1、伴隨著鐵路運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展給人們帶來交通上的快捷與方便，車體與鐵軌的振動故障對公共財(cái)產(chǎn)及人身安全構(gòu)成越來越嚴(yán)重的威脅。如何準(zhǔn)確檢測高速鐵路的振動并判斷故障是擺在鐵路工作者面前刻不容緩的實(shí)際問題。振動變化的來源是力的變化，也就是加速度數(shù)值或方向的瞬時(shí)變化。所以對機(jī)械振動的檢測也就是對其瞬時(shí)加速度狀態(tài)的檢測，不同大小方向的加速度都可以通過矢量分解到XYZ三個(gè)方向上。通過對加速度傳感器XYZ三軸的瞬時(shí)加速度值進(jìn)行三角代換計(jì)算，可以得到與自然坐標(biāo)系夾

2、角的角度值，從而判定所測加速度的矢量方向，得到振動的方向。本文就是對加速度傳感器XYZ三軸的加速度數(shù)值及各軸與自然坐標(biāo)系夾角的檢測來進(jìn)行鐵路振動故障判斷。通過對振動信號的分析，可以判斷鐵路設(shè)備是否出現(xiàn)故障，在什么位置及什么時(shí)間出現(xiàn)故障以及出現(xiàn)故障的原因。機(jī)械振動的變化是以各個(gè)方向的瞬時(shí)加速度變化作為表現(xiàn)形式的。近幾年國家政府和行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)共同協(xié)商，積極制定了各項(xiàng)明確的行業(yè)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)要求，并且每年大量的資金被用于前沿尖端技術(shù)的研發(fā)與測試，這

3、才使得鐵路振動檢測領(lǐng)域的發(fā)展步入正軌，進(jìn)入開展創(chuàng)新利用的成長階段?；?MEMS技術(shù)的加速度傳感器被廣泛應(yīng)用于各類加速度檢測系統(tǒng)及振動檢測系統(tǒng)中，其原因在于它的小體積、低成本、低功耗等眾多優(yōu)點(diǎn)。本論文利用了該加速度傳感器的性能特點(diǎn)，依照自身當(dāng)前對其的研究情況，設(shè)計(jì)了一套振動檢測系統(tǒng)，進(jìn)行鐵路振動的監(jiān)測。
　　本研究基于ARM（STM32F103ZET6）與加速度傳感器（ADXL345）的鐵路振動檢測系統(tǒng)，首先對鐵路振動檢測做了簡單

4、介紹，提出了系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案，包括技術(shù)研究，需求分析及其系統(tǒng)架構(gòu)與組成特點(diǎn)，然后分別對硬件設(shè)計(jì)與軟件設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)的描述與分析，最后進(jìn)行了各項(xiàng)仿真測試。本論文使用數(shù)據(jù)采集模塊檢測振動信號，將采集到的數(shù)據(jù)通過 IIC總線通訊發(fā)送到單片機(jī)處理器，然后由處理器對采集到的信號數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析，判斷該加速度信號是否為所需有效數(shù)據(jù)，最后將經(jīng)過處理分析的數(shù)據(jù)上傳到PC上位機(jī)進(jìn)行多信道實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示及存儲，為鐵路振動故障的檢測判斷提供合理依據(jù)?；?/p>

5、ARM與加速度傳感器的鐵路振動檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是一個(gè)當(dāng)前及未來有較大應(yīng)用前景的研究課題，它充分利用計(jì)算機(jī)技術(shù)帶來的科研成果，從與傳統(tǒng)檢測方法的比較來看，它能夠更加高效、深入、細(xì)致的對鐵路振動信號進(jìn)行檢測、分析及顯示存儲，并為振動故障的判斷提供可靠依據(jù)。該系統(tǒng)基于ARM-V7架構(gòu)下的Cortex-M3內(nèi)核主控制器STM32F103ZET6與加速度傳感器ADXL345組成的數(shù)據(jù)采集平臺，可以實(shí)時(shí)準(zhǔn)確快速地采集加速度信息完成數(shù)據(jù)處理分析，并上傳