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基于CMX469A列尾装置无线通信系统的设计

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基于新型无线网络的铁路机车列尾信息传送技术研究

基于新型无线网络的铁路机车列尾信息传送技术研究

机 和Ｃ Ｉ Ｐ 之间 唯一对 应关 系建立 的基 础上 才能得 以进行 ， 列 尾主 机也 才能进 行
ｔ ｈ ｅ Ｔ ｒ ａ ｉ ｎ Ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ（ 简称Ｅ Ｏ ＴＤ 尾部装置） ｌ 安装在驾驶室内的为另一部分 ， 称
之 为 列尾 防 护 系统 机车 装 置 ， ￣ １ ］ Ｈｅ ａ ｄ Ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ Ｔｒ ａ ｉ ｎ Ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ（ 简称 ＨＯ Ｔ Ｄ头 部 装置 ） 。 尾部 装置 安装 在列 车 的最后一 节 车厢 ， 主 要有 两种 不 同的安装 方 式 ， 即列 车车厢 的横梁 上和列 车的车 钩上 。 尾部装置 以监 测或控制 列车尾 部风压 为
社会迅 猛发展 形 势下 ， 重载铁 路取 得飞 速发展 ， 铁 路运 输能力 也在 持续提 高， 这就 对列车 运 输的安全 性能有 了更 高的要 求。 列 车尾 部防护 系统 ， ￣ ｐ Ｅ ｎ ｄ ｏ ｆ
ｔ ｈ ｅ Ｔ ｒ ａ ｉ ｎ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ（ 简称 Ｅ Ｏ Ｔ Ｓ ） ， 是一 个 列车 安全 防 护设 备 ， 其 主要 目的是 用 来监 测列 车尾 部的信 息 ， 如监 视列 车的尾 部风压 等 Ｅ Ｏ Ｔ Ｓ通常 由两部 分组成 ，
啊
Ｉ
基 于 新 型 无 线 网络 的铁 路 机 车 列 尾 信 息传 送技 术 研 究
侯 永 斌
（ 兖 州煤 业股 份 有 限公 司铁 路运 输处 山 东 济宁 ２ ７ ３ ５ ０ ０ ）
【 摘 要］ 随着新 型 无线 网络 的逐 步发 展 ， 国 家步人 高速 发展 的信 息化 时 代 。 在这 个信 息化 社 会 中， 信 息传 送技 术扮 演着 越来 越 重要 的角 色和作 用 。 作 为 世界 铁路 运输最 繁忙 的国 家之一 ， 我 国的铁 路运 输在旅 客周转 量及货 物周 转量 两方 面 ， 均 能与德 国 、 美 国及俄 罗斯 等铁路运 输相对 发 达 国家 的周转 水 平相接 轨。 铁 路机 车列 尾信 息传送 技术 以新型 无线 网络为基 点 ， 具备 相应 的理论研 究意 义。 本文在 分析 比较铁 路机 车列尾 信息传 送 技术现有 系统 的缺憾 和无 线 网络下机 车列 尾信息 传送技术的优势的基础上， 分析新型无线网络下铁路机车列尾信息传送技术的应用 。 ［ 关键词］ 新 型无 线网 络 ； 铁路机车； 列尾信 息 传送 技术 ； 利 弊分 析 ； 应 用 中 图分类 号 ： Ｔ Ｕ２ ３ １ 文献 标识码 ： Ａ 文 章编号 ： １ ０ ０ ９ —９ １ ４ Ｘ（ ２ ０ １ ５ ） ３ ８ —０ １ ０ ３ － ０ １
列尾装置运用中存在的问题及解决对策

列尾装置运用中存在的问题及解决对策


行 车安 全 中发挥 了十分重 要 的作用 ，是确 保铁路 运 输 安全 的重 要 行 车 设 备 ，被 誉 为 “ 路 行 车 安 全 铁 的保护神 ” 。
列 车尾 部安 全 防护装 置主要 由固定 在机 车 司机 室 内的 司机 控制 盒 ，以及安 装在列 车尾 部 的列 尾 主 机及 附属设 备组成 。其 中 ，列尾 司机控 制盒与 机车
装置 设备 等措施 ，取 得 了一定 的成 效 ，但列 车尾部 安全 防护装 置存 在 的问题未 能从根 本上 予 以解决 。 分 析 列 车尾 部 安全 防 护装 置 发生 的故 障信 息 ，
造成列 车尾部 安全 防护 装置运 用不 稳定 的主要原 因
如下 。
１ ．列 车运 行 区段 地形 地貌 对 无线 列 尾 场 强信 号 的影 响 。从调 查情 况看 ，当列 车运行 或停 靠在 隧
ｓ ｆｔ ｆｒ ｉｗａ ｒ ｎ ｐｏｔ ａ ｅｙ ｏ ａｌ ｙ ｔａ ｓ ｒ．Ａｓ ｔ ｒ ｉ ｓｓ ｅ ｄ ｕ ｎ ｒ ｉ ｒｈａｌ ｇ ｏ ｅ ａｉｎｓｍｕ ｔ ｙ，ｔ ｓ ｕ ｓｉ ｈｅ ｔａｎ ｐ ｅ ｐ ａ ｄ ｔａｎ ｍａｓ ｌｉ ｐ ｒ ｔ ｌｉ ｎ ｏ ｐｌ ｈｅｉｓ ｅ ｎ
列车 尾部安 全 防护装 置系统 的运 用稳定 性 。
１ 问题 分析
随着 铁路 六次 大提速 以及 行车 装备现代 化 的不 断推进 ，重载 货物列 车在 全路 已经 普遍开行 ，列 车

速度 的提 高 以及 列 车编组 数量 的增加 ，对列 车运行 安 全提 出 了更 高的要求 ，列 车尾 部安全 防护 装置在 运用 中存 在 的问题 日渐凸显 ，列 车在运 行过程 中以
安全 防护装 置在 铁路货 运列 车上 的大量 运用 ，节省 了大量 的人 力 ，提 高 了运输生 产效 率 ，在 保证 列车
列尾信息传送系统方案研究

