地铁线路便携式GPS巡检仪的研制
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
维普资讯
漤 惠 镬 ‘ 堀 ｉ ｉ： 辄 Ｕ ｌ ｌ － ： ｌ
饕
ｌ 。 ｆ ｝： ｛ ａ ｌ ｉ
鞭
骥 ｝ ：
沾饮 绫 路便 携 式 ＧＰ Ｓ巡检 仪的研 弟 ９
赵 虎 徐 中伟
（ 同济大学电子与信 ｇｍ程学院， ０ ３ ， ２ ３ １上海∥第一作者， ０ 助理工程师）
・
图 １ 巡检仪系统硬件结构 图
１ １ 信 号接收 部 分 ．
Ｇ Ｓ接 收 电路 选 用 ｕＢｏ Ｐ ．ｌ ｘ公 司 生 产 的集 成
Ｇ Ｓ接收模 块 ＴＩ Ｌ 。ＴＩ Ｌ Ｐ Ｍ．Ｐ Ｍ． Ｐ集 ＲＦ前 端 接 收 、
６ － ０
维普资讯
满：． 漫期
摘 要 应用先进 的 ＧＰ Ｓ定位技术和 Ｐ Ｃ 微 控制器 ， ＆ 配合
技状况及 巡检时问作为一条记录存储起来。管理人员每隔一
自主开发的软 件系统， 研制 出便携 式 Ｇ Ｓ巡检仪 ， Ｐ 实现 了地 铁设备及线路巡检 的定位、 数据实 时处理 等功能。介 绍 了该
等。 关键词
巡 检 仪
地铁 线路 ， 回检 查，全 球定位 系统，微 控制器 ， 巡 Ｕ １ ． ２６３
１ 硬 件设 计
系统硬件部分主要 由信号接收和处理两部分组 成。信号接收部分包括天线和一体化 Ｇ Ｓ接受模 Ｐ
中图分类号
Ｔ ｅＰ ｒａ ｌ Ｓ Ｉ ｓ ｅ ｔ ｎ Ｔ ｕ ｎ ｔｕ ｎ ｏ ｅｒ ｎ ｓ ｈ ｏ ｔ ｂ ｅＧＰ ｎ ｐ ｃ ｉ ｏ ｒ Ｉ ｓｒ ｍｅ ｔ ｒＭ ｔ ｏ Ｌｉ ｅ ｏ ｆ
ｃｏ ｃ ｎ ｒ ｌ ｒ ｎ ｐ ｃ ｉｎ ｔ ｕ ｓ ｒ ｅ ｔ ｒ －ｏ ｔｏｌ ，ｉ ｓ ｅ ｔ ｏ ｒｉ ｔｍｎ ｅ ｏ ｎ ｎ Ｆ ｔｔａ ｔ ｏ ’ ｄ ｒ ｓ Ｓ ｈ ｄ ｏ ｅ ｔｏ ｉ ｄ Ｉ ｆ ｒ ｔ ｎ ｉｓ－ ｕ ｈ ｒ Ｓ ａ ｄ ｅ ｓ ｃ ｏ ｆＥｌｃ ｒ ｎ ｃ ａ ｎ ｏ ｍａ ｉ ｓｎ ｏ
在地铁的运营工作 中， 内设备及线路的 日常 洞 巡检工作异常重要。地铁工务段承担着维修养护线 路的工作 ， 其中巡道工负责每 天运 营之后在夜间巡
查线路及 接触轨 ， 检验 其状 态是 否完 好 ， 检查 结果 其 是第二天地铁能否正常开通运行 的一个重要依据。
然而， 巡查人员的到岗情况却难 以考证。为了保证 和监督巡检工作的质量 ， 从管理上制定 了巡检人员 的检查路线和工作标准 ， 对走 行的速度 、 时间， 以及 检查的项 目、 工作 的标准等都作 了严格的规定。但 是由于线路巡检工作有分散、 独立的特点， 并且是在 夜间停运后工作 ， 靠监督和抽查很难达到 目的。为 避免巡检人员对某些采集点的漏检给地铁运营安全 带来的隐患， 采用 Ｇ Ｓ 全球定位 系统） Ｐ（ 的卫星定位
