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机车机械电器间监视系统的设计与实现

机械电器间是机车中的重要环节,在机车运行时间和路程不断增长的情况下,机械和电器发生故障问题的概率也随之增大。由于机械电器间环境较为恶劣,不可能安排人员驻守监视,因此只能通过监视系统对其进行全天候的监视,确保能够及时发现问题予以解决。因此,需要对监论文网视系统的设计和实现进行要求,使其能够发挥出重大作用。

一。机车机械电气间监视系统功能分析

对于一个监视系统而言,其所具备的功能不仅仅是对机械电器进行持续性的监视,还应该体现出其他方面的功能,具体有以下几点。

首先,该系统应该具备多形式的显示功能,即可以通过多种不同的渠道实现监视画面的显示,以满足不同的使用需求。比如,可以实现全屏显示,其就是将某一个监视画面进行全屏。还可以实现多幅同屏显示,也就是在同一个屏幕上,显示多个监视画面,一般是4个或者9个。

其次,应该实现监视系统和多人员的连接,既要让机车的乘务员。车长等能够实时查看监视系统的具体画面,明确机械电器的实时运行状态,也要让进行相关检修的工作人员,通过移动设备查看到监视画面内容。

最后,需要对监视系统所产生的各类监视数据。信息。图像以及视频等进行储存和保存,以便在以后的相关工作中可以直接调用。

二。机车机械电器间监视系统的性能参数和设计要点

在进行设计之前,需要确定监视系统的基本原理。其主要是通过摄像头采集监视数据,将其传输到图像采集器,然后进行编码和储存,控制协议传输到显示屏上,以供分析只用,下图所示即为原理流程。

在明确监视原理流程的基础上,就需要探讨系统的性能和设计要点了。就性能参数而言,监视屏一般可以使用分辨率为1024x768像素的屏幕,就能够满足基本要求。若是条件允许,可以使用分辨率更高的屏幕。视频采集通道数量在1到32个之间,以实际情况为准。为了应对大量数据存储,可以设置500GB的储存硬盘,可视具体情况增大硬盘容量。系统电源一般为110V直流电源。CCD器件选择1/311SONYCCD,其最低照度为0LUX/F1。2,水平分辨率为480TVL。

在明确性能参数之后,就需要进一步掌握系统的设计要点。首先,电磁干扰的问题在机车内是比较常见的,这会对监视系统的线路和设备产生较大的干扰,导致监视信号的质量下降,这在系统设计中需要注意。其次,在机车的运行过程中,可能出现长时间的连续震动,这对设备的稳定可靠性提出了较高的要求。第三,从机车机械电器间到控制室之间存在较长的距离,要将监视信号从机械电器间传输到控制室,其中就会受到很多外部因素的影响,会降低图像质量。第四,机械电器间空间使用度高,可供安装监视设备的空间有限,可能会影响到摄像头的监视范围,造成监视死角。最后,监视系统需要的工作温度和存放温度都比较低,这就需要做好相应的降温措施,确保监视系统稳定运行。

三。机车机械电气间监视系统的设计和实现

(一)系统主机设计

系统主机是监视系统的核心功能部分,为了使其能够正常的发挥公用,在选择上应该以抗振动抗冲击性能优良的工控主机为主,同时需要加强主机内部器件和板卡的紧固连接,优化内部结构,强化其整体性能,由此消除因为机车震动对监视系统造成的影响。其次,主机对监视器的控制上,一般是1台主机控制2台监视器,同时将视频信号划分为2类分别进行传输,但是这2路视频信号在各方面标准上都是保持一致的。另外,由于在长距离传输中,VGA信号会出现较为严重的衰减,以此需要按照网络传输协议对其进行转换,通过超五类传输线实现信号衰减的弱化,提升监视信号的传输效果。下图所示即为监视系统的整体结构设计,其中虚线部分就表示了系统主机。

(二)摄像头设计

摄像头是整个监视系统的重要环节,是获取对象状态信息的直接手段,相当于监视系统的眼睛“。对于摄像头的设计而言,首先需要确保其能够满足全天候24h的运行要求。由于24h时间内,机械电器间的光线变化是非常明显的,摄像头必须适应这种光线变化,能够在黑暗的环境下达到监视目的,因此需要带有红外功能。其次,由于振动和电磁干扰问题的存在,摄像头的信号传输和稳固都会受到影响。因此,在摄像头的设置上,需要通过全金属外壳对其进行防电磁干扰处理,同时需要做好加固,抵抗振动。最后,由于机车机械电器间内部空间有限,因此在安装之前,就需要规划处几个适当的位置,对其监视范围和效果进行分析对比,找到最优的摄像头安装点位。此外,还可以设计一个摄像头托座,设置一个球形壳体,将相关的器件设置在该壳体内部,这样摄像头就可以在其中实现三维转动,提升其监视范围。

(三)监视屏设置

监视屏是显示监视画面的重要器件,在进行设置时,需结合实际情况合理进行。首先,为了在控制室内留足空间,需要选择外形小巧的液晶屏,并且按照相关规范进行安装。其次,显示屏的选择前文已经说到,至少要满足1024x768的分辨率。可视空间大小对显示屏大小进行合理调整。再次,在TB/T3021-2001中规定了机车电子设备的使用温度:在零下45oC时能够安全存放,在零下25oC时能够正常工作。因此,这一要求,就需要选择符合这一温度规定的显示屏。最后,机车运行过程存在的长时间振动问题,需要加强对显示屏的固定,以及相关线路的连接,弱化其受到的振动影响,保证监视信号传输稳定。

(四)电源设计

前文已经对电源的性能参数作了简单说明,但是实际上110V电源是机车上的直流电源,对于监视系统而言,并不需要如此大的电源,这就需要通过转化器将110v电源转化为5V和12V为监视系统的设备器件进行供电。不仅如此,电磁干扰。温度。适度。脉冲。静电等因素都会影响到供电质量,在电源设计中也许通过合理措施避免这些问题。

结束语:

设计机车机械电器间监视系统的意义在于为其提供全天候24h的监视服务,取代传统的人力检查,以此及时发现问题,并解决问题。在进行监视系统设计时,需要明确其设计要点和系统功能,从系统主机。摄像头。显示屏以及电源等方面逐一完善设计,并予以实现。

机车机械电器间监视系统的设计与实现