列尾信息传送系统方案研究

列尾信 息传送 系统方案研究
陈宏 达
（ 中铁 工程 设计 咨询 集 团有 限公 司，北京 １ ０ ５ ） ０ ５ ０ 摘要 ：列尾 信 息的及 时 、可靠 传送 尤 为重要 ，结合 新 恩 陶铁 路 工程 ，介 绍列尾 信 息传送 系统 的设 计
和 实现 方 法。
关键 词 ：列尾 装 置 ；传 送 系统 ；Ｚ Ｂｅ 术 ｉ ｅ技 ｇ
风 口浪尖 。
保管和组织维修等工作 由行车部 门负责 ，列尾控制 盒及列尾装置主机内无线电台的检修由电务段负责，
而 列尾 信 息 传送 系 统 的建 设 经常 被 忽视 ，给行 车 安 全 带来 隐患 。下 面结 合 新 恩 陶铁 路 工程 ，介 绍列 尾 信 息传送 系统 的设 计和 实现方 法 。
区 中西部 ，线 路全 长约 １８ｋ ７ ｍ。 电力 牵 引方 式 ，牵 引质 量 ｌ ０ 。全 线设 置 ＧＳＭ —Ｒ数 字 移动 通信 ０００ｔ
分组无线业务 （Ｐ Ｓ 种。 Ｇ Ｒ ）３
３ 方案选择
鉴于新恩陶铁路电力牵引万吨， 全线设置 Ｇ Ｍ－ Ｓ Ｒ
数字 移动 通信 系统 的情 况 ，我们 首选 ＧＳ —Ｒ方 式 Ｍ
ｗｉ ｅ ｎ ｎａ ｉ ｙ ｒ ｅｔ ｔ ｔ ｅ ｔｏ ａｌ ｏ ｃ． ｈ ｈ Ｘｉ ｒ ｗａ ｐ ｊ
Ｋｅ ｗｏ ｄ ：ｔａｎ ｔ ｉ ｄ ｖ ｃ ； ａ ｓ ｉｓｏ ｙｓｅ ； ｇ ｅ ｔ ｃ ｏ ｏ ｙ ｙ ｒ ｓ ｒ ｉ ａ ｌ ｅ ｉ ｅ ｔ ｎ ｍ ｓ ｉ ｎ ｓ ｔｍ ＺｉＢｅ ｅ ｈｎ ｌ ｇ ｒ
ＤｏＩ １ ．９ ９ ． ｓ．６ ３４ ４ ．０ ２Ｏ ．１ ： ０３ ６ ￣ｉ ｎ１ ７ —４ ０ １ ．１ ４ ｓ ２ ０
近 年来 ，彝 赣 线、陇海 线等多 次铁路 事故 中
列尾装置讲义ppt课件

列尾装置讲义ppt课件

通电和断电注意事项
（1）对列尾主机通电确认时，主机风管的风压必须低于460Kpa， 否则列尾主机不发送“等待确认”信号。
（2）电池安装务必到位并锁牢，以防途中脱落。 （3）将到达列车的主机取回后，应立即将电池取出，对列尾主机断
电，取消“一对一”关系。 （4）电池返回后，应立即进行充电。 （5）电池日常摆放一定要将电池触点向上避免短路。 （6）通电后列尾主机如发出：“尾部风压不足”语音，则表明电池
普通列尾系统构成
1. 列车机车部分：列尾装置司机控制盒。 2. 列车尾部部分：列尾装置尾部主机。 3. 列车尾部安全防护装置数据处理系统。
“雪亮工程"是以区（县）、乡（镇） 、村（ 社区） 三级综 治中心 为指挥 平台、 以综治 信息化 为支撑 、以网 格化管 理为基 础、以 公共安 全视频 监控联 网应用 为重点 的“群 众性治 安防控 工程” 。
通信系统采用GSM-R数字移动通信系统。
“雪亮工程"是以区（县）、乡（镇） 、村（ 社区） 三级综 治中心 为指挥 平台、 以综治 信息化 为支撑 、以网 格化管 理为基 础、以 公共安 全视频 监控联 网应用 为重点 的“群 众性治 安防控 工程” 。
GSM-R技术简介
ＧＳＭ－Ｒ是一种专门为铁路设计的专业 无线数字通信系统
பைடு நூலகம்
“雪亮工程"是以区（县）、乡（镇） 、村（ 社区） 三级综 治中心 为指挥 平台、 以综治 信息化 为支撑 、以网 格化管 理为基 础、以 公共安 全视频 监控联 网应用 为重点 的“群 众性治 安防控 工程” 。
列尾装置的主要功能
1. 列车尾部风压查询； 2. 列车尾部低风压报警； 3. 列车尾部排风制动； 4. 列尾主机电池电量不足告警； 5. 列车尾部标识； 6. 黑匣子记录功能。
基于CMX469开发的无线调制解调器在远程统控防灾警报系统中的应用

基于CMX469开发的无线调制解调器在远程统控防灾警报系统中的应用

基于CMX469开发的无线调制解调器在远程统控防灾警报系统中的应用吴琨愉;潘俊峰;刘雪芳【摘要】主要介绍基于CMX469所开发的无线调制解调器在远程统控防灾警报系统中的应用.远程统控防灾警报系统采用基于CMX469的透明式无线调制解调模块作为无线MODEM模块,可为防灾警报控制信号提供一个准确、稳定的无线信号传输方式,已实现远程统一集中控制.【期刊名称】《机电工程技术》【年(卷),期】2012(041)008【总页数】4页(P208-210,248)【关键词】无线调制解调器;远程控制;CMX469【作者】吴琨愉;潘俊峰;刘雪芳【作者单位】广州市光机电技术研究院//广东省现代控制与光机电技术公共实验室,广东广州 510631;广州市光机电技术研究院//广东省现代控制与光机电技术公共实验室,广东广州 510631;广州市光机电技术研究院//广东省现代控制与光机电技术公共实验室,广东广州 510631【正文语种】中文【中图分类】TN760 引言随着我国城市化进程不断深入，城市建设的版图不断扩大。

面向防火、防灾等应用场合的警报系统需求逐渐增多，并要求实现远程控制功能。

为了提高防灾警报系统的适用性和稳定性，本文基于CMX469 开发了透明式无线调制解调器作为无线通讯模块，该模块可为防灾警报控制信号提供一个准确、稳定的无线信号传输方式。