ｌ
。
： ｉ， ． ．： ｌ ｔｉ ｉ ｉｌ ｌ ／ ｉ ＂ ．
｛
： ； ｛
． ｝
Ｆ Ａ 显示部分直接采用 点阵 Ｌ Ｍ（ Ｒ Ｍ； Ｃ 液晶显示模 块 ）键盘采用扫描编码键盘 ； ； 通讯接 口选用异步 串 行接 口。系统硬件部分结构如图 １ 所示。
Ｔ ｃ ｎ ｌ ｙ Ｔ ｎ ｉＵｎｖ ， ０ ３ １ Ｓ ａ ｇ ａ， ｈｎ ｅｈ ｏ ｇ ， ｏ ｇ ｉ． ２ ０ ３ ， ｈ ｎ ｈ ｉＣ ｉ ｏ ｉ ａ
周将巡检仪收 回， 利用专用 的通讯 电缆从巡检仪中 读 出记录 ， 由计算机对采集点信息进行分析处理 、 汇 总， 打印出报表。从而为解决地铁线路巡检点多、 线
长、 人员分散等问题提供 了技术上的保障。
巡检仪的硬件 结构 和软 件设 计， 硬件结构 主要 由信号接 收和
处理两部分组成； 软件设计 主要 实现键 盘扫描 ， ＧＰ 与 Ｓ接 收 模块 、 晶显示模块和计 算机 的通信 ， 液 以及记 录 数据的存 储
块， 其功能是接受 Ｇ Ｓ信号后经过运算 ， Ｐ 直接 以默 认 的波特率从其 串行 口向 Ｃ Ｕ（ Ｐ 中央处理器） 输出 卫星定位与授时信息 ； 信号处理部分 由 Ｃ Ｕ、 易 Ｐ 非
失性存储器、 人机接 口、 通讯接 口等部分组成 ， 主要
完成相关信息的显示、 储存 和传送。Ｃ Ｕ采用快速 Ｐ 廉价的 ８ 片上可编程 Ｐ ｏ 位 Ｓ Ｃ单 片机 ； 非易失性存 储器 Ｎ Ｒ Ｍ 采 用先 进快 速 的铁 电晶体存 储 器 Ｖ Ａ
Ｚ ａ ｈ ｏＨｕ，ＸｕＺ ｏ ｇ ｉ ｈ ｎ ｗｅ Ａｂｔａｔ Ｔｈｓａｔｄ ｔｏ ｕ ｅ ｈ ａｄ ｒ ｃ ｉ ｔｒ ｎ ｓｒ ｃ ｉ ｒｉ ｅｉ ｒｄ ｃｓｔ ｅｈ ｒｗａｅａ ｈｍｃｕｅａ ｄ ｎ ｒ ｓｆｗａｅｄ ｓ ｎ ｏ ｈ Ｓ ｉｓ ｅｔ ｎ ｔｕ ｓｒｍｅ ｔｆｒｓ ｂ ｏｔ ｒ ｅｉ ｆｔ ｅＧＰ ｎｐ ｃｉ ｏ ｒｉ ｔ ｇ ｏ ｎ ｕ ｎ ｏ ｕ ・ ｗａ ａｒｌ ｉ ｉｈ ｔ ｅ ＧＰ ａｅｌ ｅｏ ｉ ｔｔ ｎ ｓｓｅ ａ ｄ ｙｐ ｔｏ，ｎ ｗｈｃ ｈ Ｓ ｓｔｌｔ ｒｅ ａｉ ｙｔｍ ｉ ｎ ｏ ｎ ｔｅＰ； Ｍｉｒ－ｏ ｔｏｌｒａｅａ ｏ ｔｄ ｉ ｒｅ ｏ ｏｉｎａｅ ｉ ｈ ！ （ ｃｏ ｃｎ ｒｌ ｄ ｐｅ ｎ ｏ ｄ ｒｔ ｒ ｔｔ ｎ ｅ ｒ ｅ ｔｅｆ ｎ ｏ ｐｏ ｅｓｄ ｔ ｔｔｅｃ ｅ ｋｎ ｐ ｔ ｈ ｉ ａ ｄ ｔ ｒｃ． ａａａ ｈ ｈ ｃ ｉｇｓｏ ． ｄｄ ￣ Ｋｅ ｒ ｓ ｓ ｂ ｙ ｔａ ｋ。ｉｓ ｅｔ ｎ ｔｕ ，ＧＰＳ ｓｓｅ ，ｍｉ ｙｗｏ ｄ ｕ ｗａ ｒｃ ｎｐ ｃｉ ｏ ｒ ｏ ｙｔｍ —
