摘要：随着当今社会时代的快速进步发展,高速铁路日益成为我们生活终必不会可少的组成部分，由于高速铁路的高要求，所以整备工作也不可或缺。由于目前的整备工作仍暴露于高电压的环境中，工作区必须是无电区域，但还有很大的概率因在工作上的失误导致触电，因此整备场的改良势在必行。本文针对高压机车整备厂的安全问题设计了高压机车整备装置保障整备工作人员的安全。本论文主要通过概述、系统方案、流程、系统硬件设计及、系统软件设计、系统调试五个方面详细介绍了高压机车整备装置。

本次设计主要是利用了计算机动画技术，对隔离开关的分合闸操纵及登顶作业过程实行远程集中安全控制。该论文采用了红外检测、计算机网络通讯、plc逻辑编程控制、指纹识别系统、机械连锁等技术，对整个过程实行人机远程安全联控。以动画的形式反应出股道整备线的高压机车、隔离开关、登顶作业人数、电网的接地等状态。系统采用以受控的固定通道或移动升降平台的方式送检修人员顶顶作业[16]。对远程控制的对象可以实行自动化的远程遥控或手动远程遥控来保障员工安全。本次的高压机车整备装置的设计，完善了机务段整备厂的安全要求。充分保证了高压机车整备作业过程的安全性和高效性，改善了现阶段大部分整备作业工作过程对隔离开关、接地杆操作仍采用手动的局面。

关键词：高压机车；安全整备；指纹识别；远程控制；安全监控

目录

摘要

Abstract

1 绪论-3

1.1 课题背景-3

1.2 研究内容-4

2 系统总体方案的设计-5

2.1 系统的设计任务-5

2.2 整备系统基本思路-5

2.3 确定总体设计方案-5

2.4 控制系统方案-6

3 系统的硬件设计-7

3.1 操作总控室-8

3.2 股道隔离开关控制箱-9

3.2.1 股道隔离开关控制柜原理图-9

3.3 安全通道的设计-10

3.3.1 安全通道的外部设计-10

3.3.2 安全通道内部设计及红外发射器工作原理-11

3.3.3 登顶人数检测原理-12

3.4 机车位置检测-13

3.4.1 机车位置检测设计-13

3.4.2 机车位置检测电路图设计-15

3.5 机车受电弓的检测-16

3.5.1 机车受电弓的检测设计-16

3.5.2 机车受电弓检测电路-18

3.6 接地状态检测-18

3.6.1 接地状态检测设计-19

3.7 掉电检测和故障检测-20

3.8 本章小结-20

4 系统的软件设计-22

4.1 下位机PLC的选择-22

4.1.1 I/O口的确定及分配-22

4.2 系统软件的顺序功能图-23

4.2.1 手动和自动转换程序-23

4.2.2 系统软件实现的顺序功能图-24

4.2.3 程序流程及流程框图-25

4.3 工控软件的选择与设计-28

4.3.1 “组态王”系统的介绍-29

结论-31

参考文献-32

致谢-34