列車(chē)監控記錄裝置軟件設計及實(shí)現論文
摘要：列車(chē)運行的監控記錄裝置能夠保障列車(chē)在運行方式上對速度進(jìn)行控制，使列車(chē)保持安全的運行方式。這種裝置能根據列車(chē)在運行期間所采集到的信息、車(chē)輛的運行線(xiàn)路進(jìn)行分析和處理，從而控制列車(chē)在行駛中的速度，以實(shí)現安全運行的控制方式。為了保障行車(chē)的安全性，文章以列車(chē)監控記錄裝置為主要內容，對這種軟件的設計，實(shí)現的編輯方式進(jìn)行更深層次的討論。
關(guān)鍵詞：列車(chē)運行；監控記錄；裝置軟件
中圖分類(lèi)號：TP311.52文獻標識碼：A文章編號：1673-1131（2015）12-0282-02
0引言
監控記錄裝置在設計方向上是以顯示器的方式，利用信息和語(yǔ)言的提示消息來(lái)實(shí)現運作的，從而保障駕駛司機能根據有效的信息對列車(chē)的速度進(jìn)行控制，以實(shí)現列車(chē)行駛的安全性。這種裝置在一定程度上改變了傳統的望駕駛方式，盡管在比較惡劣的天氣下，列車(chē)司機也能實(shí)現正常駕駛。不僅能夠根據有效的信息實(shí)現安全駕駛，也能在以后出現事故問(wèn)題期間做好保障依據。
1列車(chē)監控記錄裝置
1.1主要功能
列車(chē)中設計的監控記錄裝置在功能實(shí)現方式上具有控制速度的功能，列車(chē)司機能根據監控中的主要信息進(jìn)行調節，從而防止列車(chē)在行駛期間出現超速的現象。在運行期間還具有記錄的功能，列車(chē)在運行期間，這種裝置能將開(kāi)機、輸入的參數、運行的參數等信息進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄。能夠對顯示器進(jìn)行報警的功能，列車(chē)在行駛期間產(chǎn)生的地面信號、列車(chē)在運行期間的超速變化等都能利用語(yǔ)音的方式進(jìn)行報警和提示。還能對列車(chē)中的各種參數進(jìn)行測試，例如，列車(chē)在信號行駛方向上的顯示、列車(chē)在運行期間的運行狀況以及列車(chē)產(chǎn)生的壓力等狀況都能實(shí)現更好的測試功能。
1.2組成結構
根據裝置在功能上的分析和相關(guān)的標準要求，裝置在部分期間分為主機和采集裝置兩種。對于采集裝置來(lái)說(shuō)，它主要對列車(chē)行駛的信號進(jìn)行檢測、對數據進(jìn)行分析和處理等工作，利用CAN總線(xiàn)與主機實(shí)現良好的聯(lián)系和運行。對于主機來(lái)說(shuō)，它主要是接受數據信息的方式，將已經(jīng)得到的數據能根據列車(chē)實(shí)行的路段進(jìn)行分析，從而實(shí)施預警、顯示以及儲存等功能。
2列車(chē)監控記錄裝置軟件的設計
2.1概要設計
在概要設計階段，做好軟件系統的結構設計才能保障詳細工作于編碼工作的實(shí)施，在這種結構整體中，要保障軟件系統的質(zhì)量，必須要具有先進(jìn)的軟件人員和一定的設計方法，這樣才能確定出合理的設計方案。在軟件各個(gè)模塊中，所代表的功能也不同，例如CNA總線(xiàn)對數據進(jìn)行的處理模塊，在通信之間能夠完成數據的接受和傳輸服務(wù)。在記錄信息文件的管理模塊，它能夠對文件在建立中進(jìn)行寫(xiě)入、生成以及讀出方式，從而保障判斷結果的產(chǎn)生。
2.2詳細設計