漤 惠 镬 ‘ 堀 ｉ ｉ： 辄 Ｕ ｌ ｌ － ： ｌ
饕
ｌ 。 ｆ ｝： ｛ ａ ｌ ｉ
鞭
骥 ｝ ：
沾饮 绫 路便 携 式 ＧＰ Ｓ巡检 仪的研 弟 ９
赵 虎 徐 中伟
（ 同济大学电子与信 ｇｍ程学院， ０ ３ ， ２ ３ １上海∥第一作者， ０ 助理工程师）
・
图 １ 巡检仪系统硬件结构 图
１ １ 信 号接收 部 分 ．
Ｇ Ｓ接 收 电路 选 用 ｕＢｏ Ｐ ．ｌ ｘ公 司 生 产 的集 成
Ｇ Ｓ接收模 块 ＴＩ Ｌ 。ＴＩ Ｌ Ｐ Ｍ．Ｐ Ｍ． Ｐ集 ＲＦ前 端 接 收 、
６ － ０
维普资讯
满：． 漫期
摘 要 应用先进 的 ＧＰ Ｓ定位技术和 Ｐ Ｃ 微 控制器 ， ＆ 配合
技状况及 巡检时问作为一条记录存储起来。管理人员每隔一
自主开发的软 件系统， 研制 出便携 式 Ｇ Ｓ巡检仪 ， Ｐ 实现 了地 铁设备及线路巡检 的定位、 数据实 时处理 等功能。介 绍 了该
等。 关键词
巡 检 仪
地铁 线路 ， 回检 查，全 球定位 系统，微 控制器 ， 巡 Ｕ １ ． ２６３
１ 硬 件设 计
系统硬件部分主要 由信号接收和处理两部分组 成。信号接收部分包括天线和一体化 Ｇ Ｓ接受模 Ｐ
中图分类号
Ｔ ｅＰ ｒａ ｌ Ｓ Ｉ ｓ ｅ ｔ ｎ Ｔ ｕ ｎ ｔｕ ｎ ｏ ｅｒ ｎ ｓ ｈ ｏ ｔ ｂ ｅＧＰ ｎ ｐ ｃ ｉ ｏ ｒ Ｉ ｓｒ ｍｅ ｔ ｒＭ ｔ ｏ Ｌｉ ｅ ｏ ｆ
ｃｏ ｃ ｎ ｒ ｌ ｒ ｎ ｐ ｃ ｉｎ ｔ ｕ ｓ ｒ ｅ ｔ ｒ －ｏ ｔｏｌ ，ｉ ｓ ｅ ｔ ｏ ｒｉ ｔｍｎ ｅ ｏ ｎ ｎ Ｆ ｔｔａ ｔ ｏ ’ ｄ ｒ ｓ Ｓ ｈ ｄ ｏ ｅ ｔｏ ｉ ｄ Ｉ ｆ ｒ ｔ ｎ ｉｓ－ ｕ ｈ ｒ Ｓ ａ ｄ ｅ ｓ ｃ ｏ ｆＥｌｃ ｒ ｎ ｃ ａ ｎ ｏ ｍａ ｉ ｓｎ ｏ
在地铁的运营工作 中， 内设备及线路的 日常 洞 巡检工作异常重要。地铁工务段承担着维修养护线 路的工作 ， 其中巡道工负责每 天运 营之后在夜间巡
查线路及 接触轨 ， 检验 其状 态是 否完 好 ， 检查 结果 其 是第二天地铁能否正常开通运行 的一个重要依据。
然而， 巡查人员的到岗情况却难 以考证。为了保证 和监督巡检工作的质量 ， 从管理上制定 了巡检人员 的检查路线和工作标准 ， 对走 行的速度 、 时间， 以及 检查的项 目、 工作 的标准等都作 了严格的规定。但 是由于线路巡检工作有分散、 独立的特点， 并且是在 夜间停运后工作 ， 靠监督和抽查很难达到 目的。为 避免巡检人员对某些采集点的漏检给地铁运营安全 带来的隐患， 采用 Ｇ Ｓ 全球定位 系统） Ｐ（ 的卫星定位
