基于ZigBee的機車輪軸溫度檢測用無線傳感器網(wǎng)絡設計.pdf

1、機車在運行過程中，車軸的溫度因摩擦而有一定的升高屬于正?，F(xiàn)象。但是當車軸溫度異常升高時，則說明車軸出現(xiàn)了故障。如果故障不能及時被發(fā)現(xiàn)，就可能會造成燃軸甚至切軸，對機車的運行安全帶來嚴重威脅。因此實時檢測車軸的溫度變化并以此判斷車軸是否處于正常運行狀態(tài)對機車的安全運行至關重要。早期檢測軸溫只能通過檢修員觸摸的原始方法判斷溫度的變化情況，憑借感覺來確定車軸的工作狀態(tài)。采用這種方法，檢測人員的勞動強度大，效率低，也會因操作的差異和經(jīng)驗的不同而

2、得出不同的檢測結果。而且這種檢測方法具有滯后性，無法對機車軸溫進行實時檢測。
　　本文將ZigBee技術應用于貨運機車的軸溫采集，以達到對機車車軸溫度實時監(jiān)測的目的，提高了機車的運行安全。我們以ZigBee技術為基礎，以低能耗、免維護為設計目標，采用模塊化的設計理念，設計了終端節(jié)點采集模塊、協(xié)調(diào)器節(jié)點模塊及上位機，各模塊間均采用低耦合通訊。終端節(jié)點采集模塊以CC2430和DS18B20為主要芯片，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集和發(fā)送工作；協(xié)調(diào)器節(jié)

3、點模塊以CC2430和MPS430為核心，實現(xiàn)數(shù)據(jù)轉發(fā)與路由功能；上位機與協(xié)調(diào)器節(jié)點通訊采用485總線協(xié)議，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)顯示、故障報警、數(shù)據(jù)保存與上傳等功能。
　　由于終端采集模塊與ZigBee通訊模塊均采用電池供電，且需要持續(xù)工作半年以上，故我們對工作模式進行了節(jié)能優(yōu)化，提出了帶自糾錯的封包方式和心跳信號與參數(shù)數(shù)據(jù)的壓縮傳送方式，有效減少節(jié)點數(shù)據(jù)重發(fā)率和系統(tǒng)通訊量。由于貨運機車車廂經(jīng)常需要重新組合，為了實現(xiàn)靈活組網(wǎng)與降低能耗，我們