詳細設計是一種功能模塊的細化方式，它包括設計模塊的各個(gè)內容。例如在CNA總線(xiàn)對數據進(jìn)行實(shí)時(shí)的處理模塊中，根據通訊在緩沖區的情況，將程序進(jìn)行中斷，再對緩沖區進(jìn)行更新。在緩沖區期間不僅能得到所需要的合理數據，還能在每個(gè)元素中選擇合適的固定標志。為了提高通訊工作的效率，CNA總線(xiàn)在協(xié)議設計中一般采取十一為標志符號。所以說(shuō)，在調節模塊方式中，不僅僅只是要對接收數據的模塊進(jìn)行中斷，還可以利用CAN總線(xiàn)對數據進(jìn)行接受函數的方式。對于列車(chē)在記錄文件的管理模塊，如果在判斷中產(chǎn)生管理模塊的新記錄，就要對新文件的生成進(jìn)行判斷，如果司機號和車(chē)次出現變化情況，說(shuō)明新文件已經(jīng)產(chǎn)生。如果沒(méi)有新文件，就要對目錄文件實(shí)施記錄。對于顯示刷新模塊的設計，首先要對數據的顯示進(jìn)行刷新，特別是列車(chē)運行的速度、時(shí)間、路程等；其次要對指示狀態(tài)實(shí)施刷新，特別是列車(chē)行駛中速度等級、各種狀態(tài)的指示燈；最后要對地面的運行狀況進(jìn)行刷新，列車(chē)行駛的位置和速度等數據。在語(yǔ)音提示方式上也要實(shí)行刷新；對于語(yǔ)音的處理模塊，由于它是一種報警信息的處理方式，所以在語(yǔ)音命令期間要按照相關(guān)的控制和協(xié)議實(shí)現通信。在鍵盤(pán)管理模塊中，它主要對鍵盤(pán)、參數以及功能鍵的處理實(shí)現的掃描作用。
2.3人機界面設計
人機界面的使用不僅具有較大的靈活性，還具有運行的可靠性。人機界面在列車(chē)運行監控記錄裝置系統上的應用是設備運行與信息交流的主要平臺，在監控記錄系統中是主要的界面形式。人機界面中產(chǎn)生的數據和參數，列車(chē)司機能夠對數據進(jìn)行設計和設置，能夠根據界面的實(shí)施和運行保證列車(chē)在行駛期間所產(chǎn)生的數據信息和一定的運行狀態(tài)。界面在設計方式中保證畫(huà)面與信息的清晰度，能為列車(chē)司機在運行方式期間形成較大的方便性，不僅保障了列車(chē)的速度運行，也減少了因人為操作的失誤現象，從而實(shí)現了列車(chē)的安全運行。對于交互式的軟件系統來(lái)說(shuō)，最重要的軟件開(kāi)發(fā)為GUI設計，因為人機界面在運行方向上是一直交互行為，在各種信息處理方式中都能實(shí)現功能模塊的轉化，從而傳遞給用戶(hù)合理的'方式。
3列車(chē)監控記錄裝置軟件的實(shí)現
3.1編碼語(yǔ)言
在某個(gè)特定項目中對程序的語(yǔ)言進(jìn)行設計期間，考慮到技術(shù)性特征、工程的主要特征以及心理上的特征，要實(shí)現語(yǔ)言對各種方式的均衡性。在程序設計語(yǔ)言方式中，如FORTRAN語(yǔ)言，它是計算機方式中第一個(gè)被推廣的，隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的更新方式，這種語(yǔ)言方式也不斷加強性能，不僅能夠在計算方式上實(shí)現科學(xué)性，也能對數據實(shí)現較強的數據手段。對于Pascal，它在結構化思想語(yǔ)言編程上具有很強的數據行，不僅體現了語(yǔ)言結構的嚴謹性，也實(shí)現了數據信息的多種類(lèi)型結構，在編程方式上具有良好的風(fēng)格。對于C語(yǔ)言來(lái)說(shuō)，它在語(yǔ)言表達方式中具有很強的數據結構，在運算操作方式上以及程序運行上都能實(shí)現較高的效率。在列車(chē)運行方式中進(jìn)行編碼過(guò)程，就要利用C語(yǔ)言來(lái)實(shí)現，因為這種結構話(huà)語(yǔ)言不僅表現的層次比較清晰，在各個(gè)模塊方式中方便更好的維修和調試工作，而且在數據運算方式上也具有良好的處理能力。
3.2重要的數據結構
在列車(chē)運行監控記錄裝置實(shí)施設計期間，利用C語(yǔ)言在編碼過(guò)程中對內部的模塊、程序的流程圖進(jìn)行設計會(huì )出現程序表達的清單和文檔的說(shuō)明。在列車(chē)運行監控記錄上具有八個(gè)主要的源文件，也生成幾個(gè)重要的數據結構。對于realMel這種數據結構來(lái)說(shuō)，它主要對列車(chē)行駛的速度、行駛的距離、產(chǎn)生的類(lèi)型和編號進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示數據的功能。對于ParaSet這種數據結構來(lái)說(shuō)，它主要包括列車(chē)司機號、車(chē)站以及區段號等編組的設定。對于CheckMendPara這種數據結構，它主要體現的是列車(chē)的檢修參數。
