基于ZigBee技術(shù)的無縫鋼軌爬行監(jiān)測系統(tǒng)研究與設(shè)計.pdf

1、隨著我國鐵路建設(shè)的迅速發(fā)展，對鐵路運輸?shù)囊笠苍絹碓礁?，出于提速、重載與安全的考慮，我國鐵路軌道鋪設(shè)已經(jīng)開始普及無縫鋼軌。由于無縫鋼軌伸縮縫很少甚至沒有伸縮縫，受溫度影響，鋼軌熱脹冷縮，易產(chǎn)生爬行位移，使鋼軌平順性和安全性變差。因此，對無縫線路鋼軌的爬行位移測量顯得非常重要。
　　論文分析了目前測量鋼軌爬行的研究現(xiàn)狀。為了實現(xiàn)鋼軌爬行多節(jié)點實時自動化監(jiān)測，提出了基于ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測系統(tǒng)，并對其關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究和設(shè)

2、計。論文探索出了無縫鋼軌爬行監(jiān)測的新方法，對實現(xiàn)鋼軌爬行監(jiān)測的自動化具有重大意義。論文主要研究內(nèi)容包括:
　　對目前主要的幾種無線通信技術(shù)進(jìn)行了分析比較，確定了使用ZigBee無線通信技術(shù)作為實現(xiàn)無縫鋼軌爬行監(jiān)測自動化的網(wǎng)絡(luò)平臺。
　　對ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、地址分配機制、路由算法進(jìn)行了分析，確定了在本方案中所需建立的ZigBee無線傳感器網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)、上層地址分配機制、AODVjr路由算法和使能路由發(fā)現(xiàn)方式。分析了Z

3、igBee無線傳感器網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的組建過程和數(shù)據(jù)傳輸過程。
　　分析、比較了幾種主要的實現(xiàn)ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的解決方案，確定了使用CC2530芯片組建無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。通過比較，選擇了DS18B20溫度傳感器和KTC-75位移傳感器作為終端的溫度、位移采集設(shè)備。通過分析PCB天線與鞭狀天線，確定了使用CC2591模塊作為CC2530的射頻功率放大器。各硬件設(shè)備確定后，對各電路進(jìn)行了分析。為實現(xiàn)監(jiān)測系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點的低功耗管理，延