列车监控记录装置软件设计及实现论文
摘要：列车运行的监控记录装置能够保障列车在运行方式上对速度进行控制，使列车保持安全的运行方式。这种装置能根据列车在运行期间所采集到的信息、车辆的运行线路进行分析和处理，从而控制列车在行驶中的速度，以实现安全运行的控制方式。为了保障行车的安全性，文章以列车监控记录装置为主要内容，对这种软件的设计，实现的编辑方式进行更深层次的讨论。
关键词：列车运行；监控记录；装置软件
中图分类号：TP311.52文献标识码：A文章编号：1673-1131（2015）12-0282-02
0引言
监控记录装置在设计方向上是以显示器的方式，利用信息和语言的提示消息来实现运作的，从而保障驾驶司机能根据有效的信息对列车的速度进行控制，以实现列车行驶的安全性。这种装置在一定程度上改变了传统的望驾驶方式，尽管在比较恶劣的天气下，列车司机也能实现正常驾驶。不仅能够根据有效的信息实现安全驾驶，也能在以后出现事故问题期间做好保障依据。
1列车监控记录装置
1.1主要功能
列车中设计的监控记录装置在功能实现方式上具有控制速度的功能，列车司机能根据监控中的主要信息进行调节，从而防止列车在行驶期间出现超速的现象。在运行期间还具有记录的功能，列车在运行期间，这种装置能将开机、输入的参数、运行的参数等信息进行实时记录。能够对显示器进行报警的功能，列车在行驶期间产生的地面信号、列车在运行期间的超速变化等都能利用语音的方式进行报警和提示。还能对列车中的各种参数进行测试，例如，列车在信号行驶方向上的显示、列车在运行期间的运行状况以及列车产生的压力等状况都能实现更好的测试功能。
1.2组成结构
根据装置在功能上的分析和相关的标准要求，装置在部分期间分为主机和采集装置两种。对于采集装置来说，它主要对列车行驶的信号进行检测、对数据进行分析和处理等工作，利用CAN总线与主机实现良好的联系和运行。对于主机来说，它主要是接受数据信息的方式，将已经得到的数据能根据列车实行的路段进行分析，从而实施预警、显示以及储存等功能。
2列车监控记录装置软件的设计
2.1概要设计
在概要设计阶段，做好软件系统的结构设计才能保障详细工作于编码工作的实施，在这种结构整体中，要保障软件系统的质量，必须要具有先进的软件人员和一定的设计方法，这样才能确定出合理的设计方案。在软件各个模块中，所代表的功能也不同，例如CNA总线对数据进行的处理模块，在通信之间能够完成数据的接受和传输服务。在记录信息文件的管理模块，它能够对文件在建立中进行写入、生成以及读出方式，从而保障判断结果的产生。
2.2详细设计
详细设计是一种功能模块的细化方式，它包括设计模块的各个内容。例如在CNA总线对数据进行实时的处理模块中，根据通讯在缓冲区的情况，将程序进行中断，再对缓冲区进行更新。在缓冲区期间不仅能得到所需要的合理数据，还能在每个元素中选择合适的固定标志。为了提高通讯工作的效率，CNA总线在协议设计中一般采取十一为标志符号。所以说，在调节模块方式中，不仅仅只是要对接收数据的模块进行中断，还可以利用CAN总线对数据进行接受函数的方式。对于列车在记录文件的管理模块，如果在判断中产生管理模块的新记录，就要对新文件的生成进行判断，如果司机号和车次出现变化情况，说明新文件已经产生。如果没有新文件，就要对目录文件实施记录。对于显示刷新模块的设计，首先要对数据的显示进行刷新，特别是列车运行的速度、时间、路程等；其次要对指示状态实施刷新，特别是列车行驶中速度等级、各种状态的指示灯；最后要对地面的运行状况进行刷新，列车行驶的位置和速度等数据。在语音提示方式上也要实行刷新；对于语音的处理模块，由于它是一种报警信息的处理方式，所以在语音命令期间要按照相关的控制和协议实现通信。在键盘管理模块中，它主要对键盘、参数以及功能键的处理实现的扫描作用。
2.3人机界面设计
人机界面的使用不仅具有较大的灵活性，还具有运行的可靠性。人机界面在列车运行监控记录装置系统上的应用是设备运行与信息交流的主要平台，在监控记录系统中是主要的界面形式。人机界面中产生的数据和参数，列车司机能够对数据进行设计和设置，能够根据界面的实施和运行保证列车在行驶期间所产生的数据信息和一定的运行状态。界面在设计方式中保证画面与信息的清晰度，能为列车司机在运行方式期间形成较大的方便性，不仅保障了列车的速度运行，也减少了因人为操作的失误现象，从而实现了列车的安全运行。对于交互式的软件系统来说，最重要的软件开发为GUI设计，因为人机界面在运行方向上是一直交互行为，在各种信息处理方式中都能实现功能模块的转化，从而传递给用户合理的方式。
