紅外熱軸音頻通道監(jiān)視診斷系統(tǒng)設計與開發(fā)
發(fā)布時間:2017-10-04 01:20
本文關鍵詞:紅外熱軸音頻通道監(jiān)視診斷系統(tǒng)設計與開發(fā)
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【摘要】:紅外線軸溫探測系統(tǒng)廣泛應用于鐵路系統(tǒng),目前主要采用人工巡檢方式進行日常運維。發(fā)生故障時,需要協(xié)調不同部門人員同時進行排查,不能及時判定故障原因,給行車安全帶來隱患。為解決該問題,本文開發(fā)了紅外熱軸音頻通道監(jiān)視診斷系統(tǒng)。實時監(jiān)測紅外線軸溫探測系統(tǒng)的工作狀態(tài),狀態(tài)異常時,及時判定故障發(fā)生在紅外主機還是音頻通道,厘清車輛部門和通信部門的責任,減少派遣員工,提高運維效率。首先,提出紅外熱軸音頻通道監(jiān)視診斷系統(tǒng)總體方案。明確系統(tǒng)框架,從方案分析、功能結構和工作原理等方面對系統(tǒng)進行說明。接下來,分別介紹了監(jiān)測終端方案、分析診斷設備方案和監(jiān)視診斷平臺方案。其次,設計基于FPGA的紅外熱軸音頻通道頻率測量子系統(tǒng)。在監(jiān)測終端和分析診斷設備的基礎上,設計頻率測量子系統(tǒng),開發(fā)子系統(tǒng)軟硬件,并說明了等精度測量原理、畸變數據判別方法和頻率測量流程。之后,測試頻率測量子系統(tǒng)。通過頻率測量子系統(tǒng)獲取音頻信號頻率,為監(jiān)視診斷系統(tǒng)提供故障判定依據。再次,設計基于信號特征的紅外熱軸音頻通道故障診斷模塊。在監(jiān)測終端和分析診斷設備的基礎上,設計音頻監(jiān)聽子系統(tǒng),開發(fā)子系統(tǒng)軟硬件,并說明了幅值測量方法和數據長度獲取方法。通過音頻監(jiān)聽子系統(tǒng)獲取音頻信號幅值和數據長度,為監(jiān)視診斷系統(tǒng)提供故障判定依據。接著,設計故障診斷模塊,介紹故障診斷流程,故障發(fā)生時,及時判定故障發(fā)生在紅外主機還是音頻通道。然后,設計基于灰色系統(tǒng)理論的紅外熱軸音頻通道故障預測模塊。在監(jiān)視診斷平臺的基礎上,設計故障預測模塊,開發(fā)模塊軟件,并說明了狀態(tài)預測方法和模型檢驗方法。隨后,進行仿真實驗,對音頻信號幅值偏移和頻率偏移進行預測。預測漸變性故障,提前發(fā)現,及時處理,防患于未然。最后,調試紅外熱軸音頻通道監(jiān)視診斷系統(tǒng),測試結果滿足設計要求,達到預期效果。分別對監(jiān)測終端、分析診斷設備和監(jiān)視診斷平臺進行了性能測試。此外,設計故障排除方案,開發(fā)智能電源,并說明工作流程,排除了由調制解調器死機引發(fā)的故障。
【關鍵詞】:紅外熱軸 音頻通道 監(jiān)視診斷 頻率測量 故障診斷 故障預測
【學位授予單位】:東南大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TP277
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-9
- 第一章 緒論9-15
- 1.1 課題研究背景9-10
- 1.2 國內外研究現狀10-13
- 1.2.1 課題研究現狀10-11
- 1.2.2 技術研究現狀11-13
- 1.3 論文主要內容及章節(jié)安排13-15
- 第二章 紅外熱軸音頻通道監(jiān)視診斷系統(tǒng)總體方案設計15-21
- 2.1 系統(tǒng)總體框架15-18
- 2.1.1 系統(tǒng)方案分析15-16
- 2.1.2 系統(tǒng)功能結構16-17
- 2.1.3 系統(tǒng)工作原理17-18
- 2.2 監(jiān)測終端方案設計18-19
- 2.3 分析診斷設備方案設計19-20
- 2.4 監(jiān)視診斷平臺方案設計20
- 2.5 本章小結20-21
- 第三章 紅外熱軸音頻通道頻率測量子系統(tǒng)設計與開發(fā)21-29
- 3.1 頻率測量子系統(tǒng)設計21
- 3.2 頻率測量子系統(tǒng)硬件開發(fā)21-24
- 3.3 頻率測量子系統(tǒng)軟件開發(fā)24-27
- 3.3.1 等精度測量原理24-26
- 3.3.2 畸變數據判別方法26
- 3.3.3 頻率測量流程26-27
- 3.4 測試結果27-28
- 3.5 本章小結28-29
- 第四章 紅外熱軸音頻通道故障診斷模塊設計與開發(fā)29-37
- 4.1 音頻監(jiān)聽子系統(tǒng)設計29-30
- 4.2 音頻監(jiān)聽子系統(tǒng)硬件開發(fā)30-33
- 4.3 音頻監(jiān)聽子系統(tǒng)軟件開發(fā)33
- 4.3.1 幅值測量方法33
- 4.3.2 數據長度獲取方法33
- 4.4 故障診斷模塊設計33-36
- 4.5 本章小結36-37
- 第五章 紅外熱軸音頻通道故障預測模塊設計與開發(fā)37-47
- 5.1 故障預測模塊設計37
- 5.2 故障預測軟件開發(fā)37-41
- 5.2.1 灰色系統(tǒng)理論37-38
- 5.2.2 狀態(tài)預測方法38-40
- 5.2.3 模型檢驗方法40-41
- 5.3 仿真分析41-45
- 5.4 本章小結45-47
- 第六章 紅外熱軸音頻通道監(jiān)視診斷系統(tǒng)調試47-57
- 6.1 系統(tǒng)測試47-50
- 6.1.1 監(jiān)測終端功能測試47-49
- 6.1.2 分析診斷設備功能測試49-50
- 6.1.3 監(jiān)視診斷平臺功能測試50
- 6.2 典型故障及排除方法50-55
- 6.2.1 智能電源設計51-52
- 6.2.2 故障排除流程52-55
- 6.3 本章小結55-57
- 第七章 總結與展望57-59
- 7.1 全文總結57
- 7.2 課題展望57-59
- 致謝59-61
- 參考文獻61-65
- 作者在學期間的研究成果65
【參考文獻】
中國期刊全文數據庫 前10條
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,本文編號:967825
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