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正文內(nèi)容

基于linuxembedded的tdcs車(chē)站分機(jī)-文庫(kù)吧資料

2024-11-25 21:19本頁(yè)面
  

【正文】 一個(gè)最小的嵌入式系統(tǒng)的基本組成包括: (1) 一個(gè)用作引導(dǎo)的可用設(shè)施; (2) 具備內(nèi)存管理、進(jìn)程管理和定時(shí)器服務(wù)的內(nèi)核; (3) 一個(gè)初始進(jìn)程; (4) 硬件驅(qū)動(dòng)程序; (5) 一個(gè)或幾個(gè)應(yīng)用進(jìn)程以提供必要的應(yīng)用功能。它可以實(shí)現(xiàn)對(duì)其他設(shè)備的控制、監(jiān)視或管理等 功能,具有軟件代碼小、高度自動(dòng)化、響應(yīng)速度快等特點(diǎn),特別適合于要求實(shí)時(shí)和多任務(wù)的體系。本 論文就是要對(duì) TDCS 的車(chē)站分機(jī)進(jìn)行軟件的開(kāi)發(fā),并且開(kāi)發(fā)出適合于我們自己的硬件和軟件的嵌入式 Linux 操作系統(tǒng) 。而 TDCS 車(chē)站分機(jī)在整個(gè)系統(tǒng)中起到了很關(guān)鍵的作用,它完成了各個(gè)車(chē)站信息的采集 (包括站場(chǎng)碼位信息、報(bào)警信息、按鈕及狀態(tài)信息以及各類(lèi)模擬信息等) 等功能,并 通過(guò) TCP/IP、串口通訊等方式 將信 息上傳到鐵道部和鐵路局。由于應(yīng)用程序功能復(fù)雜,所以我們要把應(yīng)用程序運(yùn)行在一個(gè)專(zhuān)用操作系統(tǒng) 上,其中 設(shè)備管理、內(nèi)存管理和進(jìn)程管理等都是必不可少的,而且這個(gè)操作系統(tǒng)要實(shí)時(shí)、可靠、快速運(yùn)行。鐵路由 DMIS 到 TDCS 過(guò)度之后,相應(yīng)車(chē)站分機(jī)的功能和結(jié)構(gòu)基本沒(méi)有變化,要完成信息的采集和傳送、無(wú)線車(chē)次號(hào)校核、車(chē)次跟蹤及自動(dòng)報(bào)點(diǎn)等功能。 LDJLZ 型全電子化計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖是 以計(jì)算機(jī)控制技術(shù)為核心,自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)、計(jì)算機(jī)通信技術(shù)、電力電子開(kāi)關(guān)技術(shù)為基礎(chǔ),建立在軟硬件雙重基礎(chǔ)上的鐵路信號(hào)控制的新一代全電子化聯(lián)鎖設(shè)備,也是目前我國(guó)唯一實(shí)現(xiàn)全部電子化并通過(guò)鐵道部鑒定的鐵路車(chē)站信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)。 2020 年完成了LDJLZⅡ 型 12種類(lèi)型的模塊。蘭州交通大學(xué)自動(dòng)控制研究所在鐵道部立項(xiàng)研制電子執(zhí)行單元,從 1996年開(kāi)始進(jìn)行研究, 2020 年初通過(guò)鐵道部技術(shù)審查,同年完成了 LDJLZⅡ 型的 3 種類(lèi)型的模塊。 今天的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)已逐步取代了傳統(tǒng)的繼電聯(lián)鎖系統(tǒng),正在逐步向全電子化方向發(fā)展。十年來(lái),通過(guò)電務(wù)、運(yùn)輸?shù)炔块T(mén)及研發(fā)單位的共同努力, TDCS 的建設(shè)已初具規(guī)模,功能逐步完善,在全路迅速推廣、應(yīng)用。該系統(tǒng)采用鐵路信號(hào)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù),通過(guò)鐵路既有專(zhuān)用數(shù)據(jù)通道,將鐵道部中心、鐵路局中心、鐵路分局中心以及覆蓋全路所有車(chē)站的 DMIS 設(shè)備,連接成一個(gè)實(shí)時(shí)、可靠、安全的 DMIS 網(wǎng)絡(luò)。列車(chē)調(diào)度指揮系統(tǒng) (TDCS)是以信息技術(shù)提升和改造傳統(tǒng)調(diào)度指揮的系統(tǒng)工程,也 是以科技創(chuàng)新提高生產(chǎn)力、實(shí)施內(nèi)涵擴(kuò)大再生產(chǎn)的重要領(lǐng)域。與此同時(shí)鐵路運(yùn)輸調(diào)度指揮管理系統(tǒng)也從過(guò)去的傳統(tǒng)手工方式發(fā)展到今天的 DMIS、TDCS。 Linux。 Hardware plan is that the working conditions of machines are monitored through switching panel, once the primary machine fails to work normally, the secondary machine is switched immediately. (4) The use of Markov model analysis of the standalone system, a dual puter system of the activestandby mode, each prepared model reliability and availability. Using dualmachine system for the activestandby mode can make the station branch machine system to a reliable, stable and secure continuous operation. Key Words: TDCS。s operating system, and the corresponding upgrade to of the three software (Bootloader, Kernel, Filesystem) that building embedded Linux system. ① use UBoot instead of ViVi on Bootloader ② use Kernel instead of Kernel ③ use BusyBox instead of μClinux on Filesystem And using UBoot for the system kernel guide and load, while the hardware of the station branch machine has been examined and initialized. (2) The applied software of the station branch machine has been researched and designed. In the design of application software based on the information collection and transmission of the station branch machine of the functions, the paper mainly to achieve the station branch machine of the serial munication and work munication. Serial munication module and work munication modules using multithreading technology、 socket technology bine to achieve. In order to correctly identify and analyze the data received from the serial port and the work, the corresponding functions are