高速鐵路基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)測無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究.pdf

1、高速鐵路列車運(yùn)行速度有了極大提高，在線路設(shè)計(jì)時(shí)大量運(yùn)用了高架橋梁、無碴軌道、無縫線路等新技術(shù)以保證鐵路的平順性。鋼軌橋梁等鐵路基礎(chǔ)設(shè)施的技術(shù)狀態(tài)對(duì)高速鐵路列車安全運(yùn)行有著重要的影響，對(duì)其服役狀態(tài)和環(huán)境等信息的長期監(jiān)測在確保高速鐵路行車安全中起到關(guān)鍵作用。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由大量的微小傳感器節(jié)點(diǎn)，以多跳無線通信方式構(gòu)成的自組織分布式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，對(duì)目標(biāo)信息進(jìn)行采集和處理，并將其發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)所有者?；赯igBee和GPRS技術(shù)，論文設(shè)計(jì)了一種用于

2、軌道基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)長期監(jiān)測的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，并分析了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的通信性能。
　　首先，介紹了鐵路監(jiān)測無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究現(xiàn)狀。分析了構(gòu)成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的主要通信技術(shù)，包括:構(gòu)成ZigBee技術(shù)體系的IEEE802.15.4協(xié)議的物理層、MAC層和ZigBee協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)層，在此基礎(chǔ)上對(duì)研究了ZigBee的組網(wǎng)性能和功耗;就GPRS通信技術(shù)的架構(gòu)和基本原理，分析了GPRS技術(shù)的運(yùn)營特點(diǎn)和在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中的適用性。
　　其次，

3、設(shè)計(jì)了一種用于鐵路基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)測的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。論文分別使用加速度傳感器和溫濕度傳感器采集鋼軌的振動(dòng)加速度信息和環(huán)境溫度信息;通過JN5148 ZigBee模塊和Q2686 GPRS模塊搭建二級(jí)通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)傳感數(shù)據(jù)的匯聚和遠(yuǎn)程通信。詳細(xì)描述了網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的硬件電路設(shè)計(jì)和eclipse C\C++平臺(tái)下節(jié)點(diǎn)的嵌入式程序設(shè)計(jì)。為了降低了設(shè)備的平均能耗，網(wǎng)絡(luò)采用同步休眠工作模式，增加了電池的使用壽命。
　　最后，利用所設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)設(shè)備，實(shí)驗(yàn)分