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列车通信网络特性仿真研究分析

列车通信网络特性仿真研究分析

作者：符伟杰西南交通大学

学位级别：硕士

通信网络是列车的神经系统,实现各种通信控制设备的互联,完成对列车设备的监视、控制和诊断。列车通信网络性能好坏对列车安全、可靠和稳定的运行有着十分重要意义。目前,对列车通信网络特性的研究方法主要是通过对实际网络进行测试,或... 详细信息

通信网络是列车的神经系统,实现各种通信控制设备的互联,完成对列车设备的监视、控制和诊断。列车通信网络性能好坏对列车安全、可靠和稳定的运行有着十分重要意义。目前,对列车通信网络特性的研究方法主要是通过对实际网络进行测试,或者搭建网络试验平台进行研究,这不仅需要较长的研发、测试时间,而且增加研究成本。然而,搭建相应列车通信网络仿真模型,不仅能够对网络性能进行分析,还能够对列车通信网络设计进行优化。目前,国内外对列车通信网络仿真研究较少,仿真模型不够完善。本文主要针对实际地铁列车通信网络搭建了仿真模型,并进行了仿真研究;论文还对基于工业以太网的列车通信网络进行了仿真分析。首先,本文概述了列车通信网络技术,对CAN总线和工业以太网的仿真研究现状进行了分析。介绍了常用的网络仿真软件,主要分析了网络仿真软件OPNET的基本特性和仿真原理。论文对多种列车通信网络的拓扑结构及其特性进行了分析,结合仿真软件和列车网络结构特点,选取了网络仿真工具。其次,较为详细的介绍CAN总线技术,针对南京地铁地南延段列车通信网络,搭建了基于OPNET的网络拓扑模型。模型分别从网络域、节点域和进程域三个层次进行搭建。根据实际地铁列车的通信网络特性,对仿真模型参数进行分析,通过仿真研究,结果与列车实际特性基本吻合。在模型验证基础上,首先对列车网络正常工作时的网络特性进行了研究分析;而后,论文分析列车通信设备状态与设备报文发送特性对网络的影响。通过分析,CAN总线在传统的、数据量较小的通信网络中具有很好的实时性和可靠性。最后,对基于工业以太网的高速列车通信网络进行了研究分析,搭建了基于OPNET的仿真模型。通过对列车通信网络数据特性分析,对其进行分类并建立了数学模型。分别在100M和1000M工业以太网列车通信网络条件下对视频监控数据、设备状态数据流、命令控制数据流以及故障数据流等进行了模拟研究,分析了各种数据流对网络性能的影响。同时,论文对网络在最坏情况时,在不同带宽工业以太网的特性进行对比分析,仿真结果表明,1000M工业以太网理论上满足列车通信网络实时性和可靠性要求。经分析,高带宽工业以太网为大数据量、多智能化设备的高速列车网络通信的实现提供了解决方案。

关键词：列车通信网络 OPNET仿真 CAN总线工业以太网 TCN

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基于CANopen的列车通信网络实现研究

电气应用 2009年第7期28卷 74-77页

作者：王奇刘志刚彭权威符伟杰西南交通大学电气工程学院

在分析原有列车和城轨车辆通信网络技术的基础上,将CAN总线技术应用到列车通信网络中,并对其高层协议CANopen进行了剖析,以车载空调系统为例,对基于CANopen协议的列车通信网络进行了研究与实现。最后通过PLC设备CPU727、CPU725以及应用... 详细信息

在分析原有列车和城轨车辆通信网络技术的基础上,将CAN总线技术应用到列车通信网络中,并对其高层协议CANopen进行了剖析,以车载空调系统为例,对基于CANopen协议的列车通信网络进行了研究与实现。最后通过PLC设备CPU727、CPU725以及应用软件对基本通信方式进行了验证。

关键词：列车通信网络 CAN总线 CANopen协议动车组 PLC设备

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ADCP流量生成模型及相应计算方法研究

水文 2014年第6期34卷 9-13,20页

作者：韩继伟符伟杰唐跃平邵军南京水利水文自动化研究所水利部水文水资源监控工程技术研究中心江苏南京210012

如何快速准确监测河道流量,一直是水文学者研究的对象。ADCP是一种先进的流量测验仪器。本文分析ADCP流量测验机理,提出ADCP流量生成模型的概念,分析出ADCP流量生成模型的结构,构建了ADCP流量生成模型。根据流量生成模型研制的ADCP流量... 详细信息

如何快速准确监测河道流量,一直是水文学者研究的对象。ADCP是一种先进的流量测验仪器。本文分析ADCP流量测验机理,提出ADCP流量生成模型的概念,分析出ADCP流量生成模型的结构,构建了ADCP流量生成模型。根据流量生成模型研制的ADCP流量计算程序计算结果和目前应用广泛的Winriver软件计算结果极其相似。ADCP流量生成模型概念准确、结构合理,数据处理计算方法得当、研制的程序可靠。这为ADCP国产化奠定了坚实的基础。

关键词： ADCP流量生成模型流量计算方法 Winriver 编程

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明渠时差法流量计流量计算方法分析研究

南水北调与水利科技 2018年第2期16卷 196-201页

作者：韩继伟邵军符伟杰戴佳琦水利部南京水利水文自动化研究所南京210012 水利部水文水资源监控工程技术研究中心南京210012

目前国内外对明渠时差法流量计流量计算方法研究较少,对时差法流量计流量计算方法进行系统完整的研究,从时差法测验原理、理论标定系数k1的计算方法、水道断面面积的计算方法、现场标定系数k2的计算方法,详细阐述了明渠时差法流量计流... 详细信息