本文将根据远程统控的实际应用需求以及CMX469的使用特性，论述基于CMX469 所开发的无线调制解调器的控制软件设计部分。

1 CMX469解码芯片现代数字调制技术的发展方向是最小频带占用率的恒包络数字调制技术，其关键在于相位变化的连续性，从而减少频带占用带宽。

连续相位频移键控调制技术（CPFSK）在码元转换期间无相位突变，较好地解决了频谱扩散的问题，提高了频带利用效率。

最小频移键控（Minimum shifting Keying，MSK）是CPFSK的一种改进形式，是全响应连续相位频移键控信号的特殊情况，是调制指数为0.5的正交信号。

货物列车尾部安全防护装置无线弱场通信解决方案

货物列车尾部安全防护装置无线弱场通信解决方案

货物列车尾部安全防护装置无线弱场通信解决方案
赵新红
【期刊名称】《中国铁路》
【年(卷),期】2014(0)1
【摘要】目前,我国铁路运输系统已经广泛地运用货物列车尾部安全防护装置(以下简称列尾装置).列尾装置作为重要的行车安全设备,在铁路运输生产中发挥了巨大的作用.以400 MHz为通信平台的列尾装置在运用中,由于铁路沿线地形复杂,在山区、隧道、路堑、高大建筑物等地段容易受障碍物的遮挡;或因货物列车计长的增加,形
成无线通信弱场,给货物列车行车造成安全隐患.因此解决列尾装置无线弱场通信尤
为重要.在现有的条件下,要解决列尾装置无线弱场通信问题,首选是采用中继器的解决方案.
【总页数】3页(P59-61)
【作者】赵新红
【作者单位】太原铁路局电务处,山西太原,030013
【正文语种】中文
【相关文献】
1.双模货物列车尾部安全防护装置在大秦线应用探讨
2.数字式货物列车尾部安全防护装置与管理系统探讨
3.双模货物列车尾部安全防护装置在大秦线应用探讨
4.“XTF货物列车尾部安全防护装置”通过CRCC产品认证
5.数字列车尾部安全
防护装置基本检测方法
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列尾装置中继设备的研制

列尾装置中继设备的研制

列尾装置中继设备的研制
顾芳
【期刊名称】《铁道通信信号》
【年(卷),期】2017(53)6
【摘要】列车尾部安全防护装置(简称列尾装置),借助无线列调车站台和区间直放站,以异频转信的方式实现列尾主机与机车电台之间的通信.但是异频转信启动时间长、过程复杂、优先级低,可靠性不高,使用效果不好,尤其在450MHz无线列调向GSM-R系统升级改造过程中,列尾装置在无线通信弱场区域的通信更加无从保证.因此,研制450MHz列尾装置中继设备(简称列尾中继),具有可靠、实用、便捷和经济等优点,达到了路内先进水平.
【总页数】4页(P42-44,48)
【作者】顾芳
【作者单位】西安铁路局科学技术研究所 710054 西安
【正文语种】中文
【相关文献】
1.车站货车列尾中继装置的设计与应用
2.2C1-H(K)DS型列尾装置的研制
3.列尾装置设备在口泉站的运用探讨
4.列尾中继设备
5.【新设备】十一化建1000吨液压溜尾装置研制成功
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基于GSM-R的可控列尾数据通信单元的设计和实现的开题报告

基于GSM-R的可控列尾数据通信单元的设计和实现的开题报告

基于GSM-R的可控列尾数据通信单元的设计和实现的开题报告一、研究背景和意义在铁路行业的通信系统中，GSM-R通信系统作为一种专业化的基于移动通信技术的数字化铁路通信系统，具有广泛的应用前景。

可控列尾数据通信单元是一种实现GSM-R与列车车载信号系统互联的重要设备，可以用于实现列车自动化控制、列车运行信息采集和传输、车站和列车的双向数据传输等功能。

因此，开展基于GSM-R的可控列尾数据通信单元的设计和实现研究，对于推进我国铁路行业现代化建设，提升我国铁路行业的核心竞争力，具有重要的意义和价值。

二、研究内容和目标本文将从列车车载信号系统、GSM-R通信系统和可控列尾数据通信单元等方面入手，综合运用电信、信息技术和控制理论等知识，研究基于GSM-R的可控列尾数据通信单元的设计和实现问题。

研究内容和目标主要包括：1.分析列车车载信号系统和GSM-R通信系统的架构、技术特点和关键性能指标，明确可控列尾数据通信单元的技术需求和功能要求。

2.设计可控列尾数据通信单元的硬件电路，包括信号采集、信号处理、数据存储和通信模块等。

具体研究内容包括：模拟信号滤波、A/D转换、数字信号处理、数据压缩和加密、GSM-R模块选型与接口设计等。

3.设计可控列尾数据通信单元的软件系统，包括通信协议设计、实时运行系统设计等。

具体研究内容包括：GSM-R协议栈开发、TCP/IP协议栈开发、驱动程序开发、应用程序开发等。

4.对设计的可控列尾数据通信单元进行实验和测试，验证其功能和性能。

包括实验室测试和现场测试两个方面，以评估可控列尾数据通信单元的可靠性、实用性和适应性。

三、研究方法和步骤本研究采用实验研究方法和理论分析方法相结合的方式，具体研究步骤如下：1.调研和整理相关文献，了解GSM-R通信系统和列车车载信号系统的技术特点和关键性能指标，明确可控列尾数据通信单元的技术需求和功能要求。

2.设计可控列尾数据通信单元的硬件电路，完成信号采集、信号处理、数据存储和通信模块等模块的设计和组装，测试硬件电路的性能和可靠性。

浅析列尾装置的技术作业组织与管理——以成都局集团公司为例

浅析列尾装置的技术作业组织与管理——以成都局集团公司为例

DOI ：10．19392/j．cnki．1671-7341．201919146浅析列尾装置的技术作业组织与管理———以成都局集团公司为例钟燕成都工业职业学院四川成都610500摘要：列尾装置全称列车尾部安全防护装置，是用于货物列车取消守车后，在尾部无人职守情况下为提高铁路运输的安全性而研制的专用运输安全装置，设备应用计算机编码、无线遥控、语音合成、计算机处理技术，保证列车运行安全而设计生产的安全防护设备，也是重要的铁路行车设备。

