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便携式接触网导线几何参数检测系统

彭朝勇  
【摘要】:论文设计了一种新型“便携式接触网导线几何参数检测系统”,它以激光旋转扫描法测量接触网导线几何参数,利用数字信号处理器完成系统的控制和数据处理。系统采用了激光测距、数字信号处理器、复杂可编程逻辑器件、高精度模数转换、步进电机和锂离子动力电池等技术。 第一章首先介绍了接触网导线及其三个重要的几何参数:导高、拉出值和磨耗。通过现场考察成都铁路局供电段对接触网导线的检修方式,广泛调研了国内外接触网导线几何参数检测方法,同时综合比较和分析了目前国内研制的几种便携式接触网导线几何参数检测仪器,如JJS激光接触网速测仪、DJJ多功能激光接触网检测仪、TJC超声波接触网测量仪,以及国外的接触网导线磨耗检测系统,如意大利WIRE CHECK、法国SURCAT和日本接触导线磨耗检测系统。 第二章给出系统设计参数要求,描述了检测系统的基本工作原理,相位法和脉冲法激光测距的理论,详细分析了接触网导线几何参数的计算过程。最后,通过理论计算,同时考虑实际测量情况,估算了系统的测量误差,并总结了该检测系统的优点。 第三章通过比较目前流行的数字信号处理器,确定选择TI公司的TMS320F2812芯片作为系统控制和数据处理中心。论文详细介绍了TMS320F2812芯片内部结构、硬件特征和主要性能参数,同时简单介绍了该芯片的软件集成开发环境CCS。 第四章对各个功能模块进行了具体的设计和选型。确定选用TMS320F2812应用模板SEED-DEC2812为系统中心,其它功能模块与SEED-DEC2812接口。文中详细给出了SEED-DEC2812应用模板、Banner LT3NI激光测距传感器、AD7892模数转换电路板、步进电机及驱动器、倾角传感器、液晶显示和电源系统的参数设计、接口管理、主要参数及器件选型。 第五章通过实验证明了系统设计的正确性和可行性,实验分五个部分进行:DSP中心控制系统与微机通信、DSP控制步进电机实现激光旋转扫描、激光测距传感器标定及非线性改善、AD7892采样轮廓信息、计算接触网导线几何参数的DSP程序调试。论文对实验过程进行了详细描述,并给出了器件实物图、实验数据和部分程序。论文最后对实验进行了总结,并提出了系统设计改进意见。 附录部分给出了AD7892模数转换电路板原理图,接触网导线几何参数测量


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