簡易檢索 / 詳目顯示

回結果列表
研究生： 林俊旭
Chun-hsu Lin
論文名稱： 平交道障礙物自動偵測裝置開發
Development of a Level Crossing Obstacle Detection Device
指導教授： 陳南鳴
Naming Chen
成維華
Wei-Hua Chieng
口試委員: 陳椿亮
none
郭重顯
Chung-Hsien Kuo
柯博仁
Bo-Ren Ke
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 電資學院 - 電機工程系
Department of Electrical Engineering
論文出版年： 2013
畢業學年度： 101
語文別： 中文
論文頁數： 108
中文關鍵詞： 平交道 、平交道障礙物偵測 、人機介面 、遠端I/O控制器
外文關鍵詞： level crossing, level crossing obstacle detection, HMI, Remote I/O
相關次數： 點閱：447  下載：11 
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報

    • 就國內平交道肇事原因分析，歷年來平交道事故大多因公路駕駛違規搶快與疏失所致。由於平交道事故造成的傷害及損失甚鉅，因此增強平交道安全防護，不僅保障鐵路運輸順暢，更可保護人員安全。
    台鐵局目前對於平交道安全防護，雖然已設置紅外線阻斷感應裝置及影像分析系統，但這兩個裝置皆屬被動式偵測，且無整合性的連結，以致無法完整的防護。因此，本論文使用了遠端I/O控制器作為整合現場設施監控點之設備，結合影像辨識軟體進行障礙物辨識，再以Visual Basic開發影像擷取軟體，將平交道畫面傳送至列車司機員。最終以人機介面整合上述三個元件，作為本裝置監控的主設備。以達成開發一個具整合性、主動性以及經濟性之整合式平交道障礙物自動偵測裝置的目的。
    整合式平交道障礙物自動偵測裝置建構完成後，透過中華顧問工程司之平交道模型進行本裝置功能測試，並使用實際平交道監視攝影機錄製影像，測試本裝置於雨天及陰天運作之結果。完成測試後，未來可將此設備供台鐵局評估使用。

    In Taiwan, level crossing accidents are mostly due to road user incursions and negligence resulting in great damage and operating losses. Thus, enhancing level crossing safety protection, not only will assure protect smooth railway transportation, but will also protect people.
    Although TRA has installed infrared beam sensors and image analysis systems, but both devices are passive and not integrated. Therefore, level crossing protection cannot be comprehensive. This thesis uses remote I/O’s to coordinate controllers of level crossing facilities and integrates image recognition software to identify obstacles. Then level crossing images are transmitted to train drivers with video capture software that are developed in Visual Basic. Finally, an HMI is used to combine remote I/O’s, image recognition software and video capture software together to achieve an integrated, proactive and economical integrated level crossing obstacle detection device.
    The integrated level crossing obstacle detection device has been built, in CECI level crossing model for functional tests. Then, the actual level crossing CCTV images are used to test rainy days and cloudy days results for assessment.

    論文摘要.............................................I ABSTRACT...........................................II 誌 謝..............................................III 目 錄...............................................IV 圖表索引............................................VII 第一章 緒論...........................................1 1.1 研究動機..........................................1 1.2 研究目的..........................................1 1.3 研究範圍與流程.....................................3 1.4 論文架構..........................................5 第二章 平交道現況分析...................................6 2.1 平交道種類........................................6 2.2 平交道設施........................................8 2.3 平交道運作機制.....................................9 2.4 國內平交道障礙物偵測技術............................10 2.4.1 紅外線阻斷感應裝置...............................10 2.4.2 影像分析系統....................................12 2.5 國外平交道障礙物偵測技術............................15 2.5.1 雷達偵測及測距..................................15 2.5.2 雷射光偵測及測距.................................15 2.5.3 影像偵測.......................................16 2.5.4 感應線圈偵測....................................17 2.5.5 應變計.........................................17 2.5.6 超音波感應器偵測.................................18 2.6 國內外平交道障礙物偵測技術比較........................18 第三章 整合式平交道障礙物自動偵測裝置介紹...................20 3.1 整合式平交道障礙物自動偵測裝置系統架構..................20 3.2 系統運作程序.......................................21 3.3 硬體及軟體架構.....................................23 3.4 硬體架構及設備介紹..................................23 3.4.1 人機介面........................................23 3.4.2 遠端I/O控制器....................................25 3.5 軟體架構介紹.......................................28 3.5.1 MODBUS TCP概述..................................28 3.5.2 ISaGRAF軟體.....................................29 3.5.3 WINPC32軟體.....................................30 3.5.4 影像擷取軟體.....................................33 3.5.5 影像辨識軟體介紹..................................34 第四章 整合式平交道障礙物自動偵測裝置建構 與測試..............38 4.1 遠端I/O控制器設定及控制盤組裝.........................38 4.1.1 實體I/O點規劃....................................38 4.1.2 建構控制盤.......................................42 4.2 HMI設定及圖控介面製作................................43 4.2.1 HMI設定.........................................45 4.2.2 階梯圖語言編輯....................................50 4.2.3 HMI圖控介面製作...................................51 4.2.4 HMI模擬測試......................................55 4.3 影像擷取軟體製作.....................................66 4.4 測試與結果..........................................69 4.4.1 通訊測試..........................................70 4.4.2 整合測試..........................................74 第五章 結論與未來展望....................................103 5.1 結論..............................................103 5.2 未來展望...........................................105 參考文獻...............................................107