ｌ
。
： ｉ， ． ．： ｌ ｔｉ ｉ ｉｌ ｌ ／ ｉ ＂ ．
｛
： ； ｛
． ｝
Ｆ Ａ 显示部分直接采用 点阵 Ｌ Ｍ（ Ｒ Ｍ； Ｃ 液晶显示模 块 ）键盘采用扫描编码键盘 ； ； 通讯接 口选用异步 串 行接 口。系统硬件部分结构如图 １ 所示。
Ｔ ｃ ｎ ｌ ｙ Ｔ ｎ ｉＵｎｖ ， ０ ３ １ Ｓ ａ ｇ ａ， ｈｎ ｅｈ ｏ ｇ ， ｏ ｇ ｉ． ２ ０ ３ ， ｈ ｎ ｈ ｉＣ ｉ ｏ ｉ ａ
周将巡检仪收 回， 利用专用 的通讯 电缆从巡检仪中 读 出记录 ， 由计算机对采集点信息进行分析处理 、 汇 总， 打印出报表。从而为解决地铁线路巡检点多、 线
长、 人员分散等问题提供 了技术上的保障。
巡检仪的硬件 结构 和软 件设 计， 硬件结构 主要 由信号接 收和
处理两部分组成； 软件设计 主要 实现键 盘扫描 ， ＧＰ 与 Ｓ接 收 模块 、 晶显示模块和计 算机 的通信 ， 液 以及记 录 数据的存 储
块， 其功能是接受 Ｇ Ｓ信号后经过运算 ， Ｐ 直接 以默 认 的波特率从其 串行 口向 Ｃ Ｕ（ Ｐ 中央处理器） 输出 卫星定位与授时信息 ； 信号处理部分 由 Ｃ Ｕ、 易 Ｐ 非
失性存储器、 人机接 口、 通讯接 口等部分组成 ， 主要
完成相关信息的显示、 储存 和传送。Ｃ Ｕ采用快速 Ｐ 廉价的 ８ 片上可编程 Ｐ ｏ 位 Ｓ Ｃ单 片机 ； 非易失性存 储器 Ｎ Ｒ Ｍ 采 用先 进快 速 的铁 电晶体存 储 器 Ｖ Ａ
Ｚ ａ ｈ ｏＨｕ，ＸｕＺ ｏ ｇ ｉ ｈ ｎ ｗｅ Ａｂｔａｔ Ｔｈｓａｔｄ ｔｏ ｕ ｅ ｈ ａｄ ｒ ｃ ｉ ｔｒ ｎ ｓｒ ｃ ｉ ｒｉ ｅｉ ｒｄ ｃｓｔ ｅｈ ｒｗａｅａ ｈｍｃｕｅａ ｄ ｎ ｒ ｓｆｗａｅｄ ｓ ｎ ｏ ｈ Ｓ ｉｓ ｅｔ ｎ ｔｕ ｓｒｍｅ ｔｆｒｓ ｂ ｏｔ ｒ ｅｉ ｆｔ ｅＧＰ ｎｐ ｃｉ ｏ ｒｉ ｔ ｇ ｏ ｎ ｕ ｎ ｏ ｕ ・ ｗａ ａｒｌ ｉ ｉｈ ｔ ｅ ＧＰ ａｅｌ ｅｏ ｉ ｔｔ ｎ ｓｓｅ ａ ｄ ｙｐ ｔｏ，ｎ ｗｈｃ ｈ Ｓ ｓｔｌｔ ｒｅ ａｉ ｙｔｍ ｉ ｎ ｏ ｎ ｔｅＰ； Ｍｉｒ－ｏ ｔｏｌｒａｅａ ｏ ｔｄ ｉ ｒｅ ｏ ｏｉｎａｅ ｉ ｈ ！ （ ｃｏ ｃｎ ｒｌ ｄ ｐｅ ｎ ｏ ｄ ｒｔ ｒ ｔｔ ｎ ｅ ｒ ｅ ｔｅｆ ｎ ｏ ｐｏ ｅｓｄ ｔ ｔｔｅｃ ｅ ｋｎ ｐ ｔ ｈ ｉ ａ ｄ ｔ ｒｃ． ａａａ ｈ ｈ ｃ ｉｇｓｏ ． ｄｄ ￣ Ｋｅ ｒ ｓ ｓ ｂ ｙ ｔａ ｋ。ｉｓ ｅｔ ｎ ｔｕ ，ＧＰＳ ｓｓｅ ，ｍｉ ｙｗｏ ｄ ｕ ｗａ ｒｃ ｎｐ ｃｉ ｏ ｒ ｏ ｙｔｍ —