铁路大型养路机械车载监控系统软件设计与实现

论文摘要

随着我国铁路事业的蓬勃发展,尤其是武广高铁的投入使用以及全国范围内高铁的投入建设,使得铁路质量的保证与维护显得尤为重要。铁路大型养路机械对于确保铁道线路的质量具有非常重要的作用。远程监控系统能够对大型养路机械的电气系统进行实时监测,实现本地与异地同时对机车的工作状态与作业质量的监测与控制,从而保证铁道线路的质量,对铁道事业的发展具有重大的推进作用。Windows CE（WinCE）作为当今主流的嵌入式操作系统之一,具有较强的实时性、可靠性等特点,并且其应用软件开发平台Embedded Visual C++（EVC）支持MFC类库的子集,熟悉Win32编程的开发人员能够较快的转入WinCE下的嵌入式开发,故本车载监控系统采用WinCE作为运行环境。本文研究了远程监控系统的发展,给出了铁路大型养路机械车载监控系统的整体结构。采用Platform Builder集成开发环境完成了Windows CE嵌入式实时操作系统的定制。根据养路机械的工作可靠性要求,对车载监控系统软件进行需求分析,并采用面向对象技术与UML建模语言,建立了监控系统的静态结构和动态行为模型。在此基础上使用Embedded Visual C++作为开发工具设计开发了车载监控系统数据通信、数据处理、数据显示、文件管理、CAN采集模块配置与GPRS无线通信模块配置等核心功能。此外还针对实际应用,开发对Windows CE操作系统进行系统控制的软件,避免了操作人员的误操作对系统的影响。通过对该软件的使用,操作人员能够清晰的观察到养路机车的运行状态和作业质量,大大提高了铁道线路的维修速度与质量,通过与远程监控系统的其它部分协作,实现了远程监测捣固车的功能。经过实际运行,运行结果表明该车载监控系统工作稳定可靠。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 大型养路机械国内外研究现状
• 1.2.2 车载监控系统国内外研究现状
• 1.3 本文内容结构安排
• 第2章 车载监控系统整体设计
• 2.1 远程监控系统
• 2.1.1 远程监控系统概述
• 2.1.2 捣固车远程监控系统
• 2.2 车载监控系统结构设计
• 2.2.1 监控主系统功能介绍
• 2.2.2 GPRS模块配置介绍
• 2.2.3 CAN模块配置介绍
• 第3章 基于Windows CE操作系统的应用开发
• 3.1 Windows CE操作系统
• 3.1.1 Wincows CE的特点
• 3.1.2 监控系统中Windows CE的应用
• 3.2 Windows CE操作系统的定制
• 3.2.1 Windows CE开发流程
• 3.2.2 Platform Builder简介
• 3.2.3 监控系统Windows CE内核的定制
• 3.3 Windows CE软件开发
• 3.3.1 Embedded Visual C++简介
• 3.3.2 Windows CE下嵌入式软件开发特性
• 第4章 车载监控系统软件分析与设计
• 4.1 车载监控系统软件分析设计的关键技术
• 4.1.1 面向对象技术
• 4.1.2 UML技术
• 4.1.3 UML建模工具
• 4.2 需求分析
• 4.3 系统分析
• 4.3.1 系统静态结构分析
• 4.3.2 系统动态行为分析
• 4.4 系统详细设计
• 第5章 车载监控系统软件实现
• 5.1 监控主模块的实现
• 5.1.1 数据通信模块的实现
• 5.1.2 数据处理模块的实现
• 5.1.3 数据显示模块的实现
• 5.1.4 文件管理模块的实现
• 5.2 GPRS配置模块的实现
• 5.3 CAN配置模块的实现
• 5.4 系统控制软件的实现
• 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录A（攻读学位期间发表的学术论文）
• 附录B（攻读学位期间所参与的科研项目）