機車運行數(shù)據(jù)無線傳輸系統(tǒng)的研究與設計.pdf

1、在傳統(tǒng)鐵路運管模式下，管理部門只有在機車停站后通過讀取由機車乘務員帶回的存儲有機車運行數(shù)據(jù)的IC卡來獲得機車工況及運行信息。然而鐵路事業(yè)的快速發(fā)展，對鐵路管理部門掌握機車運行信息的能力提出了很多新的要求。根據(jù)鐵路管理部門的新需求，無論機車正常運行還是因途遇意外故障而停車，機車運行信息必須快速及時地回傳至管理部門。
　　 應此需求本文設計了一種機車運行數(shù)據(jù)無線傳輸系統(tǒng)，該系統(tǒng)可使鐵路管理部門在機車出發(fā)后的任何時刻獲知機車工況，地面

2、指揮系統(tǒng)專家組可根據(jù)車載通信裝置傳回的機車運行數(shù)據(jù)為機車乘務員提供“應急故障處理”等技術(shù)支持，及時解決故障，避免重大行車事故的發(fā)生。
　　 本論文的研究重點是機車運行數(shù)據(jù)無線傳輸系統(tǒng)的整體設計、車載通信裝置的硬件設計和對信息數(shù)據(jù)進行無損壓縮及差錯控制編碼的程序設計以及地面系統(tǒng)服務器接收GPRS數(shù)據(jù)的軟件設計等。論文第2章對課題所研究的機車運行數(shù)據(jù)無線傳輸系統(tǒng)總體設計方案進行了詳細的介紹，并對系統(tǒng)各組成部分的功能作詳細介紹。論文第

3、3章對車載通信裝置的硬件設計進行詳細介紹，提出各功能模塊電路的具體設計方案。車載裝置采用STC12LE5410微處理器作為控制核心，通過SPI總線與乘務員IC卡建立連接并讀取存儲于卡內(nèi)的特定文件，將數(shù)據(jù)進行預處理后通過GPRS模塊進行無線發(fā)送。論文第4章主要完成系統(tǒng)的軟件設計，包括車載通信裝置的程序設計和地面數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)服務器及客戶端的軟件設計。根據(jù)IC卡數(shù)據(jù)文件可壓縮性較強的特點及GPRS網(wǎng)絡信道帶寬資源的寶貴，車載通信裝置通過軟件完

4、成對源信息數(shù)據(jù)的LZW壓縮。為保證傳輸數(shù)據(jù)的高可靠性，自行設計對數(shù)據(jù)進行差錯控制編碼程序，在對編碼程序進行合理優(yōu)化后使程序變得更為簡單，運算量減小，占用更小的存儲空間，程序運行速度的提高有利于滿足通信實時性的要求。車載通信裝置通過AT指令配置裝有SIM卡的MC52i模塊，使其完成撥號、連接GPRS網(wǎng)絡和發(fā)送數(shù)據(jù)等一系列動作，在MC52i模塊檢測到信號質(zhì)量優(yōu)良的情況下，利用內(nèi)嵌的TCP/IP協(xié)議棧完成數(shù)據(jù)的無線傳輸。最后，對系統(tǒng)整體運作進