列車牽引傳動(dòng)系統(tǒng)測(cè)試裝置設(shè)計(jì)及開發(fā).pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，中國(guó)鐵路已經(jīng)進(jìn)入高速時(shí)代。中國(guó)成功的引進(jìn)和消化了日本、法國(guó)、德國(guó)等國(guó)家在高速鐵路技術(shù)方面的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，并自主創(chuàng)新完全國(guó)產(chǎn)化生產(chǎn)了時(shí)速200公里～250公里的高速列車，自主設(shè)計(jì)研制了時(shí)速350公里動(dòng)車組，研發(fā)出了運(yùn)營(yíng)時(shí)速380公里的新一代高速列車，走出了一條“中國(guó)式高鐵”的發(fā)展之路，實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展。高鐵列車最核心的部件牽引電傳動(dòng)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了百分百的“中國(guó)創(chuàng)造”。對(duì)于高速動(dòng)車組運(yùn)營(yíng)來說，長(zhǎng)距離持續(xù)高速運(yùn)行

2、過程中，牽引傳動(dòng)系統(tǒng)的工作狀態(tài)非常重要，該系統(tǒng)是否正常運(yùn)作除了會(huì)影響列車舒適性以外，還會(huì)影響列車的牽引制動(dòng)性能，甚至影響整列車的安全。
　　目前，高速動(dòng)車組的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)以及牽引傳動(dòng)系統(tǒng)僅會(huì)對(duì)部分關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和記錄，其功能遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足對(duì)牽引傳動(dòng)系統(tǒng)的所有關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和記錄。為確保列車運(yùn)行的可靠性和安全性，需要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)牽引傳動(dòng)系統(tǒng)關(guān)鍵部件的相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)和牽引傳動(dòng)單元回流是否通暢。鑒于此，本文根據(jù)動(dòng)車組實(shí)際運(yùn)行條件

3、，提出研制一套便攜式的列車牽引傳動(dòng)系統(tǒng)測(cè)試裝置。
　　本文研究的主要工作內(nèi)容有:
　　(1)系統(tǒng)原理介紹及性能要求規(guī)劃
　　在虛擬儀器技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出了列車牽引傳動(dòng)系統(tǒng)測(cè)試裝置的基本方案和系統(tǒng)主要功能和監(jiān)測(cè)信號(hào)的詳細(xì)分類。根據(jù)測(cè)試系統(tǒng)的功能需求，考慮到車載測(cè)試系統(tǒng)抗震動(dòng)、抗干擾、便攜等諸多特點(diǎn)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用了嵌入式CPCI總線結(jié)構(gòu)。對(duì)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)性能進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，最后分類介紹了各個(gè)部分的主要功能和監(jiān)測(cè)信號(hào)的詳

4、細(xì)分類。
　　(2)系統(tǒng)硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)
　　主要設(shè)計(jì)了牽引傳動(dòng)系統(tǒng)測(cè)試裝置測(cè)控主機(jī)組成和數(shù)據(jù)采集控制部分的硬件結(jié)構(gòu)。測(cè)試系統(tǒng)在硬件上采用測(cè)控主機(jī)和數(shù)據(jù)采集控制部分，包括電源板、無線通信板、A/D轉(zhuǎn)換模板、DIO模板、CPU模板、電壓互感器、霍爾傳感器、溫度傳感器等設(shè)備。對(duì)各類傳感器的選型和技術(shù)參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并且對(duì)各類信號(hào)的傳輸路徑和調(diào)理方法進(jìn)行了介紹。
　　(3)系統(tǒng)軟件平臺(tái)設(shè)計(jì)
　　設(shè)計(jì)了牽引傳動(dòng)系統(tǒng)的測(cè)試裝置

5、的軟件架構(gòu)和各子程序。軟件設(shè)計(jì)采用LabVIEW開發(fā)環(huán)境，包括后臺(tái)設(shè)計(jì)處理和前臺(tái)數(shù)據(jù)顯示功能。后臺(tái)數(shù)據(jù)處理模塊設(shè)計(jì)有數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)子模塊，實(shí)現(xiàn)牽引機(jī)構(gòu)各類信號(hào)的采集、信息處理和信息存儲(chǔ)功能。前臺(tái)數(shù)據(jù)顯示模塊包括參數(shù)設(shè)計(jì)、實(shí)時(shí)顯示和離線分析子模塊。
　　本系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)也分為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)在線處理和離線數(shù)據(jù)處理兩大部分。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)在線處理軟件主要完成信號(hào)實(shí)時(shí)采集、實(shí)時(shí)顯示、實(shí)時(shí)存儲(chǔ)記錄等功能。離線數(shù)據(jù)處理軟件主要包括歷史數(shù)據(jù)回放

6、和復(fù)現(xiàn)（包括曲線）、電氣設(shè)備的功率分析、電信號(hào)的諧波分析、已存數(shù)據(jù)文件的EXCEL格式查詢和分析、圖表的打印等功能。系統(tǒng)通過無線通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)采集數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程訪問。
　　(4)系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論及關(guān)鍵技術(shù)
　　主要對(duì)牽引傳動(dòng)系統(tǒng)的測(cè)試裝置研究中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了介紹。針對(duì)牽引傳動(dòng)系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行環(huán)境分析，研究了最新的信號(hào)完整性和電磁兼容性理論和設(shè)計(jì)方法，得到了可行的設(shè)計(jì)技巧和關(guān)鍵技術(shù)。
　　(5)系統(tǒng)驗(yàn)證與展望
　　對(duì)牽引傳動(dòng)系