梁景源 孫偉強

摘要：目前青島地鐵中的車載監(jiān)控系統(tǒng)主要涉及到對列車速度、安全門狀態(tài)、列車運行方向等信息進行監(jiān)控，將車載系統(tǒng)檢測的信息傳輸給MMI，使司機和車載檢修人員更直觀的觀察列車的問題所在。由于地鐵車廂較為封閉，車廂溫度靠空調(diào)進行調(diào)節(jié)，但平時的調(diào)溫系統(tǒng)檢測靠人工來檢測，本文的構(gòu)想是將車溫檢測系統(tǒng)連接到MMI中，減少人工費用。

關(guān)鍵詞：MMI;車載監(jiān)控;溫度檢測

0? 引言

車載監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用到傳感器的部分是在車軸上固定的兩個速度傳感器，在青島地鐵中設(shè)定為左第一個輪，右第二個輪，對列車速度進行檢測，通過有線傳輸將檢測信息傳遞給控制面板，在通過控制面板將信息傳遞給MMI顯示屏。通過該原理將車廂內(nèi)部設(shè)定的溫度傳感器與控制面板連接，進行信息傳輸顯示是較為合理的。

1? 設(shè)計方案

本次設(shè)計主要是通過速度傳感器作為實際應(yīng)用的基礎(chǔ)，將溫度傳感器按相同原理進行連接，實現(xiàn)對車廂溫度進行監(jiān)控，同時可以判斷是否是調(diào)溫設(shè)備出現(xiàn)故障。本次設(shè)計是將每一個車廂的中部都配有一個溫度傳感器，將溫度傳感器通過有線傳輸連接到列車的駕駛室機箱中，通過機箱與MMI的連接，將信息顯示在MMI顯示屏上。

在設(shè)計該界面的時候結(jié)合了實際運行情況，每經(jīng)過一站都需要進行安全門的開啟和關(guān)閉，所以此時的車廂溫度會發(fā)生明顯變化，假定系統(tǒng)設(shè)定車廂內(nèi)的溫度為22℃恒溫制冷，當(dāng)列車安全門打開會或者車廂內(nèi)部乘客過多，都會造成車廂內(nèi)的溫度進行變化，此時溫度傳感器會檢測到溫度的實時數(shù)據(jù)，在20-25℃之間都是允許范圍。當(dāng)超過設(shè)定范圍會有對應(yīng)的表示，在界面設(shè)計中進行詳細說明。

2? 元器件設(shè)計

2.1 器件的選擇

本系統(tǒng)中針對溫度傳感器選用的是DS18B20數(shù)字溫度傳感器，該型號的傳感器可以檢測-55～+125℃內(nèi)的溫度值，檢測的范圍廣，且工作電壓低，3～5V即可驅(qū)動。該芯片具有檢測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、價格低、工作性能穩(wěn)定等優(yōu)點，適合應(yīng)用于本次構(gòu)想的地鐵車廂內(nèi)。

同時在機箱的顯示板卡中加一個AT89C51單片機作為中間信息處理部分，AT89C51是一個較為常見，易于編程的單片機芯片，可以實現(xiàn)與顯示屏的連接進行信息傳遞。

2.2 電路的設(shè)計

由于列車行駛有兩個車頭，所以本次設(shè)計配備兩個單片機分別放置在列車兩端的機柜中，以其中一端為例，DS18B20溫度傳感器有三個引腳，分別是VDD端、I/O端、GND端，VDD端與外接電源相連，同時與I/O端口連接配有一個4.7K的電阻進行電路保護，I/O端口同時與單片機的P2.4接口連接，進行信息傳遞，此外GND端為接地端。

3? MMI界面設(shè)計

在MMI界面設(shè)計中首先是切換界面設(shè)計，當(dāng)點擊車廂溫度按鍵時候會切換到溫度監(jiān)測界面，在界面中有一個報警表示燈，設(shè)定溫度顯示處，溫度調(diào)節(jié)累加累減按鍵，確定按鍵以及重啟按鍵。

系統(tǒng)設(shè)定恒溫制冷22℃，可以根據(jù)不同的環(huán)境因素設(shè)定制冷溫度值，通過加或者減改變溫度，按OK鍵進行溫度確定。當(dāng)檢測的溫度高于設(shè)定的溫度時報警燈會閃爍，但并不能證明設(shè)備故障，當(dāng)閃爍時間長達5分鐘，說明設(shè)備制冷或者制熱沒有起到效果，系統(tǒng)會默認(rèn)為調(diào)溫設(shè)備出現(xiàn)故障，指示燈會變?yōu)槌Ａ翣顟B(tài)?？紤]到可能是設(shè)備長期工作出現(xiàn)故障，所以界面中設(shè)定了重啟開關(guān)，當(dāng)系統(tǒng)報警燈為常亮狀態(tài)，可以嘗試重啟設(shè)備，如果重啟后還是不能達到預(yù)期的制冷效果，說明是制冷機器出現(xiàn)故障。

由于一輛列車的制冷設(shè)備是聯(lián)鎖的，而溫度傳感器是單獨作業(yè)的，報警顯示是當(dāng)所有的檢測值都高于設(shè)定值才會報警，這樣可以避免個別溫度傳感器出現(xiàn)故障，誤報信息。重啟之后報警燈仍然常亮，說明的確是調(diào)溫設(shè)備故障，需要進行維修。設(shè)計界面如圖1所示。

4? 結(jié)束語

本文對列車車載系統(tǒng)進行功能完善設(shè)計，其目的是為了減少人工成本，用一種更加智能化的便捷的方式對車廂進行監(jiān)控，同時考慮了個別溫度傳感器故障所帶來的誤判，用到程序編輯將所有傳感器檢測值均超出檢測范圍才會觸發(fā)報警信息。該功能可以較為可靠的實施，主要是以車載速度傳感器作為使用依據(jù)。

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