车站正确合理运用列尾装置、完成列尾作业与科学高效地管理列尾装置在列车安全运行中起着至关重要的作用。

关键词：列尾装置；技术作业；组织与管理一、列尾作业组织办法列尾主机（含移动中继器）安装使用前，列尾作业点作业人员必须使用列尾主机自动检测台进行列尾主机检测作业，符合规定的使用条件（包括电池容量）方可安装使用。

列尾到达后必须及时检测，检测后超过48小时未上线运行的，出发前需再次进行检测，并按照先到先发的原则使用。

车站在列尾主机故障时禁止发出列车。

自动检测台故障时的处理办法：（1）运转车间Ⅲ、Ⅵ场列尾作业点配置的列尾自动检测台均能对管内运用的列尾主机进行检测，互为备用检测台。

（2）列尾作业点发生检测台故障时，该作业点检测员应立即通知车间值班干部与列尾管理点值班人员，由管理点及时联系设备厂家（列尾技术中心）及时安排人员进行维修处理。

（3）若因特殊原因故障无法及时修复，影响该作业点列尾主机检测作业时，由列尾管理点根据站内列车开行需要，组织各场间列尾主机调配工作（由另一列尾作业点辅助检测）。

列尾电池每次使用前必须经过充电，充电完毕后电池静态电压值（大于8．20伏）、电量值（大于10000毫安时）须符合使用标准（有电池检测仪时须经检测合格），作业人员需在《列尾电池充电记录簿》内记录列尾电池电压、电量值；电池充电容量低于额定容量70%或检测故障时不得上线运用。

二、列尾主机安装（1）列尾作业人员出务作业必须遵守《铁路行车人身安全标准》的规定，严禁在场内骑自行车、电动车和钻车等。

基于CMX469A的无线MODEM设计

基于CMX469A的无线MODEM设计

摘要：CMX469A是CML公司推出的FFSK／MSK全双工MODEM芯片，它内部集成了载波检测、RX时钟恢复电路和振荡电路，并具有很好的信噪比以及低电压、低功耗等特性，能够接收、发射FFSK／MSK信号，同时可提供收发时钟。

文中给出了CMX469A的工作原理、应用电路和程序控制流程。

关键词：快速移频键控；CMX469A；调制解调器１ＣＭＸ４６９Ａ的主要特点ＣＭＸ４６９Ａ是ＣＭＬ(公司新推出的全双工无线Ｍｏｄｅｍ芯片)它采用ＣＭＯＳ工艺制造，工作电压为２．７Ｖ～５．５Ｖ，当电源电压为３Ｖ时，它的典型工作电流为２ｍＡ，数据传输速率可设定为１２００ｂｐｓ、２４００ｂｐｓ和４８００ｂｐｓ。

在这三种波特率下，逻辑高、低电平的频率相应为１２００／１８００Ｈｚ，１２００／２４００Ｈｚ，２４００／４８００Ｈｚ。

ＣＭＸ４６９Ａ采用快速移频键控ＦＦＳＫ／ＭＳＫ调制方式，可广泛应用于无线通讯系统中（例如水文检测系统、船载监控系统等）。

ＣＭＸ４６９Ａ的主要特性如下：●具有独立的发送、接收使能控制；●可以接外部１．００８ＭＨｚ或４．０３２ＭＨｚ晶振;●可选择三种波特率：１２００ｂｐｓ、２４００ｂｐｓ、４８００ｂｐｓ（４８００ｂｐｓ传输时，需要外接４．０３２ＭＨｚ晶振）；●具有载波检测、接收时钟故障恢复功能；●低电压、低功耗（电源为３Ｖ时，典型工作电流为２ｍＡ；节能模式下，供电电流只有３００μＡ）；●抗干扰性能优良，在信号条件比较差的情况下具有优良的灵敏度，同时可通过外部电容设置载波检测周期，以使器件在高噪音环境下具有更完善的性能。

２ＣＭＸ４６９Ａ的引脚说明ＣＭＸ４２９Ａ有２２脚ＰＤＩＰ、２０脚ＳＯＩＣ、２４脚ＴＳＳＯＰ三种封装，这三种封装的对应引脚不同。

表１是２０脚ＳＯＩＣ封装所对应的引脚功能介绍，其余两种封装只是引脚序号不相同。

基于ＣＭＸ４６９Ａ的无线调制解调器的硬件设计主要包括ＣＭＸ４６９Ａ与电台的接口电路以及与单片机的接口电路两部分。

列尾无线风压监测系统的研究设计的开题报告

列尾无线风压监测系统的研究设计的开题报告

列尾无线风压监测系统的研究设计的开题报告一、选题背景风电场是一种越来越受欢迎的风能利用方式，但随着风电场规模的增大，风力发电系统面临着越来越多的安全隐患。

其中，列尾系统是风力发电机组的重要部分，如果发生列尾系统失效，将会对整个风力发电机组造成严重损失。

因此，为了保证风力发电系统的稳定运行和安全性能，开发一种列尾无线风压监测系统是十分必要的。

二、研究目的和意义本研究的目的是设计并开发一款列尾无线风压监测系统，通过监测风力发电机组列尾处的风压变化，了解风力发电机组在不同工况下的安全性能和稳定性能，提高风力发电机组的安全性和运行效率。

