气-水系统 4.冷剂系统 按空气处理设备的集中程度可分为集中式半集中式 按被处理空气的来源可分为封闭式直流式混合式一次回风 二次回风 2主要组成设备有空调主机冷热源 风柜 风机盘管等等3.3中央空调系统优点 经济节能主机由微电脑控制每个区间末端风机盘管可自行调节温度区间无人时可关闭系统根据实际负荷做自动化运行开机计费不开机不计费有效节约能源和运行费用。环保主机采用水源热泵型机组电制冷没有燃烧过程避免了排污整个系统为密闭式管路系统可避免霉菌灰尘等杂质对系统的污染使环境清新优美特别适于高档别墅、高级公寓与写字楼的使用。节约空间主机体积小巧不设机房无需占用设备层减少公用设施 和土建投资室内末端暗藏在吊顶内极易配合屋内装修。个性化中央空调系统以区间为单元满足用户不同区间需求室内末端安装采用暗藏方式不影响室内的审美观不占据室内空间适应用户的个性化需求。简化管理于采用不同区间单独控制系统为用户所有产权关系明确可简化空调设施管理。提升档次中央空调主机可以避免破坏楼体的整体外观使用户充分享受高档综合环境的同时提升产品质量及量贩档次。投资方便可根据量贩发展情况分期分批投资添置空调系统同时量贩档次提升因此资金周转快有效地利用资金更进一步开发。2概况综述 从目前国外发达国家空气调节技术的发展来看从八十年代起变风量空调系统已在发达国家的公共建筑中出现近期在西方国家中国内目前常用的风机盘管加新风系统已不允许在办公大楼中使用因为该系统无法解决房间的全面通风问题。同时国内常用的两管制风机盘管加新风系统更无法解决内区房间冬季制冷问题。欧洲一些国家更是对建筑物内的空气品质进行检测如果被定为“病态建筑”该大楼将不允许使用由此可见发达国家队室内环境的要求标准及室内环保的重要性。变风量空调系统是一种全空气系统它是用送风温度来控制室内温度的。变风量系统可以同时满足室内的空气品质又达到节能的目的是目前发达国家在办公大楼及公共商业建筑中普通采用的系统。在国内由于变风量系统在国内还没有真正使用起来国内的工程师对系统的运行经验及设计经验不丰富考虑不到很多细节另外国内的自控设计更多的依赖于设备厂家而设计院队厂家的产品使用情况不熟这样一来无法真正校核配电。自控系统的设计是否合理是造成变风量系统运行发生问题的关键。因此如何能够为客户设计安装一套健康环保的室内空气处理系统应该是每一位设计人员、开发商都应考虑的问题同时随着人们对环保意识的在增强客户在使用时将会更加实际的关注自身的舒适与健康而不是片面地追求豪华。因此对建筑物内应采用何种空调系统应着重考虑它的先进性和未来国家的发展趋势。本设计在考虑充分使用眼下比较常用的风机盘管加新风系统外还会对国外一些先进的技术进行涉及、讨论。主要参考文献 1.中国建筑标准设计研究院 主编.《暖通空调制图标准》.中国建筑工业出版社.2.中华人民共和国建设部 主编.《采暖通风与空调设计规范》.中国计划出版社.3.中华人民共和国建设部 主编.《通风与空调工程施工质量验收规范》.中国计划出版社.4.中华人民共和国建设部 主编.《公共建筑节能设计标准》.中国建筑工业出版社.2005.5.公安部 主编.《建筑设计防火规范》.中国计划出版社.6陆耀庆 主编.《实用供热空调设计手册》.中国建筑工业出版社.2008年5月第二版.7.陆亚俊 主编.《暖通空调》.中国建筑工业出版社.2007年11月第二版.8.彦启森 主编.《空气调节用制冷技术》.中国建筑工业出版社.2010年7月第四版.9.国家公安部 主编.《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》.中国计划出版社.10.住房和城乡建设部工程质量安全监管司 主编.《全国民用建筑工程设计技术措施 暖通空调·动力》.中国建筑标准设计研究院.三、研究方案 体育运动建筑有着结构复杂功能多样的特点。本项目是一座体育运动建筑地处于青岛市共四层。其中一层为一个综合服务场所主要结构包括训练馆检录大厅器材库接见大厅贵宾室新闻发布中心记者及保安办公室电台播音机房设备机房变电室消控室等等。因此空调系统的制冷机组可以设置在一层。二、三层结构较为简单主要结构是观众坐席主席台储藏间小卖部等等在主席台的两边各有一个观众通道另外在四个拐角各有一个观众通道这样在很大度上方便了观众进出体育馆的速度不仅节约了观众时间而且减小了突发事件所带来的危险性在座位的最下面设置有残疾人专用座椅在无残疾人观众时此排活动座椅仍然可以拉开这更体现出了场馆设计的人性化 传统建筑暖通技术的已相当广泛且产品种类繁多。随着产品本身功能的复杂化及人们对办公环境、生活环境要求的提高。暖通技术已经向着更高更远的方向迈进。在本次空调系统的设计中主要讲述了空调系统夏季冷负荷的计算空调方式的选择和系统分区空调系统的风道设计与计算水系统的管路计算等。本设计空调系统的制冷机组主要采用水冷式机组而关于通风方案的选择视情况而定主要选用新风新风回风或是风机盘管通风。