    [1] 臺灣鐵路管理局網站，http://www.railway.gov.tw/tw/cp.aspx?sn=3706
    [2] 陳永祥、馬以工、程仁宏，「太魯閣號事故調查報告」，監察院，中華民國一○一年。
    [3] 傅義鴻，「遠距影像應用於平交道安全防護之研究」，國立臺北科技大學電機工程系
    碩士班論文，中華民國九十五年。
    [4]「員工教育訓練資料」，臺灣鐵路管理局，中華民國一○一年。
    [5] A. D. Little, “Operations Research into Obstacle Detection at Level
    Crossings,” Rail Safety & Standards Board, pp. 41, Oct. 2006.
    [6]「平交道遠端監控系統新設工程教育訓練資料」，臺灣鐵路管理局，中華民國一○一
    年。
    [7] A. D. Little, “Operations Research into Obstacle Detection at Level
    Crossings,” Rail Safety & Standards Board, pp. 52-71, Oct. 2006.
    [8]「赴日本考察平交道設施及技術」出國報告，臺灣鐵路管理局，中華民國九十六年。
    [9] 施閔雄，「多層式高速背景濾除」，國立臺灣科技大學電機工程系碩士論文，中華民國
    一○一年。
    [10] WINPC32 Technical Manual, 2008.
    [11] 捷準科技股份有限公司網站，http://www.pcbased.com.tw/
    [12] 泓格科技股份有限公司網站，http://www.icpdas.com/index_tc.html
    [13] 7188E Series User's Manual, 2010.
    [14] 元米智控研發工作室網站，http://bacnet.webnode.tw/
    [15] Wikipedia, http://en.wikipedia.org/wiki/Modbus
    [16] 陳正義，開放式可程式控制器程式設計與應用 Open PLC program design and
    application : ISaGRAF and ICP DAS，全華圖書股份有限公司，2006年。
    [17] K. Kim, T. H. Chalidabhongse, D. Harwood, and L. Davis, “Real-time
    Foreground-Background Segmentation Using Codebook Model,” Real-Time
    Imaging, vol. 11, no. 3, pp. 172-185, Jun. 2005.
    [18] 王震寰，C++程式設計範例入門，上奇資訊股份有限公司，2012年。
    [19] 位元文化，C++入門進階，松崗科技股份有限公司，2012年。
    [20] 潘皇玉，Visual Basic 2010程式設計實例，上奇資訊股份有限公司，2012年。
    [21] 曹祖聖、蔡文龍，Visual Basic 2010程式設計經典，碁峰資訊股份有限公司，2012
    年。
    [22] 資訊教育研究室，Visual Basic 2010從零開始，博碩文化股份有限公司，2011年。
    [23] 陳南鳴、郭景明、林俊旭、張正欣，「平交道障礙物自動偵測裝置研究」，財團法人
    中華顧問工程司，中華民國一○二年。
    [24] 林杜寰、孫千山、鍾志成、李治綱、張開國、吳熙仁，「臺鐵平交道風險處理-以裝設
    障礙物偵測器為例」，中華民國運輸學會第二十七屆學術論文研討會，中華民國一○
    一年。

    QR CODE