來源：《電子技術(shù)應(yīng)用》

摘要：結(jié)合ｃａｎ總線的特點和列車這個特定的環(huán)境，對磁懸浮列車運行信號監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計、實現(xiàn)以及多臺監(jiān)測儀之間的通訊進(jìn)行了論述。 關(guān)鍵詞：磁懸浮列車 運行監(jiān)測儀 ｃａｎ總線

一種面向未來的新型高速地表運輸系統(tǒng)—磁浮列車正以其獨特而神奇的魅力吸引著越來越多的關(guān)注目光。磁浮列車?yán)么帕Φ窒厍蛞�，使車體脫離軌道而懸浮在空中，并利用直線電機進(jìn)行推進(jìn)，因此它具有快捷、安全、舒適、低噪聲、無摩擦、無磨損、無污染的特點。磁懸浮列車外觀圖如圖１所示。

對于交通運輸系統(tǒng)，安全可靠是第一要素，磁浮列車也不例外。為了使車輛安全運營，在磁浮列車上采用了列車運行信號監(jiān)測系統(tǒng)，以實現(xiàn)對車輛的運行位置、速度、運行方向、加減速度的實時檢測，對司機的操作進(jìn)行監(jiān)測，對運行的故障和操作的錯誤進(jìn)行記錄，對運行的故障信息進(jìn)行分級報警。本文正是以磁浮列車運行監(jiān)測系統(tǒng)為對象進(jìn)行研究。

1 系統(tǒng)主要功能和要求

列車運行監(jiān)測系統(tǒng)主要功能和要求如下：

（１）通過對磁浮列車的實時速度、到站距離、運行方向、車門位置、駕駛臺操作的命令（如加減速、剎車、緊急制動等）進(jìn)行自動監(jiān)測，并根據(jù)運行的位置提示列車的最高限速，同時記錄運行過程中的報警信息，從而實現(xiàn)磁浮列車的安全運行。

（２）通過安裝在首、尾車的兩套同樣系統(tǒng)對車輛運行狀況進(jìn)行檢測，使系統(tǒng)在關(guān)鍵信息的采集上，具有一定的冗余性。

（３）對車輛運行過程中駕駛員發(fā)出的關(guān)鍵操作命令以及車輛故障信息進(jìn)行記錄，即使掉電也不能夠丟失，便于提高駕駛員的崗位責(zé)任心。

考慮到測速傳感器—電感式接近開關(guān)安裝在車廂底板下，且離軌枕只有５ｃｍ，傳感器要加防撞措施，并且要適應(yīng)室外的－２５℃～＋５０℃的環(huán)境溫度。

2 系統(tǒng)總體設(shè)計

列車運行信號監(jiān)測系統(tǒng)主要由三臺運行監(jiān)測儀和兩臺操作顯示計算機組成，組成框圖如圖２所示。首、尾車的運行監(jiān)測儀主要完成上述（１）、（２）、（３）功能，中間車主要完成上述（１）、（２）功能，為便于工程化，三個運行監(jiān)測儀在硬件上是相同的，并且互為備份，兩臺操作顯示計算機都接收這三個運行監(jiān)測儀數(shù)據(jù)，通過三選二的方法進(jìn)行數(shù)據(jù)的顯示和記錄。對于這三個連續(xù)不斷的檢測通道，任何一個通道故障都是可容忍的，只有在系統(tǒng)兩個通道同時出現(xiàn)故障的情況下，才會在下一個停車點停車檢修。

該系統(tǒng)主要由列車運行監(jiān)測單片機和外接的速度傳感器組成。列車運行監(jiān)測儀以單片計算機為主ｃｐｕ，以高亮數(shù)碼管為顯示單元，采用觸摸鍵進(jìn)行輸入，速度傳感器及駕駛員操作經(jīng)過光隔后進(jìn)入該監(jiān)測儀，監(jiān)測儀在首、尾及中間車各有一套速度傳感器，且相互獨立，監(jiān)測儀結(jié)構(gòu)框圖如圖３所示。從圖３可知，監(jiān)測儀有八路開關(guān)量輸入口、兩路模擬量輸入口和一個ｃａｎ通訊接口，此外監(jiān)測儀留有四路開關(guān)量輸出口，通過組合編碼向外輸出報警信號。

操作顯示計算機面板布置如圖４所示。在面板上各用３位數(shù)碼管顯示“車速”和“限速”，用４位數(shù)碼管顯示“到站距離”（單位為米），用３位數(shù)碼管顯示“本次運行時間”。通過發(fā)光二極管（８）以閃爍方式顯示報警內(nèi)容（如急剎、超速、速度過低、快到站了），或通過發(fā)光二極管（８）以亮和不亮方式顯示目前車輛運行狀況（如加速、減速、制動、正向或反向運行）。通過按鍵在第二行數(shù)碼管顯示本車運行的總里程，對標(biāo)按鍵主要是給“到站距離”這個變量賦初值。

上述五臺單片機之間通過ｃａｎ總線互相連接。

3 ｃａｎ總線

控制器局域網(wǎng)（ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ，ｃａｎ）是一