基于GPS/GSM的电力机车分段计量系统的设计
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摘要
为了解决铁路系统电务段与机务段的电费核算矛盾以及电力机车用电量的精确计量问题,本文提出利用全球定位系统(GPs)技术和全球移动通信系统(GSM)技术设计一种新型的电力机车分段计量系统。此种系统不仅计量精确,抗干扰性强,而且解决了电力机车在运行过程中的分段计量问题。
本文先对电力机车分段计量系统用到的先进技术——GPS技术和GSM技术进行了详细地介绍,随后重点分析了电力机车分段计量系统的下位机部分——车载抄表模块的原理、硬件设计和软件设计,对上位机部分——数据处理中心的设计思路进行了规划,并针对设计过程中出现的问题进行分析,对各种问题分别介绍了具体的改进方法。
In order to solve the problem which the electricity-fee of the railway system between the energy section and the locomotive section and the problem of accurate calculation of electric locomotive's electric energy, this paper puts forward a new type of zone measurement system of electric locomotive which using Global Positioning System(GPS) technology and Global System for Mobile communication technology(GSM). This system not only calculates accurately and has strong anti-jamming performance, but also settles the problem of zone measurement which happens during the course of electric locomotive running.
This paper first introduces the advanced technology which used by the system—GPS technology and GSM technology in detail, then mostly analyses the principle, the hardware designing and the software designing of the section of nether computer—electricity meter module, and also layouts the designing thought of the upper computer section—the center of the data process. At last it analyses the troubles during designing course, and introduces improved methods for every trouble respectively.
本文先对电力机车分段计量系统用到的先进技术——GPS技术和GSM技术进行了详细地介绍,随后重点分析了电力机车分段计量系统的下位机部分——车载抄表模块的原理、硬件设计和软件设计,对上位机部分——数据处理中心的设计思路进行了规划,并针对设计过程中出现的问题进行分析,对各种问题分别介绍了具体的改进方法。
In order to solve the problem which the electricity-fee of the railway system between the energy section and the locomotive section and the problem of accurate calculation of electric locomotive's electric energy, this paper puts forward a new type of zone measurement system of electric locomotive which using Global Positioning System(GPS) technology and Global System for Mobile communication technology(GSM). This system not only calculates accurately and has strong anti-jamming performance, but also settles the problem of zone measurement which happens during the course of electric locomotive running.
This paper first introduces the advanced technology which used by the system—GPS technology and GSM technology in detail, then mostly analyses the principle, the hardware designing and the software designing of the section of nether computer—electricity meter module, and also layouts the designing thought of the upper computer section—the center of the data process. At last it analyses the troubles during designing course, and introduces improved methods for every trouble respectively.
引文
[1]刘和平.PIC18FXXX单片机原理及接口程序设计[M].北京:北京航空航天大学出版社,2004,8
[2]刘和平.PIC18FXXX单片机原理和程序设计[M].北京:北京航空航天大学出版社,2004,6
[3]刘基余等.全球定位系统原理及应用[M].北京:北京测绘出版社,1993,1
[4]张守信.GPS卫星测量定位理论与应用[M].北京:国防科技大学出版社,1996
[5]陈新.GSM数字蜂窝移动通信[M].北京:人民邮电出版社,1996
[6]吴玉田等.GSM模块TC35及其应用[J].计算机测量与控制,2002,第10期
[7]张珊,刘立柱.基于W77E58单片机的通用GSM无线传真终端实现[J].微计算机信息,2005,第3期
[8]ATT7022B应用手册.珠海炬力集成电路设计有限公司
[9]韦文祥,朱志杰.基于SPI总线的电能计量芯片ATT7022及其在配电监测终端的应用[J].国外电子元器件,2005,第7期
[10]GARMIN GPS OEM产品说明书.北京合众思壮科技有限责任公司技术部
[11]吴腾.GPS定位系统终端[J].工业控制计算机,2005,18卷第2期
[12]杨平,宋蜇存.基于GPS-OEM板和单片机的GPS接收机的设计[J].东北林业大学学报,2006,9,第34卷第5期
[13]黄少锋,张尊泉,邓斌,黄斌.基于单片机采集与显示GPS定位信息系统的设计[J].空军雷达学院学报,2007,3,第21卷第1期
[14]刘晓,伍小东,姚军光,魏权利.基于单片机采集GPS数据系统的设计[J].青岛科技大学学报,2006,4,第27卷第2期
[15]董作民,姜木霖,陈晓青,段润雪.MCS-51单片机与GPS-OEM板数据通讯的研究与应用[J].湖北汽车工业学院学报,2000,9,第14卷第3期
[16]李学桥,张征,袁建平,陈卫锋.基于GPS定位、GSM短消息运输监控系统的设计与实现[J].郑州轻工业学院学报(自然科学版),2006,5,第21卷第2期
[17]丁仁伟,矣自学,曹泽宏,钮金真,王继业.基于GSM的数据采集、传输及控制系统[J].中央民族大学学报(自然科学版),2005,11,第4卷第4期
[18]罗旋,干敏梁.三相电能计量芯片ATT7026及应用[J].中国仪器仪表,2004,12
[19]陈建国,狄国伟,王福源.基于ATT7022在线宽量程电能测量仪的设计与实现[J].现代电子技术,2006,第9期
[20]赵佳玉.基于GPS/GSM的电力机车智能抄表系统的设计与实现.华北电力大学硕士学位论文,2005,1
[21]彭晓波,黄志武.GPS及其在电力机车智能电能表中的应用[J].株洲工学院学报,2001,9,第21卷第25期
[22]赵佳玉,鲍慧.新型电力机车自动抄表系统得解决方案[J].中国铁路,2005,8
[23]GM812X通用异步串口扩展芯片应用手册.成都国腾微电子有限公司,2004,2
[24]GM8123 1扩3的通用异步串口扩展芯片数据手册.成都国腾微电子有限公司,2006,1
[25]European Telecommunications Standards Institute.ETSI GTS GSM 07.05.http://www,etsi.com
[26]SIEMENS mobile TC35/TC37 Hardware interface Description
[27]测量学.http://210.34.61.1/Cai/surveying/index.htm
[28]GPS 20 GPS SENSOR BOARD TECHNICAL SPECIFICATION GARMIN international,Inc.1994
[29]Booch G.Object-Oriented Development.IEEE Trans on Soft Eng,1986,12(6)
[30]GoadP,YourdonE.Object-Oriented Analysis[M].New Jersey:Yourdon Press,1989
[31]Rumbaugh J,Biaha M,PremerJani W,et al.Object-Oriented System Modeling and Design[M].London:Prentice-Hall,1991
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