3.3關(guān)鍵問(wèn)題解決方法
首先，解決LCD液晶屏圖形的模式設置，這種顯示器在列車(chē)安裝上，無(wú)論對尺寸、分辨率還是亮度都具有相關(guān)的標準的，在圖形繪制方式上要利用C語(yǔ)言來(lái)實(shí)現，它能夠對圖形的繪制提供大量的函數，根據這些函數的有效數據設置屏幕的圖形模式。例如path這種圖形驅動(dòng)器，它能夠根據圖形產(chǎn)生的不同程序實(shí)現不同的圖形適配器。對于調色板問(wèn)題的出現與解決，要實(shí)現調色板的重現定義以及合理的配置，就要根據界面設計的相關(guān)原則對顏色進(jìn)行選配方方式。VGAHI圖形模式顯示的顏色比較少，而且出現的顏色在表現上也不夠明顯，所以可以利用調色板的分量形式，在三個(gè)分量設計中調制出可以替代的顏色，再根據多種顏色的不同應用在列車(chē)的各個(gè)板塊期間，例如：黑色可以作為主界面的背景顏色、藍色可以作為文字的顏色、紅色可以作為列車(chē)的限速顯示等。對于CAN總線(xiàn)出現中斷問(wèn)題以及處理方式，它是列車(chē)局部網(wǎng)的控制，運用的成本比較低，但產(chǎn)生的總線(xiàn)利用效率比較高。不僅能實(shí)現遠距離、高速的數據傳達，還能對一些破壞的信息進(jìn)行處理。要實(shí)現CAN總線(xiàn)的通信功能，就要在采集裝置和主機之間來(lái)安裝，從而保障列車(chē)在行駛期間設備的運行狀況以及路況的運行信息等。例如工業(yè)計算機實(shí)現的PC104，不僅具有較高的品質(zhì)，還能在模塊上實(shí)現較高的可靠性，它不僅應用在航天、醫療等領(lǐng)域，由于體積小、性能強的優(yōu)越方式在列車(chē)運行期間也能為系統提供較高的可靠性。
3.4實(shí)現結果
完成這種系統的設計方式后，還要對系統運行的性能進(jìn)行測試，從而實(shí)現更好的使用結果。根據設計說(shuō)明書(shū)的基本要求，對已經(jīng)開(kāi)發(fā)的軟件進(jìn)行測試，對于白盒測試方法，主要在系統的內部結構進(jìn)行測試，對于黑盒測試，主要根據設計程序產(chǎn)生的不同功能來(lái)設計的。因為系統的設計是利用計算機來(lái)實(shí)現的，所以在確認期間就要將計算機軟件、硬件、分析數據信息的工作人員以及外部的影響設備等都要進(jìn)行統一的分析和整理。例如在列車(chē)運行監控記錄裝置上實(shí)現黑盒測試的方法，首先對列車(chē)行駛期間的信號故障進(jìn)行測試，可以利用診斷儀器對相關(guān)的故障進(jìn)行模擬。在系統實(shí)施過(guò)程中，對系統經(jīng)過(guò)認真的設計、實(shí)施編碼，最后在測試中得出相應的結果，不僅完成了監控記錄裝置的設計開(kāi)發(fā)，也實(shí)現了各個(gè)功能在實(shí)施方式中的有效性。
4結語(yǔ)
作為列車(chē)形式安全的主要設備裝置，監控記錄裝置的設計的系統的運行為我國鐵路的實(shí)施發(fā)揮重要的積極意義。這種裝置的設計不僅能在各個(gè)板塊中進(jìn)行實(shí)施監控行為，還能實(shí)現列車(chē)在運行期間的管理自動(dòng)化以及操作自動(dòng)化的模式。在各個(gè)功能板塊中不僅能直觀(guān)的表現出來(lái)，還具有較高的編制過(guò)程，為鐵路的運行工作和維護工作提供了較大的方便。
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