电气接插件故障检测技术研究

论文摘要

随着机车车辆的快速发展,计算机网络在列车上的应用越来越广泛,尤其在动车组及地铁上,各种电气连接线及接插件数量众多。它们一方面方便了列车的运行控制,给通信带来了很大的方便,极大地提升了产品的性能,但是同时也带来了一些问题。电气系统的可靠性在很大程度上影响着机车车辆的可靠性,而电气系统的可靠性的一个很重要的方面在于接插件的可靠性。所以对电气接插件的可靠性进行评估,检测其故障所在显得至关重要。电气接插件的故障类型有多种,如断路、短路、瞬间断路、误配线、绝缘不良等。本文介绍关于插接件的断路、瞬间断路、误配线等的检测系统的总体设计及与之配合工作的PC机工作软件的设计,给出系统组成及关键部件的详细设计思路,对瞬间断路检测模块、动态模拟激振模块、自检模块、误配线模块的设计原理进行说明。不仅编写上、下位机程序而且使用专门软件对电路进行了PC机仿真,还进行了相关的电路焊接,以实验的方法确定验证本文所设计的检测系统的可行性。经仿真及实验的证明,本文采用的检测方法及设计的电路和程序可行。运行于PC机上的上位机软件采用Visual C++6.0进行编写。为了使界面美观实用且更接近于现场使用环境,导入了LabView虚拟仪器的一些控件,如手柄、旋钮、仪表等。加入了对Access数据库的操作,可以对检测数据进行存储和查看,在检测过程中PC机与下位机联合工作,可以实时地显示检测过程中产生的检测结果。有两种方法显示检测数据:直观的图形方式和数值显示方式。上、下位机联合工作时,可以不操作下位机而直接在上位机上对检测系统进行参数设定。下位机分为两类,一为检测单片机与基础电路配合实现检测结果的记录、显示及上传,另一类是参数单片机与基础电路配合工作实现相关系统参数提供,是检测工作得以进行的前提。下位机进行瞬间断路检测的计时方式采用脉冲计数法。由于瞬间断路的时间较短,在微秒数量级,所以捕捉这较短的时间就由基础检测电路完成。然后由单片机完成其后的相关工作。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究背景及意义
• 1.1.1 可靠性工程与发展
• 1.1.2 机车车辆可靠工程
• 1.1.3 机车车辆可靠性与列车电线及接插件可靠性
• 1.1.4 国内外对电气接插件可靠性的研究
• 1.2 本课题研究的内容
• 第2章 检测标准及方法
• 2.1 电线及插接件的相关标准
• 2.2 检测系统的原理与方法
• 第3章 系统结构与软件模块概述
• 3.1 上位机框架结构
• 3.2 下位机框架结构
• 3.3 上位机软件系统
• 3.3.1 Visual C++6.0编程基础
• 3.3.2 MFC编程基础
• 3.3.3 VC++与ODBC数据库编程
• 3.3.4 VC++界面优化与图形显示
• 3.4 下位机系统设计
• 3.4.1 Keil C单片机程序设计生成工具
• 3.4.2 单片机程序设计详述
• 3.5 上位机与下位机通讯设计
• 3.5.1 串口通信编程
• 3.5.2 MSComm控件编程方法
• 3.5.3 自定义上下位机通信协议
• 第4章 硬件系统设计
• 4.1 单片机系统
• 4.1.1 MCS-51单片机简介
• 4.1.2 电源模块
• 4.2 基础检测电路
• 4.2.1 信号源模块
• 4.2.2 恒流源模块
• 4.2.3 瞬断检测模块
• 4.2.4 自检模块
• 4.2.5 输入、输出和显示模块
• 4.2.6 激振模拟模块
• 4.2.7 误配线检查
• 第5章 基于虚拟串口的PROTEUS+VC6.0仿真测试
• 5.1 Proteus单片机仿真
• 5.2 基于虚拟串口的联合仿真
• 第6章 线路断点位置检测技术
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研项目
• 附录1 软件系统相关类
• 附录2 检测系统原理图