卢越 王天超

摘 要：本次设计以FPGA最小系统电路为控制核心，完成外围电路包括数据采集接口电路、辅助电源电路、JTAG电路、GPS定位电路、GPRS数据发送电路的搭建，实现动车组运行状态及故障数据的采集与发送。远程监控室通过GPRS接收到相关数据后实时进行处理、显示与存储。

关键词：动车组;FPGA;数据记录

1 硬件总体设计思路

本方案利用多种传感器和采集设备获取动车组运行的实时数据，通过GPRS实时传输状态信息和监控信息，通过数据的整合处理和分析，使动车管理人员能够及时了解动车运行状态，实现实时监控和跟踪预警，同时能够查阅历史状态，通过对比分析，判断动车组的健康状态，针对有风险的故障提前进行维修处理，提高维修效率，提升动车组风险管控水平，加强动车的安全性、可靠性、可维修性和综合保障性[1]。

2 硬件方案设计

本次设计的硬件总体架构主要包括FPGA电路、FPGA供电电路、FPGA配置电路、数据采集电路、GPRS电路、GPS电路、液晶显示电路、存储电路和供电电源电路组成。其中FPGA是控制中枢，它通过数据采集电路接入到动车组车载网络中，采集动车组实时运行状态信息和监控信息，控制各个外围电路工作，比如利用FPGA供电电路为FPGA提供稳定可靠的电源、利用FPGA配置电路实现FPGA逻辑软件的加载和维护、利用GPS电路实现当前动车组所在位置的定位，得知经度、纬度和时间信息;利用GPRS电路远程连接至远程终端，实现数据的无线传输;利用存储电路存储各種状态信息和故障信息;利用液晶显示电路实现动车组工作状态和命令指示等的显示;利用供电电源电路实现高压交流信号向低压直流信号的转换，同时为各个电路进行供电，保证整个电路的正常工作[2]。……