目前国内外对明渠时差法流量计流量计算方法研究较少,对时差法流量计流量计算方法进行系统完整的研究,从时差法测验原理、理论标定系数k1的计算方法、水道断面面积的计算方法、现场标定系数k2的计算方法,详细阐述了明渠时差法流量计流量计算方法,提出了线性插值计算理论标定系数k1的方法。以南水北调输水断面运河站为例采用线性插值计算理论标定系数k1的方法,进行时差法流量计流量计算,计算结果与流速仪法对比显示两者一致性较好,误差可控。进而为工程技术人员提供参考;为国产化时差测流装置提供重要技术支撑;为我国重点通航河道和低流速实时在线流量监测提供技术保障。

关键词：时差法流量计流量计算方法理论标定系数现场标定系数

基于李雅普诺夫指数的四旋翼无人飞行器结构参数优化稳定性分析

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动力学与控制学报 2019年第6期17卷 497-507页

作者：陈城符伟杰刘娜毛春雷韩继伟水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院南京210029 水利部南京水利水文自动化研究所南京210012 水利部水文水资源监控工程技术研究中心南京210012

为了提高四旋翼无人飞行器的运动稳定性,通过改变机械结构参数,研究了变结构参数对系统稳定性的影响.本文以四旋翼无人飞行器的偏航阶段为对象,根据基于动力学模型的李雅普诺夫指数计算过程,得到了影响系统稳定性的主要机械结构参数,并... 详细信息

为了提高四旋翼无人飞行器的运动稳定性,通过改变机械结构参数,研究了变结构参数对系统稳定性的影响.本文以四旋翼无人飞行器的偏航阶段为对象,根据基于动力学模型的李雅普诺夫指数计算过程,得到了影响系统稳定性的主要机械结构参数,并采用李雅普诺夫指数法建立其主要机械结构参数与系统运动稳定性之间的量化关系,以期指导系统的机械结构设计及控制系统优化,提高系统的可靠性和稳定性,最后,通过实验验证理论仿真分析过程中的结论.该方法与李雅普诺夫的第二法相比,其主要优势是计算指数方法的可构建性,并可以使复杂非线性系统的稳定性分析成为可能.

关键词：四旋翼无人飞行器机械结构参数运动稳定性李雅普诺夫指数

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大坝安全自动化监测系统的防雷抗干扰

大坝与安全 2002年第3期16卷 23-25页

作者：符伟杰徐国龙水利部南京水利水文自动化研究所南京210008

本文分析了雷电干扰的特性、耦合方式,介绍了大坝安全自动化监测系统的特点及感受雷电干扰的途径,并提出了防止雷电干扰的主要方法。

关键词：大坝安全自动化监测系统雷电干扰屏蔽接地滤波

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MCU-M型模块化测控装置的开发和应用

MCU-M型模块化测控装置的开发和应用

基于机器视觉的混凝土泵车支腿识别和开度检测方法

中国水力发电工程学会大坝安全监测专业委员会年会暨学术交流会

作者：徐国龙符伟杰南京水利水文自动化研究所

本文介绍了MCU-M型模块化测控装置的设计思想,功能特点及其技术指标,对测控装置的工程应用也作了介绍。

关键词：大坝监测模块化测控装置

来源： cnki会议评论

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中国工程机械学报 2023年第4期21卷 323-327页

作者：高荣芝徐翔尹君李淇阳符伟杰国家混凝土机械工程技术研究中心湖南长沙410205 中联重科股份有限公司湖南长沙410205

混凝土泵车支腿的合规支撑是建筑施工安全的重要保障之一,而机手的违规支腿支撑操作经常得不到监控,同时支腿开度目前依赖于高成本的传感器来检测。因此,以车载视频监控系统为载体,提出了一种基于机器视觉的混凝土泵车支腿开度检测方法... 详细信息

混凝土泵车支腿的合规支撑是建筑施工安全的重要保障之一,而机手的违规支腿支撑操作经常得不到监控,同时支腿开度目前依赖于高成本的传感器来检测。因此,以车载视频监控系统为载体,提出了一种基于机器视觉的混凝土泵车支腿开度检测方法。首先,为了对泵车支腿的目标进行实时检测,基于YOLOV3设计了一种改进的轻量化目标检测模型YOLOV3-s。其次,为了对泵车支腿的开度进行快速计算,基于数据拟合对支腿的移动轨迹建立数学模型。最后,通过某型号泵车进行试验,泵车支腿开度值为100%时支腿的平均开度检测误差仅为1.2°和1.3°。试验表明:方法能够高效检测泵车支腿开度,同时为泵车支腿支撑安全提供保障。

关键词：混凝土泵车目标检测数据拟合最小二乘法开度检测

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基于GIS的X波段面雨量雷达数据提取研究

地理空间信息 2018年第2期16卷 12-13页

作者：李辉牛睿平符伟杰水利部南京水利水文自动化研究所江苏南京210012

为了在水文中实现区域面雨量的监测及应用,研究面雨量的快速提取方法。首先对雨量雷达的数据格式进行说明,设计了雷达极坐标数据向面雨量栅格数据转换的方法,能够将面雨量数据无缝融合到水文GIS地图中,并采用基于Arc GIS Engine二次开... 详细信息

为了在水文中实现区域面雨量的监测及应用,研究面雨量的快速提取方法。首先对雨量雷达的数据格式进行说明,设计了雷达极坐标数据向面雨量栅格数据转换的方法,能够将面雨量数据无缝融合到水文GIS地图中,并采用基于Arc GIS Engine二次开发的面雨量提取软件,为测雨雷达进一步在水文中应用提供方法支撑。

关键词：测雨雷达面雨量提取极坐标数据栅格数据