同时，该系统还可以为风力发电机组的运维团队提供及时准确的数据，帮助他们更好地诊断故障、优化维护计划、降低维护成本，提高风力发电机组的可靠性和经济性。

三、研究内容和方法研究内容：1.设计一个可以无线传输数据的列尾风压传感器，精准地测量风力发电机组的风压和气流速度。

2.开发一个可以接收传感器数据的计算机程序，能够对数据进行实时处理、分析和展示。

3.使用实验室和现场测试方法，测试并验证该系统在不同工况下的性能和可靠性。

研究方法：1.介绍传感器的无线通信技术和风力发电机组列尾的工作原理，设计并制作相应的传感器。

2.编写数据处理程序，读取传感器产生的风压数据，并进行实时处理和分析。

3.通过在实验室和风力发电机组现场进行测试，验证该系统的正确性和可靠性。

四、预期结果和意义本研究预期设计并开发一款列尾无线风压监测系统，该系统将可以精准地监测风力发电机组列尾的风压变化和气流速度，并提供实时的数据处理和分析功能。

预期的主要成果和意义包括：1. 提高风力发电机组的安全性和稳定性，并降低运维成本。

2. 为风力发电机组的维护保养提供技术支持和数据分析帮助。

3. 为风力发电行业提供技术先进的监测手段，并进一步推动风力发电技术的发展和成熟。

五、研究进度计划研究阶段研究任务预计完成时间任务一设计开发列尾风压无线传感器3个月任务二开发数据处理程序3个月任务三系统测试与优化3个月任务四撰写最终论文和技术报告1个月总计10个月六、参考文献1. A. Munuzuri, M. Sanz-Bobi, J.I. Cubillo, and A. Carnicero. (2012). Wind turbine tower vibration measurement and diagnosis based on a frequency response function approach. Journal of Sound and Vibration, 331(14), 3197-3210.2. S. Yang, X. Zhang, Q. Chen, and X. Wei. (2020). Wind turbine tower fatigue failure forecasting based on data mining and multivariate Gaussian distribution. Energy, 204,118065.3. C. Chen, X. Tang, H. Liu, et al. (2017). Fiber optic distributed sensing for health monitoring of wind turbine blades. Sensors, 17(11), 2645.4. A. Alzahrani, M.S. Gasim, and H.A. Al-Sulaiman. (2018). Wind turbines performance monitoring and fault detection using hybrid neural network and support vector regression. Renewable Energy, 119, 948-959.。

CMX469


处理速度快、 灵活精确、 抗干扰能力强等特点，Ｓ ＤＰ
阵列系统可以根据所需实现的功能和处理器的性能 来调节处理接点的数 目， 使系统达到最佳的性能价 格比。
Ａ Ｓ２１ 是 Ｌ公司最新的一种高性能 ３ ０ Ａ〕 Ｄ Ｐ１ ６ ２ 位浮点处理器， 在一个单独的 芯片上具有６０ Ｆ ｐ ０Ｍ ｌ ｏ
发送过程： 来 自Ｍ Ｕ系统的异步串行数据通 Ｃ 过异步串口， 送至 Ａ ９Ｓ５５单片机， Ｔ０８１ 经过 单片机 软件将异步串行数据转换成同步申行数据， 然后等
待同步 Ｍｏｅ 芯片 Ｃ ４９的使能和时钟信号 ， ｄｍ ＭＸ ６
再发送给同步 Ｍｏｅ ｄｍ芯片 Ｃ ４９经过同步 Ｍｏ ＭＸ ６ ， － ｄｍ芯片把同步数字信号变为同步模拟信号， ｅ ， 又经
的浮点运算能力、 多达 Ｗ ｈ 的零等待 Ｓ Ａ 多种 ｉ ｔ Ｒ Ｍ、
２ Ｄ Ｐ １６ 简介 Ａ Ｓ ２１０
Ａ Ｓ ２１ 是采用超级哈佛结构的一种新产 ０ Ｄ Ｐ １６ 质， 测得电话线的阻抗为４ －５５ 为模拟矿井现场 ０ ０２ ， 环境， 我们在电话线中串接 ２ｋ ０ａ的电阻。在有线 通信模板之间仅有普通矿用电话线的情况下， 根据 实验测得， 接收到的信号良好。若出现接收不到的 情况， 只需要调整放大器的放大倍数即可。若在普 通矿用电话线的两端分别挂接磁石电话， 适当调整 放大器的放大倍数， 也能获得很好的效果， 并且利用 磁石电话可以监听收发信息， 也可以通话。 本文介绍的有线通信模板可以作为任何远距离 有线通信的改进方案。由于文中采用同步通信方式 来提高通信的可靠性， 所以需要实现同步串口与异
１３ 工作原理 ．
８Ｂ Ｆ ｓ 存储器， ｋ Ｉ ｌｈ Ｓ ａ Ｐ 可反复编程修改上千次。 便
于新产品开发。Ａ ９Ｓ５５ Ｔ ０８ １ 程序高度保密， 可以避 免非法窃取； 速度快， 大多数指令仅用 １ 个时钟周 期， 它的处理能力为 １ ＳＭＨ ； Ｍ ／ ｚ能采用 Ｃ语言编 Ｉ Ｐ 程， 从而能够高效快速地开发出目标产品； Ｃ Ｓ 是 ＭＯ

全球定位列车压控列尾尾部装置国产化的研制

摘要本文首先从理论上分析和介绍了一种用于监视列车尾部信息的电子设备—列尾尾部装置国产化的实现过程，重点提出需要解决的是两种不同信令之间的相互转换，以及GPS数据的接收和处理，并提出总体设计思路，以解决国内生产的列尾防护系统在可靠性和抗撞击强度等方面还不大理想，特别是在环境条件极其恶劣的场合使用时的问题。

然后分别从硬件和软件方面对设计过程进行分析：在硬件方面着重介绍了几个关键部件和功能，微处理器C8051F020，MODEM,无线收发器，GPS 接收器以及电台省电模式并且增加全球定位功能；软件方面主要介绍了C8051F020交叉开关的设置、主程序的算法，几种不同校验方法和GPS 数据的处理。

