分布式鐵路信號(hào)微機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)的研究和實(shí)現(xiàn)——基于無線監(jiān)測模塊的研究.pdf

1、鐵路信號(hào)設(shè)備是鐵路建設(shè)的重要基礎(chǔ)設(shè)施，信號(hào)設(shè)備發(fā)生故障或者脫離正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)可能會(huì)引起列車晚點(diǎn)甚至引發(fā)安全事故，因此很有必要對(duì)各種信號(hào)設(shè)備進(jìn)行系統(tǒng)的監(jiān)測和維護(hù)。鐵路信號(hào)微機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)用了先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和管理技術(shù)對(duì)各信號(hào)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行了多方面的監(jiān)測，使得電務(wù)部門能及時(shí)掌握信號(hào)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，也給相關(guān)運(yùn)行事故的分析提供了科學(xué)依據(jù)，并起到了故障預(yù)報(bào)警功能。
　　現(xiàn)有的微機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)中，機(jī)械室內(nèi)一般通過隔離采樣單元采集到信號(hào)設(shè)備的狀態(tài)，

2、并通過鋪設(shè)一定量的采集線連接至各類采集機(jī)，由采集機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、處理并匯聚到站機(jī)。采集線的部署和維護(hù)工作量大、要求高，且容易出現(xiàn)混線的狀況。此外，微機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)的一些狀態(tài)采集任務(wù)需要在室外信號(hào)設(shè)備現(xiàn)場進(jìn)行，一般通過遠(yuǎn)距離的線纜將室外設(shè)備狀態(tài)信息集中到機(jī)械室內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行處理。線纜方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞雖然效率高，可靠性強(qiáng)，但由于距離較遠(yuǎn)，維護(hù)起來比較困難，甚至可能會(huì)出現(xiàn)因線纜被破壞而引發(fā)的事故。本文針對(duì)鐵路信號(hào)設(shè)備監(jiān)測的特點(diǎn)和需求，提出了一種以無

3、線傳感器網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的分布式監(jiān)測方案。
　　論文中設(shè)計(jì)了將無線傳感器智能單元放置在室內(nèi)的監(jiān)測點(diǎn)附近以及室外信號(hào)設(shè)備旁，取代車站系統(tǒng)中的室內(nèi)的采集線、采集機(jī)，和室外監(jiān)測項(xiàng)目中遠(yuǎn)距離的線纜，對(duì)監(jiān)測對(duì)象的狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、處理，并通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與有線相結(jié)合的通信方式將數(shù)據(jù)傳遞給站機(jī)。新興的無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合了無線通信、智能傳感器、微處理器以及分布式信息處理等技術(shù)，不僅能夠?qū)崟r(shí)采集監(jiān)測對(duì)象或監(jiān)測區(qū)域的相關(guān)數(shù)據(jù)信息，還可以根據(jù)不同監(jiān)測要

4、求進(jìn)行組網(wǎng)，將采集到的各類數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有效的傳輸。設(shè)計(jì)采用的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)大了監(jiān)測范圍，并有效的填補(bǔ)了現(xiàn)有微機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)在一些特殊情況下不易監(jiān)測的空缺。
　　論文詳細(xì)介紹了鐵路信號(hào)微機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)展歷程，層次結(jié)構(gòu)和相關(guān)功能，概述了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信協(xié)議以及 ZigBee無線通信技術(shù)。在分析監(jiān)測功能需求的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了基于 ZigBee網(wǎng)絡(luò)的分布式監(jiān)測系統(tǒng)。根據(jù)不同的監(jiān)測對(duì)象和監(jiān)測范圍，將系統(tǒng)分為了室外監(jiān)測系統(tǒng)，室內(nèi)監(jiān)測系統(tǒng)，