【摘 要】
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铁路是国民经济的大动脉,确保列车行车安全对于保障人民的生产生活具有十分重要的意义。铁路沿线的强降雨会引发洪水、泥石流等严重的自然灾害,对铁路运输会产生极大的安全隐
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铁路是国民经济的大动脉,确保列车行车安全对于保障人民的生产生活具有十分重要的意义。铁路沿线的强降雨会引发洪水、泥石流等严重的自然灾害,对铁路运输会产生极大的安全隐患。铁路部门需要不断强化对铁路沿线暴雨实时准确的监测,加强防范意识,保证铁路线路的安全。现在铁路沿线使用的翻斗式雨量计存在体积大,不方便架设,需要定期维护,低温环境下以及强降雨时测量存在误差较大。而量筒雨量计需要人工计算降雨量,不能满足铁路部门对智能化和实时性的要求。为克服上述雨量计的缺点,本文自主研发一款应用于铁路气象中的压电式雨量计,可以实时准确地完成铁路沿线强降雨的雨量监测,具有体积小、便于架设、无需维护等优点,并且在低温环境下仍可以准确测量。在硬件电路上采用模块化的设计思想,搭建了电荷-电压信号转换电路、归一化放大电路、高低通滤波电路、检波跟随电路和模数转换电路等模块。软件设计上使用MDK5编译软件,开发语言为C语言,并使用广义回归神经网络建立电压和雨量的模型,以及编写加热、通讯等程序模块,完成压电式雨量计系统的设计。由于铁路气象的特殊性,铁路沿线复杂的地形和气候环境,容易对雨量计造成腐蚀和干扰,为保证雨量计可以长期稳定工作,因此对雨量计进行必要的实验测试。首先是对PCB板进行测试,然后将设备与维萨拉雨量计做数据对比分析实验,最后在实验室进行严格EMC试验检测。根据各项测试结果表明,本产品可以满足铁路沿线监测雨量信息的要求。
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