高鐵鋼軌監(jiān)測網(wǎng)關(guān)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、快速發(fā)展的高鐵作為國家重要基礎(chǔ)設(shè)施和大眾化交通工具，已逐步成為大眾出行的首選旅行手段，高鐵的安全運(yùn)行是其運(yùn)營的前提，保障高鐵安全運(yùn)行的措施是加強(qiáng)對高鐵的監(jiān)控，其中對于鋼軌的實(shí)時(shí)監(jiān)測是一個(gè)重要的監(jiān)控方面。
　　以無線傳感器網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)、嵌入式、數(shù)據(jù)庫等相關(guān)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對鋼軌的實(shí)時(shí)監(jiān)測，相比傳統(tǒng)檢測車方式，具有全天候、實(shí)時(shí)性、可預(yù)警等優(yōu)點(diǎn)，更符合高鐵安全監(jiān)測的要求。
　　本文提出了連接無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和3G無線網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)的

2、設(shè)計(jì)方案，給出了硬件和軟件的具體實(shí)現(xiàn)。首先，給出了網(wǎng)關(guān)的硬件結(jié)構(gòu)圖及其對應(yīng)的設(shè)備選型方案，并增加防水防雷等功能使其能適用于復(fù)雜的工作環(huán)境;其次，采用基于應(yīng)用層的實(shí)現(xiàn)方案，據(jù)此設(shè)計(jì)了軟件的基本框架，制定了兩種網(wǎng)絡(luò)的通信幀格式及具體的協(xié)議轉(zhuǎn)換方式;再次，通過速率匹配解決了服務(wù)端動(dòng)態(tài)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)接收時(shí)間過長的問題，并采取Zigbee網(wǎng)絡(luò)的傳輸控制提高Zigbee網(wǎng)絡(luò)的信道利用率，提高了整個(gè)監(jiān)測系統(tǒng)的性能;最后，設(shè)計(jì)了網(wǎng)關(guān)的遠(yuǎn)程熱升級模塊，對兩網(wǎng)絡(luò)