四、进程计划

1、熟悉图纸明确设计任务收集资料 3月26日—3月31日

2、夏季冷负荷计算 4月1日—4月6日

3、空气处理方案的确定 4月7日—4月10日

4、风量的计算 4月11日—4月16日

5、空气处理设备及风机的选型计算 4月17日—4月24日

6、通风计算 4月25日—4月30日

7、冷水机组选型计算 5月1日—5月3日

8、冷冻水管、冷却水管及 冷凝水管的水利计算 5月4日—5月8日

9、泵及冷却塔的选型计算 5月9日—5月12日

10、水质处理设备及其它管件 的选型计算 5月13日—5月18日

11、整理计算说明书 5月19日—5月26日

12、空调平面图绘制 5月27日—5月30日

13、制冷机房平面图绘制 5月31日—6月3日

14、答辩

五、导师评语 年 月 日

第五篇：铁路客车上水监控系统

铁路客车上水监控系统

引言

客车上水是列车运行中不可或缺的环节，在我们一直沿用的人工作业方式中，存在着很多的不足：一是浪费水资源严重。二是劳动效率低，三是无统计数据。传统的上水方式严重地影响着列车的行车速度，同时也影响着上水的质量。随着铁路的深化改革和计算机、控制、网络、通信技术的发展，为适应铁路提速的要求，我们在经过充分的论证和实验的基础上，以某火车站为原型，设计出了旅客列车上水系统，该系统集自动上水，信息显示和动态管漏检测于一体，综合运用智能、网络、控制、图象检测等技术，使系统具有高可靠性和智能自动化等特点。系统的总体方案设计

本系统分为五个部分：主控中心，本地无线遥控，数据采集和控制，列车到发信息监控，远程通信。

1．1 主控中心

主控中心是系统的核心，主要由工控平板电脑、控制台面（触摸屏）组成，信息的处理主要在这里进行。

1．2 本地无线遥控

本地无线遥控用于上水工作人员通过手持设备对上水栓的开关进行遥控，包括对讲机、天线、无线电台等设备。用户使用对讲机向无线电台发送经过编码的DTMF信号，无线电台接收信号后通过解调成数字信号传给主控中心，主控中心对接收到的信息解码后直接向控制箱发出控制命令。之所以采用无线局域网的方式进行遥控，这是因为与其他方式通信相比，有以下的优点：采用这种方式它可以彻底摆脱网线电缆，不再需要事先布线就可以直接通信；通信协议简单，易于实现；不需要为占用信道而付费；一般无线通信对信道的占用是要得到无线电管委会的批准，短距离无线通信技术使用了ISM信道，满足无线管制要求，无需使用许可证。

1．3 数据采集和控制

数据采集和控制通过现场的控制箱进行，每个股道各有一个控制箱，每个股道管网压力和流量的检测就是通过控制箱上传到主控中心，同时能将主控中心的发送下来的开关命令对相应的阀进行开关操作。各控制箱与主控中心采用CAN（Controller Area Network）总线的方式连接，CAN总线可广泛应用于离散控制领域中的过程监测和控制，特别是工业自动化的底层监控，以解决控制与测试之间的可靠和实时数据交换，它有以下的优点：它是一种架构开放、广播式的新一代网络通信协议。CAN协议最大的特点是废除了传统的站地址编码，代之以对数据通信数据块进行编码，可以多主方式工作；CAN采用非破坏性仲裁技术，当两个节点同时向网络上传送数据时，优先级低的节点主动停止数据发送，而优先级高的节点可不受影响地继续传输数据，有效避免了总线冲突；CAN采用短帧结构，每一帧的有效字节数为8个（CAN技术规范2.0A），数据传输时间短，受干扰的概率低，重新发送的时间短；CAN的每帧数据都有CRC校验及其他检错措施，保证了数据传输的高可靠性,适于在高干扰环境中使用；CAN节点在错误严重的情况下，具有自动关闭总线的功能，切断它与总线的联系，以使总线上其他操作不受影响；CAN可以点对点、一点对多点（成组）及全局广播集中方式传送和接受数据；CAN总线直接通讯距离最远可达10km/5Kbps，通讯速率最高可达1Mbps/40m； 采用不归零码（NRZ-Non-Return-to-Zero）编码/解码方式，并采用位填充（插入）技术；简化了布线，节约了成本。

