基于ARM9 和Linux 的转辙机缺口图像检测系统的设计.doc

基于Arm9和Linux的转辙机缺口图像检测系统的设计
樊文侠焦正才
(西安工业大学电子信息工程学院,西安 710032 )
摘要:(目的)本文以铁路转辙机缺口为研究对象,从系统的总体设计考虑出发,构建了一个基于S3C2440系列ARM9微处理器和嵌入式Linux操作系统的铁路转辙机缺口图像检测系统。(方法)通过图像处理算法对采集的数据进行处理,从而间接获得待测的转辙机缺口的大小。(结论)对实际系统的模拟分析结果表明,此平台能为调度运行人员提供有效的决策支持信息。
关键词:转辙机;缺口监测;Linux;Arm9
1 引言
(研究的重要意义)近年来,随着我国经济的快速发展,高铁、城市轻轨以及普通客货运列车的高速发展,列车运行速度越来越快,列车载重量和密度的不断增加,铁路道岔越发成为行车安全的关键。作为保障安全与准点的电务部门的工作压力也越来越大,重要性也越来越突出。对在轨转辙机的检测和维修已经成为铁路系统各个电务段的一项重要的日常工作。解决好道岔问题,对转辙机缺口进行检测,不仅可以使电务故障件数大比例减少,也是提高铁路安全运输可靠性的重要关键手段之一。
(前人研究进展)铁路转辙机作为铁路道岔的一种重要的电气信号设备,它是铁路系统轨道转换装置的终端执行机构,其主要作用是完成对铁路道岔的牵引,从而改变铁路道岔的开通方向[1-2]。它具有转换、闭锁和表示道岔位置三种功能,其对提高铁路运输效率、保证行车安全起着至关重要的作用,道岔转辙机设备的任何失效,都会影响铁路运输的正常秩序,甚至造成严重的后果。这就对道岔转辙机设备的安全、检测、养护维修等提出了更新、更高的要求。因此现在大力开发研制现场适用的转辙机缺口图像检测系统正当其时。
(研究的切入点)针对某前诸多现状,本文将采用一种全新的处理方法:运用一种全新的表示杆缺口监测方法——数字图像测量法,这种非接触式测量的方法可有效地解决安装及工作的
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作简简介:樊文侠(1956-),女,西安工业大学教授,主要研究方向为:计算机控制系统、嵌入式系统、智能仪表等。E-mail:Fenwenxia_1@ 手机:**********
通讯作者:西安工业大学电信学院机器人实验室焦正才 1535701786@
不安全因素的引入问题,而且测量精度高,技术指标稳定,不会因环境温度、湿度或其它因素的变化而影响测量的精度,具有传统电子或机械直测式方法所不能比拟的优势[3]。
2 系统总体方案设计:
三星公司的16/32位精简指令集微处理器S3C2440A,以其低功耗和高性能的突出特点,为手持设备和普通应用提供了微控制器的解决方案。其提供了一套完整的通用系统外设,S3C2440A减少整体系统成本和无需配置额外的组件。S3C2440A提供了最大支持4096*4096像素输入和2048*2048像素输入支持缩放的摄像头接口,1通道的LCD专用DMA设备,并且支持NAND FLASH启动引导(BootLoader)。以其这些优势和特点,我们最终选用了三星公司的ARM9 S3C2440A作为主控制器。
Linux作为一种UNIX操作系统,它是真正的多用户、多任务、多平台操作系统,具有稳定健壮、低成本、高性能、互操作性和开放源代码等特点。铁路转辙机缺口图像检测要求实时性比较高以及缺口的精度高要求,结