铁路提速后要求机车运行速度更高、机车运行区间更长,对列车行车安全提出了更高更严的要求。机车状态远程监控系统以全球定位系统(GPS)、全球移动通信系统(GSM)、地理信息系统(GIS)技术(简称3G系统)为基础,能实时监控机车运行状态和运行区间,有利于提高列车的安全性能及指导列车运行,对铁路跨越式发展及铁路信息化建设具有重要意义。 机车状态远程监控系统实时采集机车的地理位置信息、机车运行状态信息,经过SMS(Short Massage Server)发送到地面信息中心,并经过Internet传送到铁路各部门,实现对机车状态的远程监控。 论文对机车状态远程监控系统整体方案进行研究与设计。对GPS、GSM模块工作原理、GPS数据格式、SMS短信发送接收模式做了深入研究,设计了车载3G终端与3G通信控制板硬件系统,对利用FPGA实现带信号灯的双口RAM及总线仲裁进行了研究设计与仿真。论文针对机车状态远程监控系统中GPS信息采集、机车状态信息采集及GSM PDU短信收发等功能,基于RTX51实时操作系统进行了车载嵌入式软件研究与设计,并讨论了地面系统的组成与界面显示。 论文研究与设计的机车状态远程监控系统现已在DF11G提速车及DC600V应用,并在株洲电力机车研究所建立信息中心,铁路部门能及时快捷地了解机车运行状态,当机车出现故障时能为司机提供了技术支持。