这一设计方案在经过实验室模拟调试和现场装车试验后，已在条件极端恶劣的青藏铁路格拉段上投入使用.从使用的效果上可以证明本文的工作是成功的。

关键词：列尾防护系统，列尾尾部装置，FFSK，C8051F020，数字交叉开关，GPS，转换器，MODEMABSTRACTThe article introduces and analyzes theoretically the localization procedure of a systematic electronic device to monitor the information on the end of trains, emphasizing that the key points are the mutual transformation of two different signals and the reception and disposal of the GPS data. An overall design plan is introduced to solve the deficiency of home-made EOT in reliability and anti-shock performance, especially in bad environment. Secondly, the design plan is analyzed from both hardware aspect and software aspect. On the hardware aspect, some key parts and their function have been described such as microprocessor C8051F020，MODEM, transceiver, GPS and radio electric-saving mode; on the software aspect, the article mainly introduce the setup of C8051F020 intercrossing switch, arithmetic of the master program, several different checking methods and the process of GPS data.This plan has been used at the Gela railway section in Qinghai-Tibet line after being successfully simulated at lab and trial running in the field, which testifies that the work described in the article is successful.KEY WORDS: EOTS, EOTD, FFSK, C8051F020，Digital Crossbar，GPS，Transformers，MODEM目录第一章绪论 (1)1.1列尾防护系统的发展概况 (1)1.1.1 列尾防护系统简述 (1)1.1.2 我国铁路行车状况和特点 (1)1.1.3 国内列尾系统的发展 (2)1.2项目背景 (3)1.3完成的主要工作 (4)第二章列尾防护系统尾部装置国产化的总体设计 (6)2.1引言 (6)2.2列尾防护系统尾部装置国产化的总体设计 (9)2.2.1 转接板的工作原理和工作过程 (10)2.2.2 转接板的设计思路 (11)2.3总体设计方案 (13)第三章全球定位列车管压控列尾尾部装置国产化的硬件设计 (14)3.1引言 (14)3.2转接板的控制板 (15)3.2.1 数据处理模块——C8051F020 (15)3.2.2 MODEM模块 (23)3.2.3 小结 (27)3.3 GPS板 (27)3.3.1 概述 (27)3.3.2 GPS系统的特点 (29)3.3.3 GPS的定位原理 (30)3.3.4 坐标系统和时间系统 (32)3.3.5 GPS天线 (33)3.3.6 GPS接收模块——TIM-LH (34)3.3.7 小结 (44)3.4无线收发器——电台 (45)3.4.1 技术特性 (45)3.4.2 Rnet JSLM电台的接口定义 (47)3.4.3 小结 (48)第四章全球定位列车管压控列尾尾部装置国产化的软件设计 (49)4.1引言 (49)4.2开发环境 (49)4.3主程序 (50)4.3.1 初始化 (51)4.3.2 数据处理 (54)4.4压控的工作原理 (57)4.5 GPS数据处理 (57)4.6本章小结 (58)第五章模拟试验和现场装车试验 (60)5.1模拟试验 (60)5.2现场装车试验 (61)结论 (63)参考文献 (64)致谢 (65)攻读学位期间发表的学术论文 (66)第一章绪论1.1 列尾防护系统的发展概况1.1.1 列尾防护系统简述列尾系统（EOTS）是列车尾部防护系统（End Of the Train System）简称，列尾系统是用于监视列车尾部信息（譬如，列车尾部主风管内的气压）的一种电子设备，所以形象的称呼为列尾系统。

基于CMX469A列尾装置无线通信系统的设计

软件 通信 协 议 和 差错 控 制 编 码 技 术 。该 设备 目前 已投 入 运 行 ６ ０ 趟 次 ． ０余 累计 约 １ ２ 公 里 ． ５７
通信 成 功 率 高 于 国 内其 他 同类 产 品 。 证 了该 设 计 的 可 靠 性 。 论 关 键词 ： 尾 装 置 ； 线通 信 ； Ｈ ４ ９ ； Ｒ ； Ｃ 列 无 Ｃ Ｘ ６ＡＣＣＢＨ 中 图分 类号 ： ＴＮ９ ２ 文 献标 志码 ： Ｂ
纵 观 我 国铁 路发 展 ，不 难看 出这 两 个趋 势 ： 货
制 方 式 ， 输 速率 为 １ ０ ｂｓ特 征 频 率在 逻 辑 高 电 传 ２ ０ ／， 平 时 为 １０ Ｈ ， ２ ０ ｚ 逻辑 低 电平 时为 １０ Ｈ 。 输 方 式 ８ ０ ｚ传
为 同步传 输 。在 大 量调 查 研究 的基 础上 ， 择 调 制 选 解 调芯 片 Ｃ ４ ９ 对 列尾 装置 的无 线通信 模块 进 ＭＸ ６ Ａ。 行 了设 计 ， 应 用 于重 载货 运 电力 机车 上 。该 设 计 并 结 构简 单 ， 定性 好 ， 稳 取得满 意 的效果 。
文章编 号 ：０ １９ ４ （０ ２０ —０ １０ １０ —９４２ １）１０ ３ —４
基 于 ＣＭＸ ６ Ａ 列尾 装 置无 线通 信 系统 的设 计 ４９
王 坤 ， 峰 ， 如 成 潘 韩
（ 原 科 技 大 学 电子 信 息 工 程 学 院 ， 原 ０ ０ ２ ） 太 太 ３ ０ ４
摘 要 ： 煤 东 运是 我 国的 一 项 基 本 国策 。文 中针 对 西煤 东运 的 某地 方 重载 铁 路 ． 用 调 制 西 采 解 调 芯 片Ｃ Ｘ ６Ａ， 行 了列 尾 装 置 的 无 线 通信 模 块 的设 计 。 论 文 阐述 了硬 件 电路 设 计 、 Ｍ ４９ 进

