基于GSM和ZigBee技術(shù)的橋隧貫通地線監(jiān)測(cè)的研究.pdf

1、鐵路貫通地線作為安全地線、屏蔽地線和防雷地線的綜合地線，已被廣泛鋪設(shè)于各鐵路沿線。然而，由于鐵路專用貫通地線多采用帶有金屬合金或高分子材料護(hù)套的銅質(zhì)導(dǎo)線，在橋梁、隧道等不能埋地鋪設(shè)處經(jīng)常出現(xiàn)被盜或損壞的情況。鐵路貫通地線一旦丟失或損壞后，將會(huì)對(duì)鐵路行車安全和鐵路作業(yè)人員人身安全造成極大的威脅。因此，亟待研究出一種在貫通地線出現(xiàn)缺失或損壞故障時(shí)，能集中完成報(bào)警和信息傳輸功能的貫通地線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，以供防護(hù)和維護(hù)人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)并對(duì)地線增補(bǔ)及維修，

2、從而保證列車行車安全。
　　針對(duì)上述情況，本文在分析采用既有監(jiān)測(cè)方案存在的不足之后，根據(jù)GSM和ZigBee技術(shù)的迅速發(fā)展以及在工程監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用，設(shè)計(jì)了基于GSM技術(shù)的貫通地線單點(diǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，進(jìn)一步開發(fā)了基于ZigBee和GSM技術(shù)的室外信號(hào)區(qū)域監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
　　論文的重點(diǎn)是貫通地線單點(diǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。在完成了單點(diǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的整體方案設(shè)計(jì)之后，作者分別完成了室內(nèi)單元和室外單元的硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)和低功耗設(shè)計(jì)。單點(diǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

3、是基于Keilμvision4開發(fā)平臺(tái)采用C語(yǔ)言進(jìn)行開發(fā)的，硬件設(shè)計(jì)是基于Protel99SE開發(fā)平臺(tái)進(jìn)行開發(fā)的，低功耗設(shè)計(jì)則從硬件低功耗設(shè)計(jì)和軟件低功耗設(shè)計(jì)兩方面來(lái)進(jìn)行。
　　貫通地線單點(diǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的室內(nèi)模擬測(cè)試和鐵路現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)表明，系統(tǒng)可通過(guò)電流監(jiān)測(cè)和機(jī)械監(jiān)測(cè)兩種方式實(shí)現(xiàn)對(duì)某橋梁或隧道處貫通地線電流和機(jī)械完整性狀態(tài)的實(shí)時(shí)性、遠(yuǎn)距離的穩(wěn)定監(jiān)測(cè)，測(cè)量準(zhǔn)確度高、功耗低，適用于長(zhǎng)期性的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。
　　對(duì)于貫通地線區(qū)域監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，在確定

4、了區(qū)域監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的整體方案之后，作者分別完成了系統(tǒng)室外硬件配置和軟件調(diào)試、室內(nèi)硬件配置和軟件設(shè)計(jì)，并對(duì)ZigBee的路由協(xié)議進(jìn)行了優(yōu)化仿真。區(qū)域監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的室內(nèi)模擬測(cè)試表明，系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)某橋梁或隧道處包括貫通地線在內(nèi)的一些鐵路信號(hào)設(shè)備的電流狀態(tài)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。
　　最后，本文對(duì)所設(shè)計(jì)的兩種監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行了總結(jié)和展望。對(duì)于單點(diǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，要求最終能夠?qū)崿F(xiàn)一對(duì)多的監(jiān)測(cè):一個(gè)室內(nèi)單元實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)橋梁或者隧道處的貫通地線的實(shí)時(shí)、遠(yuǎn)程的監(jiān)測(cè)。對(duì)于區(qū)域監(jiān)測(cè)