基于PowerPC的地鐵車輛變流器監(jiān)控系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著軌道交通的發(fā)展，地鐵已經(jīng)成為緩解城市交通擁堵行之有效的方法，確保地鐵車輛的安全穩(wěn)定運(yùn)行是至關(guān)重要的，變流器作為車輛的核心組成部分，實(shí)時(shí)監(jiān)控車輛變流器的運(yùn)行狀態(tài)尤為重要，同時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)大數(shù)據(jù)量的傳輸需要更有效的通信技術(shù)作為支撐。本文以十一五國家科技支撐重點(diǎn)項(xiàng)目——“城市軌道交通能饋式牽引供電系統(tǒng)及牽引傳動系統(tǒng)研制”為背景，針對廣州地鐵1號線車輛變流器，展開了基于PowerPC嵌入式處理器的新型監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
　　針對地鐵車輛變流

2、器結(jié)構(gòu)和監(jiān)控需求，分析原有基于DSP處理器的監(jiān)控系統(tǒng)存在的不足，設(shè)計(jì)了以PowerPC處理器MPC5125為核心的監(jiān)控系統(tǒng)硬件平臺，并搭建嵌入式Linux操作系統(tǒng)，充分發(fā)揮PowerPC高主頻、低功耗、高性能的優(yōu)勢，以及嵌入式Linux系統(tǒng)強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)處理能力，來提升監(jiān)控系統(tǒng)整體性能。
　　通過移植U-Boot、Linux內(nèi)核以及根文件系統(tǒng)搭建了開發(fā)環(huán)境；根據(jù)嵌入式系統(tǒng)字符設(shè)備驅(qū)動結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了PowerPC針對SPI串口通信的驅(qū)動程

3、序及應(yīng)用程序，實(shí)現(xiàn)了與主控單元基于SPI串口的數(shù)據(jù)傳輸；應(yīng)用以太網(wǎng)通信，采用UDP用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議，將變流器運(yùn)行狀態(tài)、變流器電壓電流值等監(jiān)控量傳輸給上層監(jiān)控界面LabVIEW，并接收界面發(fā)出的控制指令，實(shí)現(xiàn)了車輛變流器基于以太網(wǎng)絡(luò)的人機(jī)交互，同時(shí)提出了針對UDP無可靠連接問題的解決方法；通過GPIO外部中斷的方式，觸發(fā)PowerPC進(jìn)行故障信號上傳、故障數(shù)據(jù)存儲等操作，為監(jiān)控系統(tǒng)增添了故障處理能力；同時(shí)采用Linux操作系統(tǒng)多進(jìn)程控制的方