1．4 列车到发信息监控

列车到发检测包括列车广播信息接收部分和摄像识别部分。列车广播信息接收是通过从广播室到发系统数据库中直接读取列车时刻表，提取实时信息，然后发送到上位机。摄像识别是在站台天桥上安装摄像头，对车站轨道实时监视，由上位机对现场图像扫描分析，识别有无列车进出站。以上两种方式互为补充，能够对列车到发的实时信息进行可靠的监测。

1．5 远程通信

为实现调度远程监控功能，系统利用铁路电话网，将上水监控中心的上位机与远端的调度室计算机连接起来，上水监控中心的运行数据和状态信息实时传递到调度室远端机，进而实现调度远程监测和控制。

作为一个应用系统，系统应具有良好的开放性，可扩展性和较高的智能化程度，以适应各火车站不同条件。我们将上水控制为系统的核心，其他的信息作为外围接口以提供易于信息的接入。火车站相对于一般的施工场地有点特殊，布线和硬件施工难度大，在总体布局设计时我们采用了分总结合的方式，将底层控制各个开关控制箱放在现场（与上水栓在一起），将每个控制箱的信息集中在监控室。这样既有利于信息的集中又降低施工难度，同时降低了故障的影响范围。由于上水工对计算机接触较少，采用模拟现场的组态图方式进行，形象又生动。

基于以上的分析，笔者以某火车站为例设计了列车上水系统，总体方案如图1所示。该火车站的有九个股道，每个股道一个控制箱，采用CAN控制总线方式来实现数据采集和开关的控制；列车到发信息通过火车站已有的到发系统提供的信息和图象检测系统来实现；开关的控制方式：通过对讲机与电台及中央控制计算机组成短距离无线通信网，对开关进行控制； 信号采集部分（压力、上水量等模拟量）经过信号隔离，统一转换为标准的输入信号送入控制箱。(图略)2 软件结构

主控中心软件结构主要有四个部分：管理软件、无线遥控数据收发软件、摄像分析识别软件、列车到发信息发送软件。其中主控中心管理软件是通过CAN总线与下位机控制箱连接，通过RS485与位于广播室的列车到发信息发送软件通信。无线遥控数据收发软件和摄像分析识别软件也都运行于上位机，通过进程间通信与管理软件交流数据。2．1 管理软件

上位机管理软件所实现的功能包括接收各个控制箱的采集信息，在用户界面上显示控制系统状态。接收用户无线遥控信息或手工输入，通过向各个控制箱发送命令从而控制电动阀（或电磁阀）开关。接收广播到发信息和摄像识别信息，分析判断列车出入站信息，从而自动控制排干管两端电动阀的开关。根据对上水栓接近开关的检测，以及事先设定的操作流程，实现电磁阀自动开阀，通过对从各个控制箱获取的各种信息的综合分析，判断系统中是否存在漏水、无法开阀等故障，实现智能保护功能。对上水工作人员的交接班、操作进行记录，规范管理。对每列车的上水量，每道的上水量进行记录统计，从而生成详细的日、月、季、年报。将现场信息转发给远程监控的上位机。

管理机软件采用Delphi设计编写，运行于Windows平台上。考虑到系统的扩展性，软件设计采用了分层设计思想，分为通信接口层，核心管理层、信息表示层。通信接口层处理与外界的各种交互，对上层屏蔽底层的各种通信介质和通信协议；核心管理层从通信接口层获取信息，根据业务逻辑进行分析，产生控制；信息表示层将管理层处理后的信息展示给用户，或存储到数据库中。(图略)2．2 无线遥控数据收发软件

无线遥控数据收发软件通过串行口从无线电台获取用户发送的命令编码，然后转换成标准的命令串发送给管理软件。(图略)2．3 摄像分析识别软件

摄像分析识别软件在使用之前要建立列车的视频模型，并从可视区域中划分出识别区域（即图像中轨道部分），然后在运行中对识别区域连续扫描。当识别出与列车模型的特征相近时，认为有列车进站；当识别区域的列车特征逐渐消失，认为列车出站。当发生以上变化后，摄像分析识别软件向管理软件发送通知。

2．4 列车到发信息发送软件 列车到发信息发送软件运行于车站广播室的一台计算机上，它从数据库服务器上的列车时刻表上查询当时各个轨道的列车到发记录，然后通过RS485发送给上位机管理软件。