pleted by designing and realizing a kind of algorithm of data package analysis. (3) In order to guarantee the reliable work of the station branch machine, the duplicate hot standby system is adopted in the TDCS station branch machine. This article analyzes the 基于 Linux Embedded 的 TDCS 車(chē)站分機(jī)的研究與設(shè)計(jì) IV duplicate hot standby system programs and proposes the duplicate hot standby software、 hardware implementation. The software plan is used to achieve free and open sourcebased Linux HA project Heartbeat under the softwareonly model to build an HA platform, its operating mode mainly from the (Active / Standby) mode, the primary server to work , the secondary server in a monitored state of readiness. When Heartbeat detects that the host is fail, the secondary server to take over the primary server39。 基于 Linux Embedded 的 TDCS 車(chē)站分機(jī)的研究與設(shè)計(jì) II 關(guān)鍵詞: TDCS; 車(chē)站分機(jī); Linux; 雙機(jī)熱備 論文類(lèi)型:應(yīng)用研究蘭州交通大學(xué)碩士學(xué)位論文 III Abstract Train operation Dispatching Command System (TDCS) is dispatching management system of covering the whole railway, which can provide to timely and accurate way for the whole dispatch and mand managers at all levels of modern management tools and platform for dispatching. TDCS is the amalgamation of modern puter technology、puter work technology、 munication technology、 multimedia technology、 database technology and railway signal technology. The station branch machine is located the undermost layer of TDCS that has three layers structure, whose main functions include the gathering and transmitting of information, wireless trains? ID verification, the sending of wireless dispatching mand and automatic report points etc. In addition, with the rapid development of information technology, embedded technology was widely used in various fields, the research and design of the TDCS station branch machine using the industrial control puter as the hardware platform under the impetus of demand. The specific work pleted by the paper as followed: (1) This article embarked from the topic research39。 (4) 利用馬爾可夫模型分析了 單機(jī)系統(tǒng)、雙機(jī) 系統(tǒng)的主從模式、互備模式的 可靠性和 可用性 。 軟件 采用免費(fèi)開(kāi)源的基于 Linux HA 項(xiàng)目下的 Heartbeat 搭建一個(gè)純軟件模式的 HA 平臺(tái),其工作模式為主從( Active/Standby)方式, 主服務(wù)器工作,從服務(wù)器處于監(jiān)控準(zhǔn)備狀態(tài)。 (3) 為保證車(chē)站分機(jī)能 可靠工作, TDCS 車(chē)站分機(jī) 采用 雙機(jī)熱備 系統(tǒng) 來(lái)實(shí)現(xiàn)。 本論文中的 串口通信模塊 和網(wǎng)絡(luò)通信模塊 采用多線程 、 套接字技術(shù) 相結(jié)合 來(lái)完成 。 (2) 車(chē)站分機(jī) 應(yīng)用軟件 的研究與設(shè)計(jì) 。 此外,隨著信息技術(shù)的迅 速發(fā)展,嵌入式技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,在需求的推動(dòng)下 本文 利用通用的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)作為 操作 平臺(tái)進(jìn) 行 TDCS 車(chē)站分機(jī) 的 研究 與設(shè)計(jì) 。 TDCS 把現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、多媒體技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)與鐵路信號(hào)技術(shù)相互融合。同意學(xué)校向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤(pán)。 學(xué)位論文作者簽名: 簽字日期: 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū) 本學(xué)位論文作者完全了解 蘭州交通大學(xué) 有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定。 中圖分類(lèi)號(hào): TP399 密 級(jí): 公開(kāi) UDC: 本校編號(hào): 碩 士 學(xué) 位 論 文 論文題目: 基于 Linux Embedded 的 TDCS 車(chē)站分機(jī)的研究與設(shè)計(jì) 研究生姓名: 王永鋒 學(xué)號(hào): 0207613 學(xué)校指導(dǎo)教師姓名: 王曉明 職稱(chēng): 教授 申請(qǐng)學(xué)位等級(jí): 碩士 專(zhuān)業(yè): 計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù) 論文提交日期: 論文答辯日期: 獨(dú)創(chuàng)性聲明 本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特別加以標(biāo)注和致謝之處外,論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果,也不包含獲得 蘭州交通大學(xué) 或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)而使用過(guò)的材料。與我一同工作 的同志對(duì) 本研究所做的任何
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