随着化工行业的快速发展,铁路货运以其运输成本低、运输能力强等优点成为运输危化品的重要方式。在运输过程中,危化品容易受自身特性和环境因素的影响,危险性较高,对危化品的运输状态进行实时有效的监测,能够及时发现其潜在的安全隐患,有效提高运输的安全性和可靠性。目前,供电问题是制约危化品铁路运输监测技术发展的主要因素,本文通过解决供电问题,对危化品铁路运输安全监测系统进行了研究,其主要工作如下:(1)针对铁路货车车厢发电成本高、供电困难的问题,提出一种基于自适应控制的微型压缩空气发电装置。该装置在确保铁路货车运输安全的前提下,科学利用储存在铁路货车气路系统中的压缩空气,并且结合滑模控制和PI控制法,实现了货车车厢的可靠发电,为监测系统提供了可靠的能源保障。(2)对铁路货车危化品监测系统的车厢终端、驾驶室信息中转站、远程监控中心以及三者之间的通讯方式进行设计。首先,车厢终端的传感器采集危化品状态信息,并通过ZigBee近距离无线通讯方式发送至驾驶室。其次,驾驶室信息中转站通过GPS实现列车定位,采用基于ARM核心的STM32控制器对铁路货车终端进行总控,利用基于AVR核心的ATmega32控制器实现语音告警功能。最后,通过GPRS/GSM远程无线通讯方式,将定位信息及危化品状态信息发送至远程控制中心实现实时性监控。(3)通过MATLAB仿真实验以及实物测试,验证了系统供电方法的正确性和有效性;并开发上位机界面,验证了该系统功能完备,使用方便,满足应用需求。