3列车监控记录装置软件的实现
3.1编码语言
在某个特定项目中对程序的语言进行设计期间，考虑到技术性特征、工程的主要特征以及心理上的特征，要实现语言对各种方式的均衡性。在程序设计语言方式中，如FORTRAN语言，它是计算机方式中第一个被推广的，随着科学技术的更新方式，这种语言方式也不断加强性能，不仅能够在计算方式上实现科学性，也能对数据实现较强的数据手段。对于Pascal，它在结构化思想语言编程上具有很强的数据行，不仅体现了语言结构的严谨性，也实现了数据信息的多种类型结构，在编程方式上具有良好的风格。对于C语言来说，它在语言表达方式中具有很强的数据结构，在运算操作方式上以及程序运行上都能实现较高的效率。在列车运行方式中进行编码过程，就要利用C语言来实现，因为这种结构话语言不仅表现的层次比较清晰，在各个模块方式中方便更好的维修和调试工作，而且在数据运算方式上也具有良好的处理能力。
3.2重要的数据结构
在列车运行监控记录装置实施设计期间，利用C语言在编码过程中对内部的模块、程序的流程图进行设计会出现程序表达的清单和文档的说明。在列车运行监控记录上具有八个主要的源文件，也生成几个重要的数据结构。对于realMel这种数据结构来说，它主要对列车行驶的速度、行驶的距离、产生的类型和编号进行实时显示数据的功能。对于ParaSet这种数据结构来说，它主要包括列车司机号、车站以及区段号等编组的设定。对于CheckMendPara这种数据结构，它主要体现的是列车的检修参数。
3.3关键问题解决方法
首先，解决LCD液晶屏图形的模式设置，这种显示器在列车安装上，无论对尺寸、分辨率还是亮度都具有相关的标准的，在图形绘制方式上要利用C语言来实现，它能够对图形的绘制提供大量的函数，根据这些函数的有效数据设置屏幕的图形模式。例如path这种图形驱动器，它能够根据图形产生的不同程序实现不同的图形适配器。对于调色板问题的'出现与解决，要实现调色板的重现定义以及合理的配置，就要根据界面设计的相关原则对颜色进行选配方方式。VGAHI图形模式显示的颜色比较少，而且出现的颜色在表现上也不够明显，所以可以利用调色板的分量形式，在三个分量设计中调制出可以替代的颜色，再根据多种颜色的不同应用在列车的各个板块期间，例如：黑色可以作为主界面的背景颜色、蓝色可以作为文字的颜色、红色可以作为列车的限速显示等。对于CAN总线出现中断问题以及处理方式，它是列车局部网的控制，运用的成本比较低，但产生的总线利用效率比较高。不仅能实现远距离、高速的数据传达，还能对一些破坏的信息进行处理。要实现CAN总线的通信功能，就要在采集装置和主机之间来安装，从而保障列车在行驶期间设备的运行状况以及路况的运行信息等。例如工业计算机实现的PC104，不仅具有较高的品质，还能在模块上实现较高的可靠性，它不仅应用在航天、医疗等领域，由于体积小、性能强的优越方式在列车运行期间也能为系统提供较高的可靠性。
3.4实现结果
完成这种系统的设计方式后，还要对系统运行的性能进行测试，从而实现更好的使用结果。根据设计说明书的基本要求，对已经开发的软件进行测试，对于白盒测试方法，主要在系统的内部结构进行测试，对于黑盒测试，主要根据设计程序产生的不同功能来设计的。因为系统的设计是利用计算机来实现的，所以在确认期间就要将计算机软件、硬件、分析数据信息的工作人员以及外部的影响设备等都要进行统一的分析和整理。例如在列车运行监控记录装置上实现黑盒测试的方法，首先对列车行驶期间的信号故障进行测试，可以利用诊断仪器对相关的故障进行模拟。在系统实施过程中，对系统经过认真的设计、实施编码，最后在测试中得出相应的结果，不仅完成了监控记录装置的设计开发，也实现了各个功能在实施方式中的有效性。
4结语
作为列车形式安全的主要设备装置，监控记录装置的设计的系统的运行为我国铁路的实施发挥重要的积极意义。这种装置的设计不仅能在各个板块中进行实施监控行为，还能实现列车在运行期间的管理自动化以及操作自动化的模式。在各个功能板块中不仅能直观的表现出来，还具有较高的编制过程，为铁路的运行工作和维护工作提供了较大的方便。
参考文献：
[1]曹煜泓.列车运行监控记录装置控制主机的研究与开发[D].浙江大学,2011
[2]杨十力.LKJ－93型列车运行监控记录装置地面数据处理系统软件设计[J].机车电传动,1996(2):22-24
[3]孙闽剑.LKJ-93型列车运行监控记录装置显示器软件设计[J].机车电传动,1998(1):20-22-39
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