发电车功率油耗检测系统的研究

论文摘要

铁路发电车通过柴油机燃烧柴油转化成机械能带动发电机运转产生电能,为空调列车提供电源,保证客车空调制冷、采暖等。发电车的油耗一直是客车车辆段的主要能耗,控制燃油成本支出是车辆部门成本控制的关键。而国内现行的对发电车的油耗检测与发电机组的监控存在着很大的弊病,如存在单趟油耗无法准确计量给成本管理带来困难、非正常油耗不能有效控制、对发电机组监控的不实时性等问题,从而给发电车安全运行带来隐患。因此,充分利用当前的计算机技术,实现对发电车的燃油消耗检测与发电机组的实时监控有着重大的现实意义与经济效益。本文利用单片机技术结合液位传感器、三相电量参数检测模块与射频技术实现对列车发电车的燃油消耗检测与发电机组的功率、电量测量,提高燃油利用率,实现对发电车燃油消耗的科学化与数字化管理,为对发电机组的故障分析与故障预测提供可靠的依据,提高发电车运行的安全性。本文首先分析国内外对发电车燃油检测与三相发电机组在线检测的现状,提出基于无线传输的功率油耗检测系统,然后根据实际情况进行系统需求分析,再利用当前飞速发展的电子技术、单片机技术、传感器、AD转换器等实现硬件系统,使用Keil C等工具实现软件开发,最后进行了电磁兼容性分析和部分试验结果,得出比较理想的效果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国内研究情况
• 1.2.2 国外研究情况
• 1.3 研究意义与研究目标
• 1.3.1 研究意义
• 1.3.2 研究目标
• 1.4 论文的主要内容
• 第2章 功率油耗检测系统总体设计
• 2.1 需求分析
• 2.2 系统总体设计方案
• 2.3 液位检测
• 2.3.1 发电车上柴油发电机组成与工作原理
• 2.3.2 燃油消耗测量方法
• 2.4 电参量检测
• 2.5 无线传输技术
• 2.5.1 几种现有无线传输的比较
• 2.5.2 2 ZigBee技术的主要优点与协议套件
• 第3章 系统硬件设计
• 3.1 硬件设计概述
• 3.2 液位检测模块硬件设计
• 3.3 车上主模块硬件设计
• 3.4 硬件实现
• 第4章 系统软件设计
• 4.1 系统软件结构
• 4.1.1 软件总体结构
• 4.1.2 车上主系统软件流程
• 4.1.3 液位检测模块软件流程
• 4.2 计算公式推导
• 4.2.1 液位计算公式
• 4.2.2 功耗油耗比计算公式
• 4.3 主系统软件设计功能说明
• 4.3.1 主系统初始化
• 4.3.2 主显示界面
• 4.3.3 主操作界面
• 4.3.4 系统设置
• 4.3.5 数据传输
• 4.3.6 历史数据
• 4.4 液位检测模块软件设计功能说明
• 4.4.1 液位检测模块初始化
• 4.4.2 数据采样
• 第5章 系统抗干扰技术与系统测试
• 5.1 系统抗干扰技术
• 5.1.1 电磁干扰简介
• 5.1.2 硬件设计中抗干扰技术
• 5.1.3 软件设计中抗干扰技术
• 5.2 系统测试
• 5.3 改进与不足
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录A 功率油耗检测设备数据存储协议
• 附录B 无线传输模块通讯协议
• 附录C 液位检测模块电路原理图
• 附录D 主系统电路原理图
• 攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研项目