(1)数据存储接口:该部分主要负责实时数据的存储,提供服务器历史数据的回放,采用1片512MB的CF卡作为数据存储介质,历史数据可保存7天。
3.3控制及检测电路
由于捣固车有作业和停止两种不同的状态,需要有相应的电路来检测状态的改变,这里通过一个简单的电压采样电路来实现。另外在机车工作时需要同时开启各个功能模块,而在机车停止作业时部分功能模块(如平板电脑、CAN数据采集点等)需要关闭以降低系统功耗。同时为了保证GPRS通信模块正常通信,也需要设置相应电路在其出现故障时对其进行硬件复位,这就需要设计相应的硬件电路来控制它们的开关。MiniARM输出驱动能力有限,这里采用三极管放大电路驱动继电器来控制相应功能模块的工作状态。具体的控制策略由软件来控制实现。
4系统软件设计
4.1系统主程序设计
Task1:负责GPS数据处理和实时数据传输。
Task2:实现与平板电脑之间TCP/IP数据通信功能。
Task3:定时与同步控制处理。
Task4:负责实时数据存储及历史数据提取功能的实现
Task6:电源管理模块的软件实现。
4.2通信协议的设计
MiniARM主控箱除了负责现场实时数据的采集外,还需要与本地的现场监控平板电脑以及远端的服务器进行通信,处理实时数据与控制命令的传输。三方通信均采用客户端/服务器模式(C/S),进行双向数据通信。在与平板电脑通信时,MiniARM主控箱作为服务器,通信双方建立可靠的TCP连接实现双向通信。在与远程服务器通信时,MiniARM主控箱作为客户端,采用工业级外置式GPRS无线数传模块(DTU),通过GPRS网络实现远程双向数据通信。同时MiniARM主控箱也作为平板电脑与远端服务器通信的桥梁。本文设计了统一的通信协议实现三方的相互通信,提供了统一的标准帧结构。该协议对应TCP/IP体系结构的应用层。标准帧结构如图5所示。
4.3无线通信可靠性设计
车载监控系统与远程服务器之间的通信基于中国移动GPRS网络,采用工业级外置式GPRS无线数传模块(DTU)进行远程数据通信,保证其通信的可靠性和稳定性是本系统设计的关键。虽然TCP通信基于可靠的连接,能够保证服务器接收数据的正确性,但不能保证由于GPRS信道本身原因引起的数据丢失及错误。另外,DTU模块受外界干扰而导致数据处理错误或者死机等情况也是影响数据通信可靠性和稳定性的重要因素。为此从DTU模块的角度出发,设计了相应的控制策略,其控制流程如图6所示。
本文研究设计的车载监控系统已经达到实用化的阶段,目前已经在广铁集团08-32型捣固车上试运行半年,系统整体设计已经达到了预期的功能和可靠性要求,对提高车辆的维修质量、检修效率,推行经济高效、先进合理的预知维修制式有着极大的促进作用。
责任编辑:gt
浏览量
下载发烧友APP
电子发烧友观察
长沙市望城经济技术开发区航空路6号手机智能终端产业园2号厂房3层(0731-88081133)