基于数据融合技术的列尾装置设计

Ｗ ＡＮＧ ａ Ｈｕ
（ ｏｌ ｅｏ ｃ ａ ｉａ ａ ｄＰ ｗ ｒＥ ｇｎ ｅｉｇ ａ ｊ ｇＵｎｖｒｉ ｆ ｅｈ ｏ ｇ ， ｎｉｇ ２ ００ ｈｎ ） Ｃ ｌ ｇ ｆ ｅ Ｍｅｈ ｎｃｌ ｎ ｏ ｅ ｎ ｉｅｒ ，Ｎ ｎｉ ｉｅｓ ｙｏ ｃ ｎ ｌ ｙ Ｎａｊ ， １ ０ ９Ｃ ｉａ ｎ ｎ ｔ Ｔ ｏ ｎ
果表 明故 障判 断准确 ， 系统可 靠性 高。
关键词 ： 列尾 装 置 ； Ｐ ； 控 制 器 ； 据 融 合 Ｇ Ｓ微 数
中图 分 类 号 ：Ｐ １ Ｔ ２６
文献标识码 ： Ａ
文 章 编 号 ：０２— ８ １ ２ １ ） ３— ０ ５— ２ １０ １４ （０ ０ ０ ０ ９ ０
Ｔｒ ｉ — ａ ・ ｄ ｖ ｃ ｓ ｄ ｎ Ｔｈ ｔ ａ ｎ・ Ｒｅ ｒ－ Ｅｎ Ｄｅ ｉ ｅ Ｂａ ｅ ｏ ｅ Ｄａ ａ Ｆｕｓｏ ｃ ｏ ｏ ｙ ｉ ｎ Ｔｅ ｈｎ ｌ ｇ
Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄｓ：ｒ ｉ ｒ ａ —ｎｄ；ＧＰＳ； ｃｏ ｏ ｔｏｌｒ； ｔ ｕｓｏ ｔａｎ—ｅ ｒ ｅ ｍｉｒ ｃ ｎ ｒ ｌｅ ｄａａ ｆ ｉ ｎ
０ 引 言
列尾装 置是货 物列车守车的替代 装置 ， 通过列 车尾部 制动 管压力监控列 车行 车状态 ， 当空气制 动 系统故 障 、 车发生 分 列 离时 ， 自动装 置 向 司机报 警 ， 司机实 施 紧 急制 动 等 措施 。 该 由 但是 ， 列尾装置 由于检测部件单一 ， 防干扰能力差 ， 旦发生 故 一
２ ０ ０ １ １０ ９ ）
摘要 ： 了有效监控列车分 离、 为 空气制动等故 障和提 高列尾装 置的 可靠性 ， 于数据 融合技 术， 计 了一 种压 力传感 基 设
器和 Ｇ Ｓ测距技 术相结合 的列尾装 置。该装置 由列车 头部 管理 器和列尾监控 单元组 成。列尾监控 单元监 测尾部制 动管 Ｐ 压 力和 用 Ｇ Ｓ标定车尾位置并将信 息通 过无线方式发送给 车头管理 器。车头管理器 用 Ｇ Ｓ标 定车头位置 并与 车尾 位置 Ｐ Ｐ 比较计算列 车长度 。对 列车实时长度 和制动 管压 力进行数 据融合 和分析 以对列 车运 行状 态进 行 准确判 断。样 机试 验结

