1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1 研究目的及意义

随着我国社会和经济的快速发展，及基于资源东西分布不均的事实，中国铁路走上了“高速、重载”的发展道路，相应的铁路安全也日渐受到重视。由于铁路大提速，机车运行速度不断提高，发生多起乘务员从车门跌落引起的人身伤亡的重大安全事故，从而暴露了一个长期被人们忽视的重大安全漏洞，即机车车门在运行过程中没有防止人为开启的自动锁闭装置。机车在运行过程中（特别是行驶在颠簸路段时），随意打开车门或因车门机械故障引起的车门被开启，对机车乘务员都是潜在的危险。据不完全统计，每年都有乘务员因司机室门打开而伤亡的事件发生，各路局针对这一情况也制定了相应的措施，但收效甚微。现在我国在线运用的机车全部采用机械锁，是通过锁具上的人为反锁销进行车门反锁关闭，而没有锁闭状态的控制，更没有自动上锁、行车自动防护等功能，在机车运行过程中难免存在人为解除反锁销或反锁销故障导致车门处于开启状态的问题。

为了彻底杜绝上述事故的发生，结合现代科学技术，在研究汽车工业的自动落锁功能的基础上，根据机车门锁及机车门的特殊结构要求，包头西机务段与相关单位合作研制了机车门锁智能控制装置。在机车运行过程中，该装置能自动锁闭机车门，有效防止乘务员跌落事故的发生，从根本上消除安全隐患。

2. 研究的基本内容与方案

本文要求对机车智能锁在锁止、解锁和车门异常发生时的信息进行存储，记录事件发生时所对应的日期时间、机车速度、以及位置信息，并能在需要时将所存储的数据读出。并且能循环存储一个月的信息；失电时信息不丢失；读出接口rs232。具体硬件设计电路包括：单片机模块、继电器模块、控制面板模块、微处理器模块、电源模块等。首先机车锁运行数据存储在乘务室装的计算机上，提供了一个外部面板，上面有计算机的 usb 口可以进行外部 u 盘直接下载，在断电的情况下，面板上的 usb 口是连通的。初始状态为计算机 usb 口与装置内u 盘相连，启动下载程序，机车运行数据文件下载到装置内 u 盘。当机车进段停车后，工作人员操作计算机，按下控制面板传输启动，那么继电器切换使 u盘连接微处理器，微处理器进行对 u 盘数据的读取并把数据存入 sd 卡，sd 卡用来存储下载到的数据。另外该装置还涉及一些模块，如电源模块，它为单片机和微处理器 提供不同的电压，控制面板模块可以显示系统的工作状态。

图1 结构框图

3. 研究计划与安排

第1－2周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需理论基础。

第3周：确定方案，完成开题报告。

第4－12周：研究与设计。其中包括熟悉掌握基本理论，完成英文资料的翻译，熟悉开发环境。编程实现各算法，并进行仿真调试。针对具体的实验数据，完成整个系统的仿真，实现功能。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 蔡振江.单片机原理及应用[m].电子工业出版社，2011

[2] 左立民，胡烨，唐勇等.一种机车智能门控方法及装置[p].中国专利：201510699501，2015

[3] 曹汉房.数字电路与逻辑设计[m].华中科技大学出版社，2004