列尾装置无线信令转换器

列尾装置无线信令转换器
周冬苏;常越
【期刊名称】《长沙铁道学院学报（社会科学版）》
【年(卷),期】2006(007)004
【摘要】随着铁路的提速,列车的运行速度由原来的每小时几十公里提高到现在的每小时两、三百公里,机载设备的可靠性就成为研发的重要问题.本文介绍了一种新型列尾防护系统无线信今转换器,它采用微处理器C8051F020实现列尾防护系统中两种不同FFSK(快速移频键控)之间信令格式的转换.
【总页数】2页(P217-218)
【作者】周冬苏;常越
【作者单位】上海交通大学,上海,200030;上海交通大学,上海,200030
【正文语种】中文
【中图分类】TU-87
【相关文献】
1.800MHz列尾设备无线干扰故障的处理 [J], 谢浩海
2.无线调车和列尾装置 [J], 徐祥军;苏京
3.800MHz列尾远程无线跟踪管理系统 [J], 张世华;万士云;彭波
4.基于CMX469A列尾装置无线通信系统的设计 [J], 王坤;潘峰;韩如成
5.重载组合列车可控列尾装置改进升级研究 [J], 白艳涛;王健慧
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进行 CRC 编码时，先将待检验数据信息组成的
表 1 铁道行业标准无线通信数据帧格式 Tab.1 Data format of wireless communication
同步信息
数据信息
51 bit
文 章 编 号 ：1001-9944(2012)01-0031-04
总线与网络
基于 CMX469A 列尾装置无线通信系统的设计
王 坤，潘 峰，韩如成
（太原科技大学 电子信息工程学院，太原 030024）
摘要：西煤东运是我国的一项基本国策。 文中针对西煤东运的某地方重载铁路，采用调制 解调芯片CMX469A，进行了列尾装置的无线通信模块的设计。 论文阐述了硬件电路设计、 软件通信协议和差错控制编码技术。 该设备目前已投入运行600余趟次，累计约15万公里， 通信成功率高于国内其他同类产品，论证了该设计的可靠性。 关 键 词 ： 列 尾 装 置 ；无 线 通 信 ；CMX469A；CRC；BCH 中图分类号：TN92 文献标志码：B
CMX469A 完 全 支 持 快 速 频 移 键 控 FFSK （fast frequency shift keying）调 制 解 调 方 式 ，频 谱 的 利 用 率高、传输速率快，并且具有独立的发送、接收使能 控制。 该芯片抗干扰性能优良，在信号条件比较差 的情况下也具有优良的灵敏度，同时可通过外接电 容设置载波检测响应时间，以使器件在高噪声环境 下具有更完善的性能。 由此可知，它可广泛应用于 各种无线通信系统中，而在本文列尾装置中的成功 应用，更说明这一点。
GP3688 TXSIGNAL RXSIGNAL
CMX469AE2
TXEN TXSYNC TXDATA
RXEN CLOCKDATA
RXSYNC RXDATA
MC9S12DP256
PT0 PT1 PT2 PT3 PT4 PT5 PT6
图 2 CMX469A 的硬件接口电路 Fig.2 Hardware interface of CMX469A
纵观我国铁路发展， 不难看出这两个趋势：货 车重载化、客车高速化。 在这种趋势下，列车的安全 问题变得日益突出。 因此，稳定可靠的列车尾部安 全防护装置（以下简称列尾装置）是列车安全运行 的前提。 由于列尾装置与车载设备通过无线的方式 传输数据，所以无线通信模块的好坏，决定着列尾 装置性能的优劣，最终决定了列车运行的安全隐患。
高性能调制解调芯片CMX469A有三种不同的封 装 形 式 ：20-pin SOIC （CMX469AD3）、22-pin PDIP （CMX469AP6）和24-pin TSSOP（CMX469AE2）。封装 的不同，对应功耗也不同。 列尾装置由电池供电，优 先 考 虑 低 功 耗 器 件 ， 所 以 下 面 以 24 -pin TSSOP （CMX469AE2）为例，介绍其设计过程。
根据中华人民共和国铁道行业标准 （ [1-2] 以下简 称铁道行业标准），列尾装置无线通信采用 FFSK 调
制方式，传输速率为 1200b/s，特征频率在逻辑高电 平时为 1200Hz，逻辑低电平时为 1800Hz，传输方式 为同步传输。 在大量调查研究的基础上，选择调制 解调芯片 CMX469A，对列尾装置的无线通信模块进 行了设计，并应用于重载货运电力机车上。 该设计 结构简单，稳定性好，取得满意的效果。
CMX469A 与 微 处 理 器 MC9S12DP256 的 发 送 接口电路，由发送允许控制线 TXEN、发送同步时钟 线 TXSYNC、发 送 串 行 数 据 线 TXDATA 组 成 ，发 送 控制时序图如图 3 所示。 当 TXEN 为低电平发送使 能后，TXDATA 上的信号将在时钟信号 TXSYNC 的 上升沿被采样。 当传输速率为 1200b/s，TXDATA 上 的高电平 1 将被转换成 1200Hz 的正弦波，低电平 0 被转换成 1800Hz 的正弦波， 并由 TXSIGNAL 端口 输出，这就是调制好的模拟信号。当 TXEN 为高电平 时，发送功能禁止，电路进入节能状态。 列尾装置由 电池供电，为降低功耗，除在需要数据发送时，都处 于发送禁止状态。
CMX469A 与电台模块 GP3688 的接口电路，用 于输入输出模拟信号之间的匹配。 由于 CMX469A 接收信号的典型值为 230mVrms， 发送信号的典型 值为 775mVrms， 同时充分考虑信号传输过程中的 各种损耗。 为了实现良好的通信效果，采用 TI 公司 的 低 功 耗 运 算 放 大 器 LM358，并 经 试 验 验 证 ，取 发 送端的放大系数为 1/4， 接收端的放大系数为 3，车 载设备同理。
32
Automation ＆ Instrumentation 2012(1)
总线与网络
TXEN TXDATA TXSYNC TXSGNAL
图 3 数据帧发送时序图 Fig.3 Transmitter timing
CMX469A 与 微 处 理 器 MC9S12DP256 的 接 收 接口电路，由接收允许控制线 RXEN、接收同步时钟 线 TXSYNC、载波检测端口 Carrier Detect，同步接收 数据线 CLOCKED DATA 组成。 接收时序图如图 4 所示。 当 RXEN 为高电平接收使能，且 Carrier Detect=1， 表 示 检 测 到 有 效 的 模 拟 信 号 输 入 ， 此 时 RXSIGNAL 将 在 时 钟 信 号 TXSYNC 的 上 升 沿 被 采 样。当传输速率为 1200b/s，RXSIGNAL 上 1200Hz 的 正弦波被转换成 CLOCKED DATA 的逻辑高电平， 1800Hz 的正弦波则被转换成低电平。 微处理器通过 读取 RXDATA 的状态， 从而解读这些数据帧。 若 Carrier Detect=0，输入信号无效；RXEN=0 接收功能 禁止，此时使能发送端口进行数据发送，发送完成
2 硬件接口电路设计
列尾装置无线通信系统的概略图如图 1 所示。
无线通信
GP3688 CMX469AE2 MC9S12DP256
列尾装置
GP3688 CMX469AE2 MC9S12DP256
车载设备
图 1 列尾装置无线通信系统概略图 Fig.1 Principle of the system
由图1可知，列尾装置由微处理器MC9S12DP256、 调制解调芯片CMX469A，电台模块GP3688三部分组 成，车载设备同理。 电台模块GP3688是MOTOROLA 公司为铁道无线通信定做的产品，完全适用于铁路 行业的各种工作环境及恶劣气候条件。 它可以运行 在多个工作Байду номын сангаас段，采用 Microsoft Windows 中文编程 软 件 ， 设 定 其 工 作 频 率 为 450MHz， 符 合 铁 道 行 业 标 准[1]。
1 CMX469A 主要特点及功能说明
CMX469A 是英国 CML 公司的全双工调制解调
收 稿 日 期 ：2011-08-30 ；修 订 日 期 ：2011-09-30 作 者 简 介 ：王 坤 （1985-），男 ，在 读 硕 士 研 究 生 ，研 究 方 向 为 电 力 机 车 与 交 流 传 动 ；潘 峰 （1974-），男 ，副 教 授 ，研 究 方 向 为 直 接
Design of Wireless Communication System for End -of -train Safety Equipment Based on CMX469A
WANG Kun，PAN Feng，HAN Ru-cheng
（College of Electronic Information Engineering，Taiyuan University of Science and Technology，Taiyuan 030024，China） Abstract：As we all know，it is a basic national policy to carry the coal from the west to the east. In this paper，we have designed a wireless communication system of End-of-train safety equipment for a local heavy freight railway， which is based on a modem chips IC-CMX469A. This paper illustrated the design of hardware，software communication protocol and error control coding technology. Finally，the equipment have run more than 600 times，which accumulated about 150000 kilometers，and showed a superior performance than others，which proved the success. Key words：End-of-train safety equipment；wireless communication system；CMX469A；CRC；BCH
转矩控制、交流传动及智能控制等；韩如成（1959-），男，教授，硕士研究生导师，研究方向为直接转 矩 控 制 、谐 波 抑制与无功补偿等。
自动化与仪表 2012(1)
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总线与网络
芯 片[3]，它 采 用 CMOS 工 艺 制 造 ，工 作 电 压 为 2.7V～ 5.5V。 数 据 传 输 速 率 可 设 定 为 1200b/s、2400b/s、 4800b/s，在 这 三 种 波 特 率 下 ，逻 辑 高 低 电 平 频 率 分 别 为 1200/1800Hz、1200/2400Hz、2400/4800Hz。 此 外，它还可以选晶振时钟为 1.008MHz 或 4.032MHz； 但 传 输 速 率 为 4800b/s 时 ， 外 接 晶 振 时 钟 必 须 为 4.032MHz。